直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)

1、西南交通大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)（論文） 第 II 頁(yè)課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書題 目 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)（寫自己的） 一、 設(shè)計(jì)的目的電源技術(shù)是一門很重要的技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)中常用的儀器設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域，是電子科技人員及電路開發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)研究不可缺少的電子儀器。整個(gè)電源系統(tǒng)是由變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分組成。家用電器和其它各類電子設(shè)備都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電，但實(shí)際生活中是由220V的交流電網(wǎng)供電，這就需要通過電源系統(tǒng)將交流電轉(zhuǎn)換成低電壓直流電。（寫自己的） 二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求1) 輸入電壓為220V AC，輸出為直流電壓 2) 輸出電

2、壓可調(diào)：Uo=+3V+9V；最大輸出電流：Iomax=800mA；輸出電壓變化量：Vop_p5mV；4. 穩(wěn)壓系數(shù)：SV 3) 學(xué)會(huì)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法和性能指標(biāo)測(cè)試方法 4) 培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力（寫自己的） 三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 四、成 績(jī) 指導(dǎo)教師 (簽章) 2017 年 06 月 16 日承 諾本人鄭重承諾：所呈交的設(shè)計(jì)（論文）是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)（研究）所取得的成果，除文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的設(shè)計(jì)（研究）成果。對(duì)本設(shè)計(jì)（研究）做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。如被發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)（論文）中存在抄襲

3、、造假等學(xué)術(shù)不端行為，本人愿承擔(dān)一切后果。 學(xué)生簽名：摘 要在電子電路及電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。本文實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，依據(jù)功能劃分，文中論述了組成該穩(wěn)壓電源的各個(gè)部分。最后給出了總原理圖及元器件清單，對(duì)整體電路用multisim軟件進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明，該穩(wěn)壓電源電路能夠達(dá)到預(yù)期目的，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，有較高的精度，是一種比較實(shí)用的電路，具有較高的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源；串聯(lián)反饋；保護(hù)電路撰寫說(shuō)明：摘要要簡(jiǎn)明扼要，寫大概100200字，3-8個(gè)關(guān)鍵詞?？陀^反映論文的主要內(nèi)容和研究方法，具有相對(duì)獨(dú)立性和完整性。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞； 關(guān)鍵詞； 關(guān)鍵詞；

4、關(guān)鍵詞（關(guān)鍵詞之間分號(hào)隔開，并加一個(gè)空格）AbstractIn the electronic circuit and electronic device, usually need a DC power supply voltage stability. This paper realizes the design of series feedbackregulated power supply. By functional division, this paper enlarged on ev

5、ery parts of the stabilized voltage. Finally, the generalschematic and component list is given, the whole circuit is simulated with Multisim software. The results show that the stabilized voltage supply circuit can achieve the expected purpose. It has simple s

6、tructure and high accuracy, and it's a more practical circuit with high practical value.Keywords: DC Stabilized Voltage Supply; Series Feedback; Protection Circuit目 錄第1章 緒 論11.1 設(shè)計(jì)背景11.2 直流穩(wěn)壓電源概述11.3 本文研究的主要內(nèi)容2第2章 設(shè)計(jì)介紹42.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求42.2 方案設(shè)計(jì)與論證4第3章 電路設(shè)計(jì)與器件選擇73.1 電路設(shè)計(jì)73.2 器件選擇83.2.1 集成三端穩(wěn)壓器83.2.2 電

7、源變壓器93.2.3 整流二極管103.2.4 濾波電容103.3 總原理圖及元器件清單113.3.1 總原理圖、PCB圖113.3.2 元件清單12第4章仿真運(yùn)行和調(diào)試144.1 仿真搭建144.2 仿真運(yùn)行154.2.1 輸出電壓與最大輸出電流的測(cè)試154.2.2 紋波電壓的測(cè)試164.2.3 穩(wěn)壓系數(shù)的測(cè)量17結(jié)論與心得20參考文獻(xiàn)22第1章 緒 論1.1 設(shè)計(jì)背景電源技術(shù)是一門很重要的技術(shù)，服務(wù)于各行各業(yè)。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)中常用的儀器設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域，是電子科技人員及電路開發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)研究不可缺少的電子儀器。整個(gè)電源系統(tǒng)是由變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四

