正負(fù)穩(wěn)壓電源的設(shè)計

1、衡陽師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系課程設(shè)計正負(fù)穩(wěn)壓電源的設(shè)計報告評分批改老師物理與電子信息科學(xué)系模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告 正負(fù)穩(wěn)壓電源的設(shè)計 專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 提交日期 目 錄第一部分 設(shè)計任務(wù)與要求 31.1 設(shè)計任務(wù) 31.2 設(shè)計要求 3第二部分 設(shè)計方案 32.1 方案說明 32.2 電路圖 3第三部分 電路設(shè)計與器件選擇 43.1 整流電路 43.2 濾波電路 53.3 穩(wěn)壓電路 5第四部分 工具與元件 64.1 工具清單 64.2 元件清單 6第五部分 焊接與測量 75.1 電路焊接 75.2 電路調(diào)試 75.2.1 調(diào)試步驟 75.2.

2、2 故障分析及處理 75.3 參數(shù)測量 8課程設(shè)計總結(jié) 15參考文獻(xiàn) 15第一部分 設(shè)計任務(wù)與要求1.1.設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個輸出為正負(fù)5v的直流穩(wěn)壓電源。1.2.設(shè)計要求（1）總體要求將220v的交流電壓變成正負(fù)5v的直流穩(wěn)壓電源。（2）焊接要求1.排版要合理，中間的連線不能有交叉現(xiàn)象。2.焊錫絲要涂抹均勻，防止相鄰兩點短路。3.在焊接電容時要注意其正負(fù)極。4.在扯線過程中遇到拐彎時要先用鑷子按住拐點，在用焊錫絲將拐點后的那個點焊下。（3）測試要求1.用萬用表測，不能有短路斷路的現(xiàn)象。2.加直流穩(wěn)壓電源輸出必須有5v，穩(wěn)壓源不能有限流的現(xiàn)象出現(xiàn)，另外二極管必須會亮。3.加變壓器，經(jīng)過整流橋，最后

3、的輸出必須在正負(fù)5v左右。第二部分設(shè)計方案2.1 方案說明采用三端集成穩(wěn)壓電路。利用整流器將從變壓器過來的電壓的幅度減小，然后用濾波電路再一次增大正弦波的平均值，減小其幅度，將減小的波再經(jīng)過穩(wěn)壓二極管使波形變平穩(wěn)，從而就會輸出幅度為正負(fù)5v的直流穩(wěn)壓電源。2.2 電路圖 該電路是由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路和二極管指示燈等五部分組成，如下：圖2.1.電路原理圖 圖2.2 實物元件面 圖2.3 實物焊接面第三部分電路設(shè)計與器件選擇3.1 整流電路該整流器內(nèi)部有四個二極管，四個二極管兩兩輪流導(dǎo)通，從而能把變壓器輸出的正弦波的平均值就大，將其波的幅度減小。圖3.1 整流電路3.2 穩(wěn)壓

4、電路通過整流、濾波后的電壓不穩(wěn)定，易隨電網(wǎng)電壓波動，負(fù)載和溫度的變化而變化，在整流、濾波電路之后需加穩(wěn)壓電路。7805、7905是三端集成穩(wěn)壓器，由啟動電路、基準(zhǔn)電壓電路、取樣比較放大電路、調(diào)整電路和保護(hù)電路組成，可到達(dá)很好的穩(wěn)壓效果。引腳判定方法：有字的一面朝自己，從左到右分別為引腳1、2、3，7805為1-輸入，2-接地，3-輸出，7905為1-接地，2-輸入，3-輸出。如下圖所示； 圖3.2 7805及7905引腳圖3.3 濾波電路濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成。本實驗采用電容濾波，電路如下圖所示。圖3.3 濾波電路第四部分工具與元件4.1 工具清單表4.1工具

