直流穩(wěn)壓電源電路設計

1、 圖17電流可擴展直流穩(wěn)壓電源電路2元件清單元件序號型號主要參數(shù)數(shù)量備注（單價）U1保險管1A10.2T1變壓器15V15.0DI、D2、D3、D4、D5、D6二極管1N4007U1000V，1ARM90.1D6二極管1N4148U75V，25nARM10.1Q1三極管TIP41C100V,6A,65W13.0LED1、LED2發(fā)光二極管3紫0.5、綠0.5、紅0.1Cl、C2電解電容3300,F/50V21.5C3、C4電解電容0.22,F/50V20.2C5、C6電解電容0.47,F/50V20.2C7、C8電解電容220,F/50V20.4C3、C4電解電容10,F/50V20.2C4電

2、解電容1,F/50V10.2U3三端穩(wěn)壓器LM7912-12V11.0U2三端穩(wěn)壓器LM7812+12V21.0U2三端穩(wěn)壓器LM3171.2537V11.0Rl、R2、R4電阻1KQ30.1R1大功率水泥電阻10W,3.9Q10.5R2電阻120Q40.1R5單聯(lián)電位器5K10.8說明：以上各幅圖中的240的電阻R2因市場中沒有，用的是各兩個120的電阻串聯(lián)；以上電路中因市場沒有2.64K的電位器，所以只能用最接近的5K電位器代替，所以硬件安裝時用的是5K電位器。五、安裝與調試因以上各電路非常相似，很接近，只是在小范圍有點點差別，所以在安裝和調試時是類似的，安裝調試如下：首先在變壓器的原邊接

3、入保險絲FU，以防電路短路損壞變壓器或其他元器件，其額定電流要略大于I,選FU的熔斷電流為1A,各元器件按理論電路omax圖正確焊接，注意布局緊密，不出現(xiàn)虛焊或漏焊。先選好適當大小的電路板，再合理布局。安裝時先安裝較小的元器件，先安裝集成穩(wěn)壓電路，再安裝整流電路，最后安裝濾波電路，有三極管時因三極管對溫度很敏感，所以要最后安裝，但在安裝的過程中要特別注意電容、二極管和三極管IP41C的極性，并且要注意LM7812、LM7912和LM317管腳的接法。注意安裝要一級測試一級，檢查電路安裝無誤后，再連接安裝變壓器。接通電源后，靜置一會待電路穩(wěn)定后沒出現(xiàn)任何故障（如芯片被燒等）再進行測量，若出現(xiàn)類似

4、狀況應立即斷開直流電源，檢查問題所在并及時排除故障再進行測量。用萬用表分別測量變壓器原、副邊線圈的輸出電壓，濾波后的輸出電壓，7812，7912的輸入和輸出電壓。對于穩(wěn)壓電路則主要測試集成穩(wěn)壓器是否能正常工作。其輸入端加直流電壓VW18V，調節(jié)RP，輸出電壓V隨之變化，說明i1O穩(wěn)壓電路正常工作。整流濾波電路主要是檢查整流二極管是否接反，安裝前用萬用表測量其正、反向電阻。接入電源變壓器，整流輸出電壓V應為正。斷開交i流電源，將整流濾波電路與穩(wěn)壓電路相連接，再接通電源，輸出電壓V為規(guī)定O值，說明各級電路均正常工作，可以進行各項性能指標的測試。六、性能測試與分析1.12V直流穩(wěn)壓電源的性能測試依次

5、用萬用表的250V的交流檔測量變壓器的原邊電壓，25V的交流檔測量變壓器的副邊電壓，25V直流檔測量濾波后的輸出電壓、穩(wěn)壓器的輸入電壓和電路的最后輸出電壓，并記錄測試結果如下表2：表2變壓器原邊電壓變壓器副邊電壓濾波后的輸出電壓穩(wěn)壓器的輸入電壓輸出電壓220VU2U2U01U01UiUiU02U0250HZ+15V-15V+18.1V-18.1V+18.1V-18.1V+12.05V-11.95V相對誤差計算:其中變壓器的副邊電壓的理論值為土15V,濾波后的輸出電壓的理論值為U=1.2U=1.2*15V=18V，U=1.2U=1.2*（-15）V=-18V，輸出電壓的理論值012012為U=+