8、部分組成。家用電器和其它各類電子設(shè)備都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電，但實(shí)際生活中是由220V的交流電網(wǎng)供電，這就需要通過電源系統(tǒng)將交流電轉(zhuǎn)換成低電壓直流電。1.2 直流穩(wěn)壓電源概述在電子電路及電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電，作為電子電路中必不可少的組成部分，它的作用之一是為各級(jí)電路中的三極管提供合適的偏置，其次是作為整個(gè)電子電路能量來(lái)源。常見的供電方式有兩種，一種是采用干電池、蓄電池或其他形式如光電池等向電路供電，這種供電方式是用化學(xué)能或其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能之后，向電路提供能量，其缺陷在于能量的使用要受實(shí)際條件（如電池的容量）的限制；另一種是利用電網(wǎng)向電路供電，這種供電方式是把

9、電網(wǎng)的交流電經(jīng)過降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓之后，轉(zhuǎn)化為直流電向電路提供能量，其優(yōu)勢(shì)在于電網(wǎng)所提供的能量是源源不斷的。小功率穩(wěn)壓電源的組成可以用圖1. 1表示，它是由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。圖1.1 直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)圖和穩(wěn)壓過程電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)（一般有±10%左右的波動(dòng)）、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)、

10、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。 當(dāng)負(fù)載要求功率較大、效率高時(shí)，常采用開關(guān)穩(wěn)壓電源。 在電子設(shè)備中，所需的直流電能比較小，一般在千瓦以下，但要求電壓的穩(wěn)定性較高。通常對(duì)直流電源的要求是：輸出電壓穩(wěn)定、紋波小、負(fù)載能力強(qiáng)等。直流電源的性能指標(biāo)主要有如下幾個(gè)參數(shù)： （1）輸入電壓Ui。 電源所要求的（交流）輸入電壓，在我國(guó)一般是220V、50Hz 的交流電。（2）額定輸出電壓U0 。電源輸出的直流電壓值，可變電源為某個(gè)范圍值。 （3）最大輸出電流IM 。電源在額定輸出電壓U0 ，所能提供的最大輸出電流。有時(shí)也用最大輸出功率PM 來(lái)表示。（4）紋波系數(shù)S。電源輸出電壓所含有的基波分量的峰值與

11、輸出直流電壓之比，它反應(yīng)了輸出電壓的穩(wěn)定程度。 本設(shè)計(jì)主要討論的是把電網(wǎng)電壓的單相交流電轉(zhuǎn)換為直流電源的方法、實(shí)現(xiàn)的電路及直流電源的性能指標(biāo)。最后簡(jiǎn)單介紹開關(guān)型穩(wěn)壓電源的電路組成原理及分析方法。1.3 本文研究的主要內(nèi)容通過集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，安裝和調(diào)試，學(xué)會(huì)選擇變壓器、整流二極管、濾波電容、集成穩(wěn)壓器及相關(guān)元器件設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源；掌握直流穩(wěn)壓電路的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。設(shè)計(jì)基本要求：1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案，計(jì)算和選取元件參數(shù)。2、完成各單元電路和總體電路的設(shè)計(jì)，并用計(jì)算機(jī)繪制電路圖。3、完成電路的安裝、調(diào)試，使作品能達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)。4、給出測(cè)試各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)

12、的方法（包括所使用的儀器），撰寫測(cè)試報(bào)告及使用說(shuō)明書。撰寫說(shuō)明：緒論一般應(yīng)包括：本研究課題的背景及理論與實(shí)際意義；國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展；研究的基本思路與采用的方法等。由于是課程設(shè)計(jì)，有些選題的研究背景和實(shí)際意義不大的話，也可以按照上面寫下所用的相關(guān)理論和軟件簡(jiǎn)介也可以。正文要求用小四，首行空兩個(gè)，1.5倍行距，后面正文同此。標(biāo)題一律用1.1、1.1.1、1.2、1.2.1等，全部用阿拉伯?dāng)?shù)字，不能出現(xiàn)中文數(shù)字，標(biāo)題格式設(shè)置最多到三級(jí)（即到1.1.11.2.1等），后面章節(jié)標(biāo)題也是同樣如此。出現(xiàn)新的一章要另起一頁(yè)。標(biāo)題格式已經(jīng)設(shè)置好，大家按照所給的格式來(lái)進(jìn)行。緒論寫2-3頁(yè)即可。其他緒論寫法參考

