直流穩(wěn)壓電源--模電課程設(shè)計(jì)

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1、目錄第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)題目及要求…………………………………………………………11.2備選方案設(shè)計(jì)與比較……………………………………………………21.2.1方案一……………………………………………………………31.2.2方案二……………………………………………………………41.2.4兩種方案的分析比較………………………………………………6第二部分設(shè)計(jì)方案2.1總體設(shè)計(jì)方案說(shuō)明………………………………………………………72.2模塊結(jié)構(gòu)與方框圖………………………………………………………8第三部分電路設(shè)計(jì)與器件

2、選擇3.1功能模塊一（變壓器）……………………………………………………93.2功能模塊二（整流電路）………………………………………………133.3功能模塊三（濾波電路）……………………………………………………3.4功能模塊四（調(diào)整電路）……………………………………………………3.5功能模塊五（取樣電路）……………………………………………………3.6功能模塊六（放大電路）…………………………………………………第四部分整機(jī)電路4.1整機(jī)電路圖（非仿真圖）…………………………………………………214.2元件清單………

3、…………………………………………………………22第五部分電路仿真5.1仿真軟件簡(jiǎn)介……………………………………………………………235.2仿真電路圖………………………………………………………………245.3仿真結(jié)果（附圖）…………………………………………………………25第六部分安裝調(diào)試與性能測(cè)量6.1電路安裝…………………………………………………………………26（推薦附整機(jī)數(shù)碼照片）6.2電路調(diào)試……………………………………………………………………276.2.1調(diào)試步驟及測(cè)量數(shù)據(jù)…………………………………………

4、……286.2.2故障分析及處理……………………………………………………296.3整機(jī)性能指標(biāo)測(cè)量（附數(shù)據(jù)、波形等）…………………………………30課程設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………………………………3110第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)題目及要求1．設(shè)計(jì)制作一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的“連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源”2．主要技術(shù)指標(biāo)與要求：（1）輸入電壓在220V±10%時(shí)，輸出電壓從5－12V可調(diào)(且盡量向低端擴(kuò)展)，輸出電流大于0.5A；（2）輸出紋波電壓小于5mV，穩(wěn)壓系數(shù)小于5×10-2，輸出內(nèi)阻小于0.2歐；（3

5、）主要調(diào)整元件由晶體管構(gòu)成；3．發(fā)揮部分：（1）具有過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)功能：輸出電流超過(guò)0.7A時(shí)電路自動(dòng)過(guò)流保護(hù)，輸入交流電壓超過(guò)250V時(shí)電路自動(dòng)過(guò)壓保護(hù)；（2）噪聲盡可能低(注：由電路類型分析確定)。4．通過(guò)分立直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，要求學(xué)會(huì)：（1）選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及分立穩(wěn)壓器來(lái)設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源；（2）掌握直流穩(wěn)壓電路的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。1.2備選方案設(shè)計(jì)與比較1.2.1方案一采用變壓器、二極管、電阻、穩(wěn)壓管、三極管等元器件。220V的市電經(jīng)變壓器變壓后變成電壓值較小的

6、交流，再經(jīng)橋式整流電路和濾波電路形成直流，穩(wěn)壓部分采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。比例運(yùn)算電路的輸入電壓為穩(wěn)定電壓，且比例系數(shù)可調(diào)，所以其輸出電壓也可以調(diào)節(jié);同時(shí)，為了擴(kuò)大輸出大電流，集成運(yùn)放輸出端加晶體管，并保持射極輸出形式，就構(gòu)成了具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。整流電路采用了橋式整流電路，元件是IN4007.電容C1起到濾波作用，將直流中的交流成分濾去，而C2可以防止復(fù)合調(diào)整管T1，T2產(chǎn)生自激振蕩，一旦產(chǎn)生，電容將能將自激振蕩信號(hào)旁路掉，同時(shí)兼濾波功能，使電路工作穩(wěn)定性提高。（方案一原理圖）1.2.2方案二方案二中的

7、變壓、整流和濾波電路與方案一相同，方案二在過(guò)壓保護(hù)電路上增加了可調(diào)電阻，由單電阻限流改成了可調(diào)分壓式過(guò)壓保護(hù)。同時(shí)在濾波電路之后增加了指示燈二極管D2。將方案一中R6，D4，Q1組成的限流式電路改為單個(gè)電阻R6分流電路。將R7的一端從取樣部分改接到濾波之后輸出電壓的一端。101.2.3兩種方案的分析比較方案二與方案一相比，增加了指示燈，，使我們?cè)谡{(diào)試時(shí)，可以方便檢查電路是否焊接正確，將過(guò)壓保護(hù)電路的單電阻限流改成了可調(diào)分壓式過(guò)壓保護(hù)，使穩(wěn)壓二極管選取更方便精確。由于方案一中R6，D4，Q1組成的限流式電路中穩(wěn)壓

8、D4的穩(wěn)壓值為2.1V，在實(shí)物中很難找到此類穩(wěn)壓管，所以，我們不采用此限流式電路。所以不采用此方案。因此，我們最終選擇了方案二。二．設(shè)計(jì)方案2.1總的設(shè)計(jì)方案說(shuō)明方案總的思路如下：直流穩(wěn)壓電源一般由直流電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如下。交流電源變壓器整流電路濾波電路過(guò)壓保護(hù)過(guò)流保護(hù)穩(wěn)壓電路2.2模塊結(jié)構(gòu)與方案圖電網(wǎng)供給的交流電壓u1(220V,50Hz)經(jīng)電源變壓