直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計實習(xí)報告

1、直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計實習(xí)報告學(xué)院：電氣與控制工程學(xué)院專業(yè)：測控技術(shù)與儀器班級：姓名：學(xué)號：目錄一.前言二.設(shè)計目的三.設(shè)計任務(wù)及要求四.實驗設(shè)備及元器件五.實驗原理六.各個電路模塊1、整流電路2、濾波電路3、穩(wěn)壓電路七.電路的安裝與調(diào)試八.心得體會九.參考文獻(xiàn)、兒 、4 刖百隨著電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源變得越來越重 要，而且貼近我們的實際生活。直流穩(wěn)壓電源已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚?必需品，它不需要龐大的空間，體積小，安全性能高；已廣泛應(yīng)用于各種各樣的 電子設(shè)備中，給人們的生活、帶來極大的方便。直流穩(wěn)壓電源由于具有效率高、 體積小、重量輕的特點，近年來獲得了飛速 發(fā)

2、展。直流穩(wěn)壓電源高頻化是其發(fā)展的方向， 高頻化使開關(guān)電源小型化，并使直 流穩(wěn)壓電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動了高新 技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。此課程設(shè)計是做一個集成穩(wěn)壓可調(diào)電源， 通常，很多參考書上都有類似的電 路設(shè)計圖，在我們需要用時常常面臨一個選擇困難的問題， 而且在選擇完成之后， 具體的制作過程中總是有很多問題，而參考書上又沒有具體的解決辦法。另外， 大多電路圖所給的實物結(jié)果都是理想情況下的， 和實際運用中總會有所不同，為 了給具體設(shè)計制作做出一個參考， 特作此課程設(shè)計，以期在運用會有所幫助。集 成穩(wěn)壓可調(diào)電源的運用非常廣泛，不可能逐一列舉。本次課程設(shè)計把重點

3、放在電 路的設(shè)計、制作和調(diào)試上。大家都知道，在電路運用日趨廣泛的情況下，獨立運 用一個集成電路中的某一部分的元件運用逐漸減少，因此本設(shè)計的主要在于橋式整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路的運用和選擇上，再設(shè)計和運用的過程中有著一 定的局限性。本課程設(shè)計中為了能夠使所用的元件參數(shù)有根有據(jù)，有相應(yīng)的計算公式代入進(jìn)行理想計算。本課程實際的目的是給具體的設(shè)計制作調(diào)試提供一個參 考，共同進(jìn)行討論。所用方法并不是唯一的，一起討論一起實踐，以期贏得共同 進(jìn)步。設(shè)計目的1 .初步學(xué)習(xí)模擬電路設(shè)計的基本方法、培養(yǎng)綜合設(shè)計與調(diào)試能力。學(xué)習(xí)基本理 論在實踐中綜合運用的初步經(jīng)驗。2 .學(xué)會小功率直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計方法和性能指

4、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。設(shè)計任務(wù)及要求設(shè)計一種輸出電壓連續(xù)可調(diào)的集成穩(wěn)壓電源，輸出電壓在1.25V-37V范圍之間連續(xù)可調(diào)，輸出最大電流1.5A。要求制作產(chǎn)品并調(diào)試。注意事項：原件的方向、極性是否正確。仔細(xì)檢查是否有短路和虛焊。元件有沒有焊錯。要求每個模塊焊接完后，檢測無誤后在繼續(xù)焊接下一個模塊。實驗設(shè)備及元器件變壓器：變壓器的功能是將220V的交流電變換成整流電路所需要的低壓交流電。整流電路：整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娞匦裕?將變壓器的次級電壓變換成單向直流。濾波電路：濾波電路的作用是平波，將波動直流變換成比較平滑的直流。穩(wěn)壓電路：濾波電路的輸出電壓

5、還是有一定的波動， 對要求較高的電子設(shè)備，還 要穩(wěn)壓電路，通過穩(wěn)壓電路的輸出電壓幾乎就是恒定電壓。元件選擇：元器件名稱數(shù)量面包板1個6*8cm變壓器1個25W二極管2個IN4003電位器1個4.1k穩(wěn)壓芯片1個Lm317L電角單電容C11個2200 p F電角單電容C21個10N F電角單電容C31個100N F等橋電路二極管BR11個2W005G電阻R11個7.5千歐電阻R21個200歐發(fā)光二極管1個紅色電阻器1個200 Q實驗原理整體電路設(shè)計圖小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖所示。穩(wěn)壓電源的組成框圖及整流與穩(wěn)壓過程(a)穩(wěn)壓電源的組成框圖(b)整流

6、與穩(wěn)壓過程(1)電源變壓器：是降壓變壓器，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?，?50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流 (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，在 u2的正半周內(nèi)，二極管D1、 D2導(dǎo)通，D3、D4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通，D1、D2截止。正負(fù)半 周內(nèi)部都有電流流過的負(fù)載電阻 RL ,