13、：第1章 緒 論1.1 ×××××的研究目的與意義1.2 ×××××的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)1.3 ×××××的研究方法1.4 設(shè)計(jì)的思路和實(shí)現(xiàn)方法第1章 緒 論1.1 本論文的背景和意義1.2 本論文的主要方法1.3 本論文的主要內(nèi)容1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排第2章 設(shè)計(jì)介紹2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)任務(wù)（1）輸出電壓可調(diào)：Uo=+3V+9V（2）最大輸出電流：Iomax=800mA（3）輸出電壓變化量：Vop_p5mV（4）穩(wěn)壓系數(shù)：SV設(shè)計(jì)要求

14、（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方案，計(jì)算和選取元件參數(shù)。（2）完成各單元電路和總體電路的設(shè)計(jì)，并用計(jì)算機(jī)繪制電路圖。（3）完成電路的安裝、調(diào)試，使作品能達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)。（4）給出測(cè)試各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的方法，撰寫測(cè)試報(bào)告。2.2 方案設(shè)計(jì)與論證方案1：可調(diào)式三端穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)該方案需使用三端穩(wěn)壓芯片作為穩(wěn)壓電路可調(diào)部分，其輸出電壓調(diào)整范圍寬。優(yōu)點(diǎn)：該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，干擾和噪音小缺點(diǎn)：數(shù)字電位器誤差較大，控制精度不夠高。方案2：采用A/D或D/A采用A/D和D/A構(gòu)成直流電源的電路如圖2.1和所示。利用AVR單片機(jī)自帶的D/A口DAC0輸出02.5V的電壓，然后經(jīng)一級(jí)反相放大器和跟

15、隨器，此時(shí)可以輸出0到5V電壓。但是因?yàn)锳/D變換器只能采集0到+2.56V的電壓，所以再在跟隨器后面加一級(jí)反相放大器器然后送回到A/D采樣，MCU比較發(fā)現(xiàn)DAC0輸出為正確電壓時(shí)，則從跟隨器后直接輸出電壓，這樣就可以輸出0到-5V的電壓了。當(dāng)需要正相電壓時(shí)從DAC1口輸出電壓，這時(shí)就不需要反相，其它原理與DAC0相似。圖2.1 采用D/A和A/D方案的電路原理圖優(yōu)點(diǎn)：精確度高，紋波小，效率和密度比較高，可靠性也不錯(cuò)。缺點(diǎn)：電路相對(duì)復(fù)雜，AVR單片機(jī)的IO口不能容忍負(fù)電壓，否則會(huì)被損壞。方案3：晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路。電路框圖如圖2.2所示，該電路中，輸出電壓UO經(jīng)取

16、樣電路取樣后得到取樣電壓，取樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較得到誤差電壓，該誤差電壓對(duì)調(diào)整管的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，從而使輸出電壓發(fā)生變化，該變化與由于供電電壓UI發(fā)生變化引起的輸出電壓的變化正好相反，從而保證輸出電壓UO為恒定值(穩(wěn)壓值)。圖2.2 晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電路框圖優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)渭兊碾娐泛芎?jiǎn)單，易于連接缺點(diǎn)：增加輔助電源后電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多采用分立式原件，電路可靠性低直流穩(wěn)壓電源是電子設(shè)備能量的提供者，對(duì)直流電源要求是：輸出電壓的幅值穩(wěn)定，平滑，變換頻率高，負(fù)載能力強(qiáng)，溫度穩(wěn)定性好。 綜合以上3種方案，得出結(jié)論，第1種方案最可行?？傮w設(shè)計(jì)應(yīng)該簡(jiǎn)單耐用。撰寫說(shuō)明：從第2章開始是課程設(shè)計(jì)（論文）主體，應(yīng)

