直流穩(wěn)壓電路設(shè)計

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1、《直流穩(wěn)壓電流電路》課程設(shè)計報告學(xué)院：機(jī)電學(xué)院專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：100510700指導(dǎo)教師：2012年09月03日1?課程設(shè)計目的22?課程設(shè)計任務(wù)和要求23.課程設(shè)計報告內(nèi)容24.元器件清單85?設(shè)計總結(jié)86?參考書目9附錄101?課程設(shè)計目的1）學(xué)習(xí)基本理論在實踐屮綜合運用的初步經(jīng)驗，掌握模擬電路設(shè)計的基本方法、設(shè)計步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計與調(diào)試能力。2）學(xué)會直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方法和性能指標(biāo)測試方法。3）培養(yǎng)實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。。2.課程設(shè)計任務(wù)和要求2.1課程設(shè)計任務(wù)設(shè)計一波形直流穩(wěn)壓電源，滿足：⑴當(dāng)輸入電壓在220V±10%時，輸出電壓從3—1

2、2V可調(diào)，輸出電流大于1A；（2）輸岀紋波電壓小于5mV,穩(wěn)壓系數(shù)小于5X10-3,輸岀內(nèi)阻小于0.1歐。2.2課程設(shè)計要求（1）設(shè)計并制作一個連續(xù)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，主要技術(shù)指標(biāo)要求：①輸出電壓可調(diào)：UO=+3V?+9V②最大輸出電流：I町二800mA③輸出電壓變化量：△U°W15mV④穩(wěn)壓系數(shù)：S、W0.003（2）設(shè)計電路結(jié)構(gòu)，選擇電路元件，計算確定元件參數(shù)，畫出實用原理電路圖。（3）自擬實驗方法、步驟及數(shù)據(jù)表格，提出測試所需儀器及元器件的規(guī)格、數(shù)量，交指導(dǎo)教師審核。（4）批準(zhǔn)后，進(jìn)實驗室進(jìn)行組裝、調(diào)試，并測試其主要性能參數(shù)。2.課程設(shè)計報告內(nèi)容3.1電路圖設(shè)計（1）

3、確定目標(biāo)：設(shè)計整個系統(tǒng)是由那些模塊組成，各個模塊之間的信號傳輸,并畫出直流穩(wěn)壓電源方框圖。（2）系統(tǒng)分析：根據(jù)系統(tǒng)功能，選擇各模塊所用屯路形式。（3）參數(shù)選擇：根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)的要求，確定各模塊電路中元件的參數(shù)。（4）總電路圖：連接齊模塊電路。3.2電路安裝、調(diào)試（1）為提高學(xué)生的動手能力，學(xué)生自行設(shè)計印刷電路板，并焊接。（2）在每個模塊電路的輸入端加一信號，測試輸出端信號，以驗證每個模塊能否達(dá)到所規(guī)定的指標(biāo)。（3）重點測試穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)。（4）將各模塊屯路連起來，整機(jī)調(diào)試，并測量該系統(tǒng)的各項指標(biāo)。2.3直流穩(wěn)壓電源設(shè)計思路（1）電網(wǎng)供電電壓交流220V（有效值）50Hz

4、,要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。（3）脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。（4）濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給負(fù)載RL。3.4直流穩(wěn)壓電源原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成，見圖1。21交流購酬ffi圖1直流穩(wěn)壓電源方框圖其中：(1)電源變壓器：是降壓變壓器

5、，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。(2)整流電路：利用單向?qū)щ娫?，?0Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電(3)濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。(4)穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。整流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的止半周內(nèi),二極管DI、D2導(dǎo)通,D3、D4截止;u2的負(fù)半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通,Dl>D2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過的負(fù)載電阻且方向是一致的。電路的輸

6、岀波形如圖3所示/^220V圖2整流電路圖3輸出波形在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過每個二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即//=!<,.o電路中的每只二極管承受的最大反向電壓為屁,（U2是變壓器副邊電壓有效值）?！鲈谠O(shè)計中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點，將電容器和負(fù)載電容并聯(lián)或電容器與負(fù)載電阻帝聯(lián)，以達(dá)到使輸岀波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓：U。嚴(yán)（1.1?1.2）U?,直流輸岀電流：（12是變壓器副邊電流的有效值。），穩(wěn)壓電路可選集成三端穩(wěn)壓器電路。3.5.設(shè)計方法簡介（1）根

7、據(jù)設(shè)計所要求的性能指標(biāo)，選擇集成三端穩(wěn)壓器。因為要求輸出電壓可調(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器。可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，常見主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，337系列穩(wěn)壓器輸出連可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為1?2V~37V,最大輸岀電流/。叭為1.5Ao穩(wěn)壓內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點。其電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率均優(yōu)于固定式集成穩(wěn)壓構(gòu)成的可調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。LM317系列和1M337系列的引腳功能相同，管腳圖和典型電路如圖4和圖5.輸