7、且方向是一致的。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 。電路中的每只二極管承受的 最大反向電壓為(U2是變壓器副邊電壓有效值)。在設(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)載電阻串聯(lián)，以達(dá)到使輸出波 形基本平滑的目的。各個電路模塊1.整流電路(1)直流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖所示單相橋式整流電路(2)工作原理設(shè)變壓器副邊電壓u2=2U2sincot, U2為有效值。在u2的正半周內(nèi)，二極管 D1、D2導(dǎo)通，D3、D4截止；u2的負(fù)半周

8、內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通，D1、D2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過的負(fù)載電阻RL,且方向是致的以5KavaO ir a1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， 即電路中的每只二極管承受的最大 反向電壓為（U2是變壓器副邊電壓有效值）。2、濾波電路采用濾波電路可濾除整流電路輸出電壓中的交流成分，使電壓波形變得平滑。常見的濾波電路有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波等。在整流電路的輸出端，即負(fù)載電阻 RL兩端并聯(lián)一個電容量較大的電解電容C,則構(gòu)成了電容濾波電路，如圖所示電路，由于濾波電容與負(fù)載并聯(lián)，也稱為 并聯(lián)濾波電路。oSF單相橋式整流電

9、容濾波電路4、穩(wěn)壓電路在設(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)載電阻串聯(lián)，以達(dá)到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓電流。三端可調(diào)穩(wěn)壓器：三端可調(diào)穩(wěn)壓器因具有穩(wěn)定度高、適應(yīng)性強(qiáng)、使用方便的優(yōu)點，得到廣泛應(yīng) 用。最大輸出電流1.5A以下三端可調(diào)穩(wěn)壓器，正電壓輸出的國產(chǎn)型號為CW117CW217CW317他們的輸出電壓均為1.237V,最大輸出電流IoM用后綴加以區(qū)別， 標(biāo)L為0.1A, M為0.5A,不標(biāo)字母為1.5A。本設(shè)計采用LM317是可調(diào)節(jié)的三端正電源穩(wěn)壓器，在輸出電壓1.25V37V能夠提供1.

10、5A的電流穩(wěn)壓器易于使用。電路的安裝與調(diào)試1 .整流濾波電路的安裝首先應(yīng)在變壓器的副邊電壓接入保險絲 FU,以防電源輸出端短路損壞變壓 器或其他元件，整流濾波電路主要檢查整流二極管是否接反， 否則會損壞變壓器。 檢查無誤后，通電測試（可用調(diào)壓器逐漸將輸入交流電壓升到220V）,用滑線變阻器作等效負(fù)載，用示波器觀察輸出是否正常。2 .穩(wěn)壓部分的安裝集成穩(wěn)壓器要安裝適當(dāng)?shù)纳崞?，根?jù)散熱器的安裝的位置決定是否需要集 成穩(wěn)壓器與散熱器之間絕緣，輸入端加直流電壓（可用直流電源作輸入，也可用 調(diào)試好的整流濾波電路作輸入），滑線變阻器作等效負(fù)載，調(diào)節(jié)電位器，輸出電 壓隨之變化，說明穩(wěn)壓電路正常工作。注意檢

11、查在額定負(fù)載電流下的穩(wěn)壓器的發(fā) 熱情況。3 .組裝及指標(biāo)測試將整流濾波電路和穩(wěn)壓電路相連接并接上等效負(fù)載，測量下列各值是否滿足設(shè)計要求：Ui為最高值，Uo為最小值，測穩(wěn)壓器輸入、輸出端壓差是否小于額定值，并檢 查散熱器的溫升是否滿足要求（此時應(yīng)使輸出電流為最大負(fù)載電流）。Ui為最小值，Uo為最大值，測穩(wěn)壓器輸入、輸出端壓差是否大于 3V,并檢查 輸出穩(wěn)壓情況。如果上述結(jié)果符合設(shè)計要求，便可以進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)測試。心得體會通過兩個星期的課程設(shè)計，我對電子工藝的理論有了更深的了解。 其中包括 焊普通元件與電路元件的技巧、穩(wěn)壓電源的工作原理等等。這些知識不僅在課堂 上有效，在日常生活中更是有著現(xiàn)實意義，

12、也對自己的動手能力是個很大的鍛煉。 在實習(xí)中，我鍛煉了自己動手能力，提高了自己解決問題的能力。回顧起此次實 訓(xùn)I,至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜， 但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識， 而且學(xué) 到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次實訓(xùn)使我懂得了理論與實際相 結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相 結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手 能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可 喜的是最終都得到了解決。通過本次實踐也培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力， 提高了我分析問題和解決問 題的能力，增強(qiáng)了獨立工作的能力。在這次設(shè)計中，我也遇到了不少的問題，幸 運的是，最終一一解決了遇到的問題。 在我們遇到不懂的問題時，利用網(wǎng)上和圖 書館的資源，搜索查找得到需要