5、清單工具名稱備注直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源sg1732sb5a萬用表dt9205a電烙鐵no.091a 220-240v焊錫絲no:b-2虎口鉗鑷 子錫取器no.ll-135a螺絲刀老虎鉗松香4.2 元件清單表4.2元件清單元件名稱型號數(shù)量備注整流橋kbp3071個內(nèi)涵四個二極管發(fā)光二極管2個工作0.3-1.1v三端穩(wěn)壓器l7805/l7905各1個引腳接法不同電解電容（大）2個1000uf/50v去耦電容1042個無正負(fù)級之分電解電容（小）cd1102個47uf/25v電阻10k2個限流的作用插針若干變壓器1個耐壓值為12v萬能板一塊第五部分焊接與測量5.1 電路焊接（1）按照電路圖對元件整體排版。（

6、2）將元件一個個焊接在電路板上，再用細(xì)線將元件連接。5.2 電路調(diào)試5.2.1 調(diào)試步驟（1）電源的直流檔具有限流的作用，調(diào)試之前，先將電壓調(diào)至最低。（2）用萬用表測量焊接面和元件面，用萬用表的蜂鳴檔判斷電路是否短路或是短路，線路各通路是否相通。若是有明亮的蜂鳴聲則表明線路是連通的。（3）斷開d點，電源正極焊接二極管正極，負(fù)極焊接gnd，將萬用表的紅筆接插針的+5v點，黑筆接gnd，調(diào)節(jié)電源的輸出電壓，調(diào)節(jié)范圍為05v，記錄萬用表上的電壓讀數(shù)。（4）焊接d點，斷開c點，電源的連接不變，與上一步的測試方法相同，測試電容的輸出電壓。（5）焊接c點，斷開b點，電源的正極接7805的“1”腳，負(fù)極不變

7、，調(diào)節(jié)電源的輸出電壓，調(diào)節(jié)范圍為012v，記錄萬用表上的電壓讀數(shù)。（6）斷開a點，焊接b點，與上一步的測試方法相同，觀察萬用表上的電壓讀數(shù)是否與上一步的讀數(shù)相同，相同則這一步調(diào)試合格。（7）將第3步至第6步的的方法用于測電路的對稱元件，依次為二極管、47uf的電容，7905、1000uf的電容。（8）確保a點與a點斷開、整流橋上方為正極，用萬用表測試a與a之間的電壓，再將“+“與”-“互換，觀察萬用表上的電壓讀數(shù)。5.2.2 故障分析及處理由于電流限制在0.5ma以下，在調(diào)試中注意電流是否有瞬間變化，若出現(xiàn)瞬間變化則說明電路中有短路現(xiàn)象，可能使元件已擊穿。解決方案為重復(fù)調(diào)試步驟中的第一步，再更

8、換元件。本次實驗很順利，沒有出現(xiàn)故障。52.3 參數(shù)測量 按照調(diào)試步驟依次調(diào)試可得各元件的輸出電壓如下:(1) 測試發(fā)光二極管led1的正向直流電壓:表5.1發(fā)光二極管led1輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）0.50.5403.03.0701.01.0703.53.5401.51.5104.04.1302.02.0404.54.6102.52.5105.05.110圖5.1 發(fā)光二極管led1由圖可看出，輸出電壓與輸入電壓基本成線性關(guān)系。當(dāng)輸入電壓為1.7v時，發(fā)光二極管微亮，而當(dāng)輸入電壓為3.1v時正常亮。(2) 測試47uf電容1的正

9、向直流電壓:表5.2 47uf電容1輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）0.50.50803.03.0801.01.0803.53.5801.51.5704.04.1002.02.0804.54.5502.52.5305.05.120圖5.2 47uf電容1 由圖可看出，47uf電容之間的電壓與輸入電壓基本成線性關(guān)系。(3) 測試7805的正向直流電壓:表5.3 7805輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）10075.02020.008085.02032.32095.02043.180105

10、.02054.140115.02065.010125.020圖5.3 7805(4) 測試1000uf電容1的直流輸出電壓:表5.4 1000uf電容1輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）10075.02020085.02030095.02042.230105.02053.120115.02064.20125.020圖5.4 1000uf電容1由上圖可以看出，輸出電壓的大小與表5.3中的輸出電壓大小基本一致，可見電容起到了很好濾波的作用。(5) 測試發(fā)光二極管led2的直流輸出電壓:表5.5發(fā)光二極管led2輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電

