精品資料（2021-2022年收藏）直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試要點(diǎn)

1、 徐海學(xué)院電子技術(shù)綜合設(shè)計 第 21頁中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院電子技術(shù)選修課姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 題 目： 直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試 設(shè)計地點(diǎn)： 電工電子實(shí)驗(yàn)室 設(shè)計日期： 2013年5月28日 至 2013年6月03日 成 績： 指導(dǎo)教師： 年 月 電子技術(shù)選修課任務(wù)書學(xué)生姓名 專業(yè)年級 學(xué)號 設(shè)計日期：2013 年5 月28 日 至 2013 年 6 月 03 日設(shè)計題目：直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試設(shè)計內(nèi)容和要求：1. 設(shè)計內(nèi)容§ 輸入交流電(220V/50Hz)；§ 輸出4路直流電(+5V、 +12V、 -12V 及+1.25V+14V可調(diào)）。

2、67; 各路直流輸出電流0.5A§ 紋波電壓50mV§ 具有輸出電壓指示（發(fā)光二極管）2. 設(shè)計要求§ 用Multisim仿真整體電路原理圖；§ 用Altium designer設(shè)計整體電路圖；§ 用Altium designer設(shè)計PCB板圖指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日摘要：直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟?。過程如下：220v經(jīng)電源變壓器降為約+12v的交流電，先經(jīng)過整流橋和電容C1和C2進(jìn)行濾波后，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片得到在+1.25v+14v可調(diào)的一個相對穩(wěn)定的直流電壓，然后把整

3、流后的電壓接到7812穩(wěn)壓芯片、7912穩(wěn)壓芯片、7805穩(wěn)壓芯片上，分別得到+12v、+5v、-12v的電壓。關(guān)鍵詞：變壓器，整流橋，濾波，穩(wěn)壓目 錄1直流穩(wěn)壓電源組成51.1直流穩(wěn)壓電源組成52 整流電路6 2.1單相半波整流6 2.2單相全波整流電路7 2.3單相橋式整流電路83 濾波電路 10 3.1電容濾波電路工作原理 10 3.2電路波形 11 3.3參數(shù)計算 114穩(wěn)壓電路11 4.1穩(wěn)壓電源 11 4.2穩(wěn)壓電路 145焊接過程中遇到的問題及解決方案156實(shí)踐小結(jié)157 參考文獻(xiàn) 168 附錄 171 直流穩(wěn)壓電源組成1.1直流穩(wěn)壓電源組成圖1.1直流穩(wěn)壓電源組成變壓器：交流降

4、壓；整流：交流變脈動直流；濾波：濾除脈動；穩(wěn)壓：進(jìn)一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力。2 整流電路2.1單相半波整流2.1.1工作原理圖2.1.1半波整流工作原理圖u2 >0 時：二極管導(dǎo)通，忽略二極管正向壓降， uo=u2；u2<0時：二極管截止， uo=0。（為分析簡單起見，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱悖聪螂娮铻闊o窮大。）2.1.2電路波形圖2.1.2半波整流電壓波形2.1.3參數(shù)計算圖2.1.1工作原理圖 圖2.1.3（1）輸出電壓波形輸出電壓平均值輸出電流平均值Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL圖2.1.3（2）二極管上輸出電壓

5、波形二極管上的平均電流： 承受的最高反向電壓：2.2單相全波整流電路2.2.1工作原理圖2.2.1全波整流工作原理圖變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個相等的電壓u2，當(dāng)u2正半周時： D1導(dǎo)通，D2截止；當(dāng)u2負(fù)半周時： D2導(dǎo)通，D1截止。2.2.2電路波形圖2.2.2電壓波形圖2.2.3參數(shù)計算圖2.2.3（1）輸出電壓波形輸出電壓平均值輸出電流平均值Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL 圖2.2.3（2）二極管上輸出電壓波形二極管上的平均電流：二極管承受的最高反向電壓：2.3單相橋式整流電路2.3.1電路組成由四個二級管組成橋路圖2.3.1橋式整流電路組成圖2.3.2工作原理 圖2

6、.3.2橋式整流電路工作原理圖（正半周） 圖2.3.3工作波形圖（正半周） u 正半周，Va>Vb，二極管 D1、 D3 導(dǎo)通， D2、 D4 截止 。 圖2.3.2橋式整流電路工作原理圖（負(fù)半周） 圖2.3.3工作波形圖（負(fù)半周）u 負(fù)半周，Va<Vb，二極管 D2、D4 導(dǎo)通，D1、D3 截止 。2.3.4參數(shù)計算 脈動系數(shù)： 最大反向電壓：平均整流電流： 圖2.3.1橋式整流電路組成圖3 濾波電路3.1電容濾波電路工作原理 圖3.1電容濾波工作原理圖（未接入） 圖3.1電容濾波工作原理圖（接入）u2<uC時：二極管截止，CRL放電。u2 > uC時：二極管D1、D

