集成穩(wěn)壓電源試驗(yàn)報(bào)告

1、電子電工教學(xué)基地報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程：模擬電于技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)班 級(jí):姓 名小組成員:實(shí)驗(yàn)時(shí)間: 上課時(shí)間:集成直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)報(bào)告一設(shè)計(jì)目的1學(xué)握集成穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)方法。2學(xué)握用變壓器、整流二極管、濾波電容和集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源。3學(xué)握直流穩(wěn)壓電源的主要性能參數(shù)尺測(cè)試方法。4迸一步培養(yǎng)工藝素質(zhì)和提高基本技能。二. 設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)一個(gè)雙路直流穩(wěn)壓電源。（2）輸出電壓Vo=±12V, +5V最大輸出電流I<）max=lA（3）輸出紋波電EAV（）p-p<5mV,穩(wěn)壓系數(shù)Sv<5X10-3o三. 總電路框圖及總原理圖。四. 設(shè)計(jì)思想及基本原理

2、分析直流電源是能星轉(zhuǎn)換電站，將220V （或380V） 50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為宜流電。直流穩(wěn)壓電源一般有電源變壓器T,、整流、濾波電陽尺穩(wěn)壓電陽所組成，基本框圖如圖:220 V電源|一|穩(wěn)壓50 Hz變蔬|_|融匕。（1）電源變壓器電源變壓器7；的作用是將電網(wǎng)22OV的交流電壓變換為整流濾波電路所需要的交流電壓 U,變壓器的副邊與原邊的功卒比為切=初；為變壓器的效率。（2）整流電路整流電路將交流電壓U變換成脈動(dòng)的直流電壓。常用的整流電路有全波整流電站，橋式整流電站、倍壓整流電路等。本實(shí)驗(yàn)我們采用的是橋式整流電路:+二極管選擇:D(AV) - -L(AV)0.45/%考慮到電網(wǎng)波動(dòng)范圍為土 10

3、%,二極管的板限參數(shù)應(yīng)滿足:2z3兀>1.1-0.45SRlUR >11屁2（3）濾波電路濾波電站將脈動(dòng)直流電壓的紋波減小或?yàn)V除，輸出直流電壓常用的濾波電路有電容濾波電站，電感濾波電陽、復(fù)式濾波電路等。本實(shí)驗(yàn)我們采用電容濾波電站：oOVHZO202 5電 當(dāng)1T為輸入交流信號(hào)周期，&為整流濾波電路旳等效負(fù)載電阻。（4）穩(wěn)壓電路常用的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器和可調(diào)式三端穩(wěn)壓器（均屬電壓串聯(lián)型）。實(shí)驗(yàn)中我們采用的是固定式三段集成穩(wěn)壓器:LM78I2Outfit78系列：正輸出電壓79系列：負(fù)輸出電壓額定輸出電流以78或79后面所加寧母來區(qū)分：L 表示0.1 A, M表示0.

4、5A,無宇母表示1.5Ao五. 單元電路分析，元件介紹和元件參數(shù)計(jì)算各級(jí)元件參數(shù)的計(jì)算思站是：從后級(jí)向前級(jí)，根據(jù)各級(jí)的要求指標(biāo)推算前一級(jí)的參教, 并適當(dāng)?shù)靥锍鲆欢ㄓ嚅L(zhǎng)。具體分析如下：1集成穩(wěn)、壓器:確定穩(wěn)壓電蹌杲低輸入直流電壓:maxQ0.9"o.max+（口九其中，©廠"。幾n是穩(wěn)壓器最小輸入輸出壓差，典型值為3V。按一般電源指標(biāo)的要求, 當(dāng)輸入交流電壓220V變化±10%時(shí)，電源應(yīng)穩(wěn)定。所以穩(wěn)壓電路的最低輸入電壓：maxQ 09 Qe + ©廠 / 馬代入各指標(biāo)，計(jì)算得：>12 + 3/0.9 = 16.67V ,這里取i?v。2.電