11、流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）-0.5-0.500-3.0-3.110-1.0-1.060-3.5-3.520-1.5-1.500-4.0-4.040-2.0-2.040-4.5-4.620-2.5-2.510-5.0-5.110圖5.5發(fā)光二極管led2由圖可看出，輸出電壓與輸入電壓基本成線性關(guān)系。當(dāng)輸入電壓為-1.7v時，發(fā)光二極管微亮，而當(dāng)輸入電壓為-3.1v時正常亮。(6) 測試47uf電容2的直流輸出電壓：表5.6 47uf電容2輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）-0.5-0.560-3.0-3.040-1

12、.0-1.060-3.5-3.520-1.5-1.580-4.0-4.120-2.0-2.080-4.5-4.610-2.5-2.580-5.0-5.080圖5.6 47uf電容2由圖看出，47f電容之間的電壓與輸入電壓基本成線性關(guān)系。(7) 測試7905的正向直流電壓：表5.7 7905輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）-100-7-4.930-2-0.070-8-4.930-3-1.360-9-4.930-4-3.250-10-4.930-5-4.470-11-4.930-6-4.930-12-4.930（8）測試1000uf電容2的直

13、流輸出電壓表5.8 1000uf電容2輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）-100-7-4.930-2-0.080-8-4.930-3-1.360-9-4.930-4-3.250-10-4.930-5-4.470-11-4.930-6-4.930-12-4.930圖5.8 1000uf電容2由上圖可以看出，輸出電壓的大小與表5.8中的輸出電壓大小基本一致，可見電容起到了很好濾波的作用。(9) 測試經(jīng)過整流橋的正向直流輸出電壓:表5.9整流橋(正)輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）10.57

14、076.57021.5087.54032.44098.55043.630109.45054.6201110.57065.4801211.490圖5.9整流橋(正)由上圖可知，經(jīng)過整流橋的正向直流輸出電壓與電源的輸入電壓基本成線性關(guān)系。(10) 測試經(jīng)過整流橋的負(fù)向直流輸出電壓：表5.10整流橋（負(fù)）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）輸入電壓（v）輸出電壓（v）輸出電流（ma）-10.70-76.70-21.620-87.680-32.710-98.730-43.650-109.570-54.820-1110.790-65.610-1211.760圖5.10整流橋（負(fù)）由上圖可知，經(jīng)過

15、整流橋的負(fù)向直流輸出電壓與電源的輸入電壓也基本成線性關(guān)系。課程設(shè)計總結(jié)這是我第一次做電路設(shè)計，設(shè)計的是一個小功率穩(wěn)壓電源，它是由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成的。 在制作該電路之前要注意很多問題，例如如何合理的布線和布局，如何焊接使它變得更加的美觀整潔。連接電路時一定要仔細(xì)，要確保每條線路接觸性良好，最好不要用焊錫拖，而是將元件一個個焊接在電路板上，再用細(xì)線將元件連接。為保證制作盡量不出現(xiàn)錯誤，在制作電路圖的時候先要將原理圖按要求畫在覆蓋萬能板的白紙上，再得到老師的認(rèn)可后，方可進(jìn)行下一步。接線時不能只看著電路原理圖去接，應(yīng)該先把電路圖中的每個元件的用途搞清楚，每個元件的各個管腳與它哪里相對應(yīng)，最主要的是搞清楚元件與元件之間的聯(lián)系，他們接在一起可以實現(xiàn)怎樣的功能，他們之間又有什么樣的相互影響。在接電路的過程中要仔細(xì)并且要很有耐心，在檢查時更要有耐心，當(dāng)出現(xiàn)錯誤時首先檢查線接對了沒有，遇見錯誤要一步一步的來，可以借助萬用表輔助檢查。由此，通過對電路的原理分析、排版、焊接和測量等步驟，我深深地體會到我們專業(yè)動手操作的重要性。先布好局，