7、3導(dǎo)通，一方面向RL提供電流，另一方面向c充電。3.2電路波形 圖3.2濾波電路輸出波形（未接入）圖3.2濾波電路輸出波形（接入）3.3參數(shù)計算輸出電壓平均值 流過二極管瞬時電流 4 穩(wěn)壓電路4.1穩(wěn)壓電源4.1.1晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電源4.1.1.1電路原理圖圖4.1.1.1晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電源原理圖4.1.1.2電路框圖圖4.1.1.2晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路框圖4.1.1.3電源組成1. 調(diào)整電路2. 取樣電路3. 基準(zhǔn)電壓電路 4. 比較放大電路 5. 過載保護(hù)電路4.1.1.4工作原理如圖4.1.1.1，4.1.2固定輸出穩(wěn)壓電源4.1.2.1電路原理圖圖4.1.2.1固定輸出穩(wěn)壓電源

8、原理圖4.1.2.2電路組成1變壓電路 2整流電路 3濾波電路 4穩(wěn)壓電路4.1.2.3電路波形 圖4.1.2.3（1）變壓器波形 圖4.1.2.3（2）濾波波形圖4.1.2.3（3）穩(wěn)壓波形4.1.3可調(diào)輸出穩(wěn)壓電源4.1.3.1電路原理圖圖4.1.3.1可調(diào)穩(wěn)壓電源原理圖4.1.3.2工作原理由市電輸入的交流電壓變化波動很大，經(jīng)過過壓吸收濾波電路將高頻脈沖等干擾電壓濾去后，送入直流開關(guān)穩(wěn)壓電源、交流取樣電路和控制執(zhí)行電路。4.1.3.3參數(shù)計算輸出電壓輸出電壓輸出電壓變化量輸入調(diào)整因數(shù)電壓調(diào)整率穩(wěn)壓系數(shù)輸出電阻溫度系數(shù)4.2穩(wěn)壓電路4.2.1電路原圖輸入與輸出之間的電壓不得低于3V！4.2

9、.2元器件作用：用來抵消輸入端接線較長時的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。即用以改善波形。：為了瞬時增減負(fù)載電流時，不致引起輸出電壓有較大的波動。即用來改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。5 焊接過程中遇到的問題及解決方案（1）焊接要按元器件從低到高的順序，依次進(jìn)行。以保證焊接板的干凈、整齊、美觀。（2）問題：電源指示燈不亮解決方案：發(fā)光二級管極性是否正確，限流電阻是否焊接正確。（3）問題：變壓器副邊無輸出解決方案：斷電后檢查副邊線圈電阻，若電阻為無窮大，更換新的變壓器。（4）問題：整流電路輸出電壓不達(dá)標(biāo)解決方案：整流二極管方向是否正確。（5）問題：濾波電容發(fā)熱解決方案：電容極性及整流二極管方向是否正確。（6）問

10、題：穩(wěn)壓輸出電壓不正常解決方案：是否正確安裝穩(wěn)壓器；電壓調(diào)整電路是否焊接正常。6 實(shí)踐小結(jié)本設(shè)計采用變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓的流程思路將220v交流電壓變?yōu)?5V、 +12V、-12V及+1.25V+14V可調(diào)的電壓，而其中主要以三端固定穩(wěn)壓器CW7805、CW7812、CW7912構(gòu)成的穩(wěn)壓電路設(shè)計作為設(shè)計的重點(diǎn)核心內(nèi)容。三端固定穩(wěn)壓器的使用系統(tǒng)具有功能強(qiáng)、性能可靠、成本低、方便易學(xué)等特點(diǎn)。為滿足設(shè)計需要，使用電容濾波電路的過濾，輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。我們還運(yùn)用Multisim軟件仿真了變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓的輸出波形，了解了直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，使我們對直流

11、穩(wěn)壓電源有了更深的了解。通過本次直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計我的體會有如下三點(diǎn)：一.做事情不能知難而退，要勇敢面對困難?？搭}目是沒有多少思路，認(rèn)真跟隨老師的分析腳步，慢慢的自己就會有一些思路。二·做事情不能急躁，要有耐心的做。分析電路圖的每個元件功能和作用，每個部分的作用。認(rèn)真分析電路。本來就是一個很繁瑣的過程，需要足夠的耐心。三·做事情不能粗心，要細(xì)心的做事情。Multisim仿真電路，每一個元件都不能出錯，它的大小也是不能錯。應(yīng)為在這個過程中有許多的細(xì)節(jié)都要注意，一個數(shù)據(jù)輸錯了，圖形就不能真正確表述出來。參考文獻(xiàn)【1】曹國清.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，1998【2】謝自美.電子線路設(shè)計實(shí)驗(yàn)測試.武漢：華中科技大學(xué)，2000【3】康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）.武漢：華中科技大學(xué)，2006【4】陳大欽.電子