5、源變壓器確定整流濾波電路形式后，由穩(wěn)壓器要求的曇低輸入直流電壓U.和計(jì)算出變壓器副邊電 壓U、副邊電流Z。確定副邊電壓、電流及功率為G*Ui,識(shí)/1.1, 1,>I.,miao所以取最大電流I,為1.1A, U, P17/1.U15.5V,變莊器副邊功率P2P17W。變壓器效率肯0.7,則原邊功率P. >4.3Wo由上分析，我們選購(gòu)的是副邊電壓為15V,功率為10災(zāi)的變壓器。因?yàn)閷?shí)際電流遠(yuǎn)遠(yuǎn) 達(dá)不到最大電流1A,因此，為節(jié)省成本，我們認(rèn)為10W巳經(jīng)足夠用了。3整流二極管及濾波電容因電路形式為橋式整流電容濾波，可通過每個(gè)整流二極管的反峰電壓和工作電流求出濾 波電容值。濾波電容C, &

6、#171;(3-5)r*/.max/2f/,min,故選兩只1000的，耐壓值為3刃的電解電容做濾波電容。4穩(wěn)壓器功率估算當(dāng)輸入交流電壓增加10%時(shí)，穩(wěn)壓器輸入直流電壓舅大，Ui, = 1.1.15=18.15¥所以穩(wěn)壓器承受的最大壓差為：18.15-12*8V。曇大功耗為：U, mXl,. nwT=8Xl.l=8.8W,故應(yīng)選擇散熱功率大于9W的散熱器。六. 測(cè)試結(jié)果分析，調(diào)試過程中所遇故障的分析在焊接之后的調(diào)試過程中，我們遇到丁以下幾個(gè)問題：測(cè)試時(shí)，兩級(jí)輸出電壓均在正常范圍內(nèi)，但是負(fù)極紋波較大。通過向老師尺同學(xué)請(qǐng)教, 在負(fù)輸出兩瑞又并聯(lián)了一個(gè)470的電容，再次測(cè)試時(shí)減小了負(fù)極紋波

7、。之后經(jīng)過研究，在 100n之后并聯(lián)一個(gè)比其大一個(gè)數(shù)長(zhǎng)級(jí)的電容，能消除不同頻率的噪聲，使輸出紋波減小。在用Multisim仿真時(shí)，穩(wěn)壓管的輸出級(jí)宜接接在萬用表上測(cè)輸出電壓時(shí)，不是標(biāo)準(zhǔn)的 + 12V,而是有一定的誤差，并且較大，因此我們?cè)陔娙萜鰿3和C5的兩端各并聯(lián)上一個(gè)電 眩，進(jìn)一步減小輸出電壓的紋波，亦可以對(duì)穩(wěn)壓管的輸出電壓進(jìn)行微調(diào)，使之與±12V相差 lmV左右。七. 元件清單器件型號(hào)件數(shù)變壓器18V/30W1集成整流橋RS3071穩(wěn)壓器LM78121穩(wěn)壓器LM79121穩(wěn)壓器LM78051散熱片3電容033uF2電容0.1 uF2電容luF2電解電容2200uF2插頭1標(biāo)準(zhǔn)板單

8、面（3聯(lián)）1導(dǎo)線2m焊錫附：仿真報(bào)告仿真電路圖：其中，節(jié)點(diǎn)2、節(jié)點(diǎn)6、節(jié)點(diǎn)5分別為+5V.+ 12V和-12V輸出端。（1） 用transient analysis （瞬時(shí)掃描分析）的方法觀測(cè)輸出電壓值以+12它為例，仿真結(jié)果如下:File Edit View ToolsTransent Anal)rss Transient rnaksis Tnsient Aralyss Transient Analysis電源Transient Analysis11.961U.9995 H11.995 U.9995 HU.9995 -U.9995 Hn.9994 4-500.0m1.50Time (S)Selected Trace:V (6)(2)用萬用表觀測(cè)輸出電壓交流分長(zhǎng)(即紋波電壓):(2) -12V輸出的測(cè)試方法同上。結(jié)果是紋波電壓均滿足小于土5mv的要求。仿真結(jié)果如下：7912輸出端的電壓：呀 Grapher ViewFile Edit View ToolsDcH曇尙晶a|曲El觸愆Q觀逶顏於凱丨靄兩看Transient AnalysisCircuit2Tr