17、結(jié)構(gòu)合理，層次清楚，重點(diǎn)突出，文字簡(jiǎn)練、通順。主體的內(nèi)容應(yīng)包括以下各方面：本研究?jī)?nèi)容的總體方案設(shè)計(jì)與選擇論證；本研究?jī)?nèi)容各部分（包括硬件與軟件）的設(shè)計(jì)計(jì)算；本研究?jī)?nèi)容試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的可行性、有效性以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析；本研究?jī)?nèi)容的理論分析。對(duì)本研究?jī)?nèi)容及成果應(yīng)進(jìn)行較全面、客觀的理論闡述，應(yīng)著重指出本研究?jī)?nèi)容中的創(chuàng)新、改進(jìn)與實(shí)際應(yīng)用之處。理論分析中，應(yīng)將他人研究成果單獨(dú)書寫，并注明出處，不得將其與本人提出的理論分析混淆在一起。對(duì)于將其他領(lǐng)域的理論、結(jié)果引用到本研究領(lǐng)域者，應(yīng)說(shuō)明該理論的出處，并論述引用的可行性與有效性。第3章 電路設(shè)計(jì)與器件選擇3.1 電路設(shè)計(jì)整流電路采用橋式整流電路，電路如圖3

18、.1所示。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，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3.2所示。圖3.1整流電路圖3.2 輸出波形圖在橋式整流電路中，每個(gè)二極管都只在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過每個(gè)二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，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(jì)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(diǎn)，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：

19、Uo1=(1.11.2)U2，直流輸出電流：Io1=I2/(1.52)（I2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。總體原理電路見圖3.3。圖3.3穩(wěn)壓電路原理圖3.2 器件選擇3.2.1 集成三端穩(wěn)壓器因?yàn)橐筝敵鲭妷嚎烧{(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器?？烧{(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1.2V37V，最大輸出電流為1.5A。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(diǎn)。其電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率均優(yōu)于固定式集成

20、穩(wěn)壓構(gòu)成的可調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。LM317系列和lM337系列的引腳功能相同，管腳圖和典型電路如圖3.4和圖3.5。圖3.4管腳圖圖3.5典型電路輸出電壓表達(dá)式為：式中，1.25是集成穩(wěn)壓塊輸出端與調(diào)整端之間的固有參考電壓，此電壓加于給定電阻兩端，將產(chǎn)生一個(gè)恒定電流通過輸出電壓調(diào)節(jié)電位器，電阻常取值，在這里，因?yàn)橹毁I到10K的電位器，再串聯(lián)一個(gè)R2，根據(jù)LM317輸出電壓表達(dá)式，?。篟1=2.2k,R2=2k。我們一般使用精密電位器，與其并聯(lián)的電容器C可進(jìn)一步減小輸出電壓的紋波。圖中加入了二極管D，用于防止輸出端短路時(shí)10µF大電容放電倒灌入三端穩(wěn)壓器而被損壞。LM317其特性參數(shù)：輸出

21、電壓可調(diào)范圍：1.2V37V輸出負(fù)載電流：1.5A輸入與輸出工作壓差U=Ui-Uo：340V由于能滿足設(shè)計(jì)要求，故選用LM317組成穩(wěn)壓電路。3.2.2 電源變壓器電源變壓器的作用是將來(lái)自電網(wǎng)的220V交流電壓u1變換為整流電路所需要的交流電壓u2。電源變壓器的效率為：其中：是變壓器副邊的功率，是變壓器原邊的功率。一般小型變壓器的效率如表2.1所示：表3.1 小型變壓器的效率 副邊功率 效率0.60.70.80.85 因此，當(dāng)算出了副邊功率后，就可以根據(jù)上表算出原邊功率。由于LM317的輸入電壓與輸出電壓差的最小值，輸入電壓與輸出電壓差的最大值，故LM317的輸入電壓范圍為： 即 ， 取 變壓

22、器副邊電流： ，取，因此，變壓器副邊輸出功率： 由于變壓器的效率，所以變壓器原邊輸入功率，為留有余地，選用功率為的變壓器。3.2.3 整流二極管由于：，。IN4001的反向擊穿電壓，額定工作電流，故整流二極管選用IN4001。3.2.4 濾波電容根據(jù) ，和公式可求得： 所以，濾波電容： 電容的耐壓要大于，故濾波電容C取容量為，耐壓為的電解電容。3.3 總原理圖及元器件清單3.3.1 總原理圖、PCB圖圖3.6 總原理圖總原理圖如圖3.6所示。PCB圖如圖3.7所示。圖3.7 PCB圖3.3.2 元件清單元件清單如表3.2所示。表3.2 元件清單元件序列型號(hào)元件參數(shù)值數(shù)量備注Ji變壓器12V1實(shí)

