集成電路可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)報(bào)告

集成電路可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)任務(wù)與要求使用集成穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)一個(gè)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，主要性能指標(biāo)如下：

（1）輸出電壓：1.25V～1.5V

可調(diào)；

（2）輸出電流：0.5A；（3）輸入電壓：220V；設(shè)計(jì)電路的組成總電路采用電源變壓器，整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路組成（1）電源變壓器過整流電路將交流變?yōu)槊}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波，從而得到平滑的直流電壓。電源變壓器的作用是將交流220V的電壓變?yōu)樗璧碾妷褐怠ｋ娫醋儔浩鞯墓δ苤饕?電壓變換;阻抗變換;隔離;穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等（2）整流電路整流電路的主要作用是把經(jīng)過變壓器降壓后的交流電通過整流變成單個(gè)方向的直流電。但是這種直流電的幅值變化很大。它主要是通過二極管的截止和導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常見的整流電路主要有全波整流電路、橋式整流電路、倍壓整流電路。我們選取單相橋式整流電路實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的整流功能。

（3）濾波電路濾波就是將整流后脈動(dòng)直流電的交流成分除去，使之變成平滑直流的過程。濾波電路有電容濾波電路，電感濾波電路和π型濾波電路。我們用的是橋式整流電路。（4）穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓器的特點(diǎn)：隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小，可靠性高，使用靈活，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。集成穩(wěn)壓器是將調(diào)整電路、取樣電路、基準(zhǔn)電路、啟動(dòng)電路及保護(hù)電路集成在一塊硅片上構(gòu)成的芯片。它完整的功能體系、健全的保護(hù)電路、安全可靠的工作性能，給穩(wěn)壓電源的制作帶來(lái)了極大的方便。集成電路穩(wěn)壓器的型號(hào)很多，按單片的引出端子分類，有三端固定式、三端可調(diào)式、和多端可調(diào)式等。三端集成穩(wěn)壓器只有三個(gè)端子，安裝和使用都很方便核心元件LM317簡(jiǎn)介L(zhǎng)M317是應(yīng)用最為廣泛的電源集成電路之一，它不僅具有固定式三端穩(wěn)壓電路的最簡(jiǎn)單形式，又具備輸出電壓可調(diào)的特點(diǎn)。此外，還具有調(diào)壓范圍寬、穩(wěn)壓性能好、噪聲低、紋波抑制比高等優(yōu)點(diǎn)。lm317是可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍1.2伏到37伏時(shí)能夠提供超過1.5安的電流，此穩(wěn)壓器非常易于使用。特性輸出電壓：1.25-37VDC；輸出電流：5mA-1.5A；芯片內(nèi)部具有過熱、過流、短路保護(hù)電路；最大輸入-輸出電壓差：40VDC，最小輸入-輸出電壓差：3VDC；使用環(huán)境溫度：-10-+85℃。存儲(chǔ)環(huán)境溫度：-65-+150℃實(shí)際應(yīng)用LM317作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓塊，是一種使用方便、應(yīng)用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。317系列穩(wěn)壓塊的型號(hào)很多：例如LM317HVH、W317L等。電子愛好者經(jīng)常用317穩(wěn)壓塊制作輸出電壓可變的穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源的輸出電壓可用下式計(jì)算，Vo=1.25（1+R2/R1）。僅僅從公式本身看，R1、R2的電阻值可以隨意設(shè)定。然而作為穩(wěn)壓電源的輸出電壓計(jì)算公式，R1和R2的阻值是不能隨意設(shè)定的。首先317穩(wěn)壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo=1.25V—37V（高輸出電壓的317穩(wěn)壓塊如LM317HVA、LM317HVK等，其輸出電壓變化范圍是Vo=1.25V—45V），所以R2/R1的比值范圍只能是0—28.6。