6、12V，U=-12V，則有：0202變壓器副邊電壓的相對誤差：a=（15-15）-15*100%=0%1a=（15-15）十15*100%=0%;2濾波后的輸出電壓的相對誤差：b=|18-18.1|十18.1*100%=0.55%1b=（-18+18.1）十18.1*100%=0.55%2輸出電壓的相對誤差：c=|12-12.05|-12.05*100%=0.41%1c=|-12+11.95|十11.95*100%=0.42%22.可調式直流穩(wěn)壓電源的性能測試按圖18電路的連接方法進行穩(wěn)壓電源性能指標測試，輸出端接負載電阻R，Llo屯流表被測+J1J穩(wěn)壓%V電床表電路穩(wěn)壓電源的性能指標測試電路

7、連接好測試電路圖檢查無誤后通電，輸入端接220V的交流電壓，先將萬用表打到25V電壓的直流檔，然后接上萬用表對輸出電壓進行測量，由小到大慢慢地調節(jié)穩(wěn)壓電路中的5K電位器，觀察萬用表的讀數(shù)，并記錄測試的結果為輸出電壓可調范圍為：1.5V.15V，記錄完數(shù)據(jù)后迅速調節(jié)電位器使輸出端電壓減小，再斷電。相對誤差計算：理論輸出最小電壓為1.5V，輸出最大電壓為15Vd=(1.5-1.5)1.5*100%=0%,d(15-15)15*100%=0%12電流擴展直流穩(wěn)壓電源的性能測試先將萬用表打到5A直流檔，再接通電源，直接將用萬用表串聯(lián)到電路中大功率的電阻的輸出端，然后讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)后斷電，輸出電流為I=

8、1.6A,理論o輸出電流為I=(1+B)(I-1)1.5A，也可按圖18電路連接方法測量輸出電oomaxR流。測試的實驗結果符合要求I1.5A，所以不存在誤差。o穩(wěn)壓系數(shù)的測試在本實驗中由于沒有自藕變壓器，不能調節(jié)輸入交流電的電壓，從而無法測試穩(wěn)壓系數(shù)但穩(wěn)壓系數(shù)的測試方法為：用圖18測試，先調節(jié)自藕變壓器使輸入電壓增加10%,即V=242V，測量此時對應的輸出電壓V；再調節(jié)自耦變壓器使io1輸入電壓減少10%,即V=198,測量這時的輸出電壓V,再測V=220V時對應的io2i輸出電壓V，則穩(wěn)壓系數(shù)為S，oo，.Z02。ovV/V242-198Viio產生誤差的原因：綜上數(shù)據(jù)計算與處理和誤差計

9、算分析,本實驗在誤差允許的范圍內,符合實驗設計要求,但畢竟存在小小的誤差,主要原因有：.實驗測量儀器萬用表本身存在缺陷,不精確,可采用更高精確度的儀器去測量；.實驗器材受環(huán)境溫度的影響。如二極管和三極管對溫度比較敏感,易受溫度的影響,使得測量數(shù)據(jù)有所偏差；.焊接不緊或者虛焊會使得輸出數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或者說萬用表的指針不易穩(wěn)定,偏轉較明顯,從而導致讀數(shù)不準；.各導線接觸不是很好也會導致實驗誤差。.測輸出電流時接觸點之間的微小電阻造成的誤差；七、結論與心得經過如此長的時間的努力終于如期地把本次的課程設計做好啦,本次實驗設計的結果基本符合要求。在實際中,由于有些元器件在本地市場上沒有賣,因而只好用些能過替

10、代的元器件替代,因而在選擇元器件時比較難選,也比較麻煩,需要在網(wǎng)上查找很多元器件的有關資料，如元器件的參數(shù)和三極管TIP41C、LM317、LM7812、LM7912的管腳連接方法。在這次課程設計過程中由于在設計方面和購買器材時缺乏經驗,所以第一次買的有些元器件不符合要求,如大功率的電阻和電流擴展中用到的大功率的三極管,導致焊上去的電阻被燒壞啦,搞得我跑實驗室跑了幾趟,但最后換成大功率的就好啦,又由于在理論基礎知識掌握得不牢固,在設計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題,如：在選擇計算標準件的時候可能會出現(xiàn)誤差,如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會更大；這些都暴露出了前期我在這些方面知識的欠缺和經驗的不足。在設計和實驗過程中遇到了很多問題是我很難解決的,但經過我和隊友以及其他同學的幫助建議下,我得到了信心，使我能夠很好地解決并完成它，對于我來說，收獲最大的是方法和能力那些分析和解決問題的能力，同時也鞏固了我對理論知識的掌握，以及提高了我的動手能力。在本次課程設計中讓我深深地體會到了團隊間的相互鼓勵和團結也是很重要的，更重要的是要有個人的恒心、耐心和毅力。有些理論值與實際值并不是很符合的，買的元器件的標的參數(shù)和實際測