23、際輸入電壓大于12VD1 D2 D3 D4 D5 D6二極管1N4001，1A6也可用1N4007D7發(fā)光二極管1FUSH熔斷絲1A1C1 C2電解電容4700uF/25V2C5電解電容01uF1C9電解電容1uF/25V1C7電解電容10uF/25V1SW開關(guān)1R3電阻22k1R4電阻1K1R1電阻2k1R2電位器10K1U三穩(wěn)壓器LM317可調(diào)范圍1.2V37V1撰寫說(shuō)明：以上只是結(jié)合本設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì)列出了部分標(biāo)題層次，大家可以結(jié)合自己的題目自行安排有關(guān)內(nèi)容和層次。層次的安排和劃分要求有一定的邏輯性和條理性。要把所設(shè)計(jì)的圖形進(jìn)行截圖，并且寫上圖號(hào)和圖注（圖號(hào)要寫出如圖3.1、圖3.2等以此

24、寫下去，要根據(jù)章節(jié)號(hào)來(lái)寫，第3章的圖，就寫3.×，等，圖注就寫上相應(yīng)內(nèi)容，比如前面圖號(hào)和圖注就是“圖3.1整流電路” ），并且對(duì)圖的內(nèi)容和功能大概有個(gè)說(shuō)明和介紹，起什么作用等。出現(xiàn)的一些非軟件截圖，比如用到的有些硬件組成圖或其他輔助圖一律重畫，有些同學(xué)在網(wǎng)上找的圖除非是實(shí)物圖片什么的可以不用畫，其他的凡是電路圖、組成圖、流程圖等都要重新繪制。第4章 仿真運(yùn)行和調(diào)試4.1 仿真搭建按PCB圖制作好電路板。安裝時(shí)，先安裝較小的元件，故先安裝整流電路，再安裝穩(wěn)壓電路，最后再裝上濾波電路。安裝時(shí)二極管和電解電容的極性不要接反。檢查無(wú)誤后，將變壓器與整流濾波電路連接，通電后，用萬(wàn)用表檢查整流后

25、輸出LM317輸入端電壓UI的極性，若UI的極性為負(fù)，則說(shuō)明整流電路沒有接對(duì)，此時(shí)若接入穩(wěn)壓電路， 就會(huì)損壞集成穩(wěn)壓器。然后接通電源，調(diào)節(jié)RW的值，若輸出電壓滿足指標(biāo)，說(shuō)明穩(wěn)壓電源中各級(jí)電路都能正常工作，此時(shí)就可以進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試。因在multisim沒有LM317元件，故用同一系列的LM117代替。使用multisim 仿真調(diào)試圖如圖4.1所示。電位器在0到10K之間，輸出電壓連續(xù)可調(diào)：約為3V9V。(a) 電位器R2取最大值時(shí)，Uo=9.088V(b) 電位器R2取最大值時(shí)，Uo=2.983V圖4.1仿真搭建4.2 仿真運(yùn)行4.2.1 輸出電壓與最大輸出電流的測(cè)試測(cè)試電路如圖4.2所示。

26、一般情況下，穩(wěn)壓器正常工作時(shí)，其輸出 被測(cè)電流要小于最大輸出電流，取，可算出RL=20，工作時(shí)上消耗的功率為：故取額定功率為10W，阻值為20的電位器。圖4.2穩(wěn)壓電源性能指標(biāo)的測(cè)試電路測(cè)試時(shí)，先使，交流輸入電壓為220V，用數(shù)字電壓表測(cè)量的電壓值就是Uo。然后慢慢調(diào)小，直到Uo的值下降5%，此時(shí)流經(jīng)的電流就是，記下后，要馬上調(diào)大的值，以減小穩(wěn)壓器的功耗。仿真運(yùn)行結(jié)果如圖4.3和4.4所示。圖4.3 R5（RL）=20歐姆，Uo=8.78V, Io=438.979mA圖4.4 Uo下降5%（8.332V）時(shí)，Io=846.644mA,即Iomax=Io.4.2.2 紋波電壓的測(cè)試用示波器觀察U