其次是317穩(wěn)壓塊都有一個(gè)最小穩(wěn)定工作電流，有的資料稱為最小輸出電流，也有的資料稱為最小泄放電流。最小穩(wěn)定工作電流的值一般為1.5mA。由于317穩(wěn)壓塊的生產(chǎn)廠家不同、型號(hào)不同，其最小穩(wěn)定工作電流也不相同，但一般不大于5mA。當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流小于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)，317穩(wěn)壓塊就不能正常工作。當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)，317穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。如果用317穩(wěn)壓塊制作穩(wěn)壓電源時(shí)（如圖所示），沒有注意317穩(wěn)壓塊的最小穩(wěn)定工作電流，那么你制作的穩(wěn)壓電源可能會(huì)出現(xiàn)下述不正?，F(xiàn)象：穩(wěn)壓電源輸出的有載電壓和空載電壓差別較大。在應(yīng)用中，為了電路的穩(wěn)定工作，在一般情況下，還需要接二極管作為保護(hù)電路，防止電路中的電容放電時(shí)的高壓把317燒壞。幾種封裝的引腳識(shí)別圖:總電路圖集成電路可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路工作原理工作過程。交流220V市電電壓經(jīng)電源變壓器T1變壓后，從其次級(jí)輸出18V左右的交流低壓，該電壓經(jīng)由VD1~VD4構(gòu)成的橋式整流電路整流，得到的直流電壓，經(jīng)C1電容器濾波，得到的約24V直流電壓直接加至LM317穩(wěn)壓塊的輸入端②腳。從LM317②腳輸入的直流電壓，經(jīng)其內(nèi)的電壓調(diào)整電路，誤差放大電路，基準(zhǔn)電壓電路將電壓穩(wěn)定后從③腳輸出，去后級(jí)電路。消振電路。LM317的②腳與地之間連接的C2為消振電容器，用于消除由于LM317管腳引線過長(zhǎng)而引起的自激震蕩。電源可調(diào)電路LM317的①腳外接的RP1可變電位器，R1，VD6，C3構(gòu)成了電源可調(diào)電路，用于調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，他是通過控制LM317①腳上的電位來(lái)進(jìn)行輸出電壓大小的調(diào)節(jié)的。正常工作時(shí)，在取樣電阻R1的兩端會(huì)有一個(gè)1.25V的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該基準(zhǔn)電壓不變時(shí)，就有一個(gè)恒定的50~100μA的電流通過RP1，故調(diào)節(jié)RP1就可得到不同的輸出電壓。為了保證輸出電壓恒定不變，在LM317的①腳與的件，還連接有濾波旁路電容器C3.VD6二極管則是C3電容器的放電通路元器件，用于防止沖擊電流損壞LM317，主要起保護(hù)作用。電壓沖擊保護(hù)。LM317穩(wěn)壓塊的輸入與輸出端連接的二極管VD5用于防止輸入端電壓突然降低或輸出端電壓突然升高，輸出電容器C4放電時(shí)對(duì)LM317的沖擊，起保護(hù)穩(wěn)壓集成電路的作用。元器件清單集成電路可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路的元器件見表中所列。代號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量SA1開關(guān)-普通電源開關(guān)1T1電源變壓器-220V/16~18V1VD1~VD6二極管INI4007耐壓大于50V1C1電解電容器CD112200μF/25V1C2金屬化紙介電容器CJ110.22μF/225V1IC1三端穩(wěn)壓快LM3171.25~37v可調(diào)1RP1微調(diào)電位器WH1241.8KΩ1R1電阻器RT120Ω1C3電解電容器CD1010μF/25V1C4電解電容器CD10100μF/25V1心得體會(huì)經(jīng)過自己獨(dú)立自主的設(shè)計(jì)電路，自己翻閱查找各種資料，我不僅學(xué)到了關(guān)于集成流穩(wěn)壓電源有關(guān)的知識(shí)，更加了解了三端穩(wěn)壓器，而且增強(qiáng)了自己運(yùn)用學(xué)習(xí)工具PROTEL的能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，使自己對(duì)模擬電路充滿了興趣，增加了我對(duì)模擬電路學(xué)習(xí)的熱情。在PSPICE的時(shí)候，在自學(xué)過程中有很多不懂的問題，通過與任課老師的溝通和向同學(xué)們的虛心請(qǐng)教，終于完成了課程設(shè)計(jì)的要求的電路圖部分和仿真部分。在設(shè)計(jì)的