27、o的峰峰值，（此時(shí)Y通道輸入信號(hào)采用交流耦合AC），測(cè)量Uop-p的值（約幾mV）。仿真運(yùn)行結(jié)果如圖4.5所示。圖4.5 紋波電壓的測(cè)試結(jié)果由示波器得出：Uop-p=106。845uV4.2.3 穩(wěn)壓系數(shù)的測(cè)量按圖4.2所示連接電路， 在時(shí)，測(cè)出穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo。然后調(diào)節(jié)自耦變壓器使輸入電壓，測(cè)出穩(wěn)壓電源對(duì)應(yīng)的輸出電壓Uo1 ；再調(diào)節(jié)自耦變壓器使輸入電壓，測(cè)出穩(wěn)壓電源的輸出電壓Uo2。則穩(wěn)壓系數(shù)為： 因?yàn)椋诒菊{(diào)試中，無(wú)法得到自耦變壓器，所以只能把電壓歸算到降壓器的輸出電壓(Ui)：U1=198V, Ui=10.8VU1=220V, Ui=12.0VU1=242V, Ui=13.2V（a

28、）Ui=12時(shí)，Uo=8.726V （b）Ui=10.8V時(shí)，Uo=8.72V （c）Ui=10.8V時(shí)，Uo=8.72V 圖4.6 穩(wěn)壓系數(shù)的測(cè)量所以，穩(wěn)壓系數(shù)：=0.0022根據(jù)上面分析，可以給出按設(shè)計(jì)要求，測(cè)試結(jié)果及誤差分析參見表4.1所示。表4.1 測(cè)試結(jié)果及誤差分析設(shè)計(jì)要求測(cè)試結(jié)果誤差分析Uo=+3V+9V2.983V 9.088V 0.01%Iomax=800mA846.644mA0.05%Vop_p5mV106。845uV106845uV 5mVSV0.00222%撰寫說(shuō)明：說(shuō)明仿真運(yùn)行情況，以及實(shí)現(xiàn)的功能等。除過第1章叫“緒論”和最后叫“結(jié)論”固定外，其余各章根據(jù)每個(gè)人情況自行

29、命名。比如，本章也可以叫“測(cè)試和結(jié)果分析”等等。結(jié)論與心得經(jīng)過一個(gè)多月的努力，終天完成的這個(gè)設(shè)計(jì)。從選題到畫圖制板花了差不多一個(gè)星期的時(shí)間，后面的調(diào)試占了大部分的時(shí)間。由于沒有找到示波器，所以調(diào)試時(shí)，除了測(cè)試電壓電流用到實(shí)物外，其他參數(shù)測(cè)試只能在仿真軟件下進(jìn)行的。在這里選用了multisim進(jìn)行仿真，雖然multisim不是很難學(xué)，但由于自己對(duì)multisim還沒有熟練的掌握，仿真過程中還是會(huì)有一定的誤差。在實(shí)際做成的電路板中,由于買不到等值參數(shù)的元件，測(cè)量出來(lái)的性能指標(biāo)參數(shù)難免會(huì)有一定的誤差,對(duì)元件封裝的不了解，也造成了銅板的浪費(fèi)。第一次做成的板子，由于沒有注意到protel給出的LM317

30、的原理圖管腳，花費(fèi)了大量的時(shí)間去調(diào)試。正確的管腳為:1腳為調(diào)整，2腳為輸出，3腳為輸入。焊板的時(shí)候，不要對(duì)著3D來(lái)焊，應(yīng)以PCB為基準(zhǔn)。3D圖雖然形象的把電路板模擬出來(lái)了，但與實(shí)物還有有很大的差別的，特別是二極管，電解電容，極性錯(cuò)亂，而且有很多圖沒有樣板。還有，12V的變壓器輸入的電壓會(huì)比12V高一些的。雖然輸出電壓增加或減少由LM317的調(diào)整腳上的串聯(lián)電位器（R2）來(lái)控制，但是并聯(lián)在LM317調(diào)整腳和輸出腳上的電阻R1也可改變輸出電壓的最小值。本次的課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用課本理論解決實(shí)際問題的能力；我覺得課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助是很大的，它需要我們將學(xué)過的理論知識(shí)與實(shí)際系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，加強(qiáng)我們對(duì)學(xué)過的知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力！在設(shè)計(jì)的過程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，同學(xué)們共同協(xié)作，解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問題；在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，