可調(diào)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)與制作報(bào)告

電子設(shè)計(jì)報(bào)告題目：穩(wěn)壓源電路的設(shè)計(jì)與制作姓名：孫斌學(xué)號(hào)：21006022061完成時(shí)間：2012·4·24一、設(shè)計(jì)目的。通過(guò)直流穩(wěn)壓的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試，學(xué)會(huì)：學(xué)會(huì)選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來(lái)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。動(dòng)手參與設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源能鞏固、深化和擴(kuò)展學(xué)生的理論知識(shí)與初步的專(zhuān)業(yè)技能，為以后的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)使我們?cè)诶碚撚?jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的運(yùn)用和計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的能力得到訓(xùn)練和提高。二、設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)。1、選擇適當(dāng)方案設(shè)計(jì)電路、計(jì)算電源變壓器的效率和功率，選擇整流二極管及計(jì)算濾波電容、安裝調(diào)試與測(cè)量電路性能。2、選擇小功率穩(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(gè)部分組成，其中最重要的就時(shí)選好穩(wěn)壓器。將230V50HZ的交流電源整流成1.25V~20V、+5和-5V、+12V~-12V。3、根據(jù)所采用的電路，來(lái)選取所需的元器件。4、要求可以按要求隨著滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)，幾個(gè)端口電壓會(huì)有所改變。三、總體框圖設(shè)計(jì)，有目標(biāo)、模塊組成，并配有分析和原理說(shuō)明。1、總體框圖2、目標(biāo)將交流整流成電路圖上所要求的各個(gè)范圍的直流。3、模塊組成（1）、電源變壓器。（2）、半波整流、橋式整流電路。（3）、電容濾波整流。（4）、穩(wěn)壓電路。4、分析和原理說(shuō)明直流穩(wěn)壓源是一種將220V交流電轉(zhuǎn)化為輸出的直流電壓的裝置，它需要經(jīng)過(guò)變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。電源變壓器是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變?yōu)榉弦蟮慕涣麟妷核徒o整流電路，變壓器的變化是由變壓器的副邊電壓確定，整流電路將交流電壓Ui變成脈動(dòng)的直流電壓，再經(jīng)過(guò)濾波電路出去較大的紋波部分，輸出紋波較小的直流電壓U1，常用的整流濾波電路全波整理濾波電路、橋式整流濾波電路。我們采用的是橋式整流濾波電路。原理圖如下：穩(wěn)壓電路是使輸出的直流電壓穩(wěn)定不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載變化而變化。四、功能模塊設(shè)計(jì)，可以多個(gè)方案，包括單獨(dú)測(cè)試的原理圖，并有詳細(xì)原理說(shuō)明。1、功能模塊設(shè)計(jì)（1）、半波整流、橋式整流電路。（2）、電容濾波整流。（3）、并聯(lián)穩(wěn)壓電路。2、方案方案一：采用LM317及LM337分別組成獨(dú)立的可調(diào)電壓源LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器電源能夠連續(xù)輸出可調(diào)的直流電壓，不過(guò)它只能允許可調(diào)的正電壓，穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過(guò)流，過(guò)熱保護(hù)電路；由一個(gè)電阻（R）和一個(gè)可變電位器(RP)組成電壓輸出調(diào)節(jié)電路，它的輸入電壓Vi=±15V，輸出電路為一定值，輸出電壓為：Vo=1.25（1+RP/R）)。LM337輸出為負(fù)的可調(diào)電壓，采用兩個(gè)獨(dú)立的變壓器分別和LM317及LM337組裝，正輸出可調(diào)集成穩(wěn)壓器的輸出電壓范圍為1.2～37V，輸出電流可調(diào)范圍為0.1～1.5A。，它可以連續(xù)輸出±1.25V~±12V的電壓。這種方法的連線(xiàn)組成比較簡(jiǎn)單，它適用于輸出連續(xù)可調(diào)的電壓，但調(diào)節(jié)的時(shí)候不容易控制輸出電壓。方案二：采用固定式三端集成穩(wěn)壓器固定式三端穩(wěn)壓器的常見(jiàn)產(chǎn)品及典型應(yīng)用此類(lèi)穩(wěn)壓器有三個(gè)引出端：輸入端、輸出端和公共端。根據(jù)其輸出電壓極性可分為固定正輸出集成穩(wěn)壓器（CW78系列）和固定負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器（CW79系列）。根據(jù)輸出電流的大小又可分為CW78XX型（表示輸出電流為1.5A）、CW78MXX型（表示輸出電流為0.5A）和CW78LXX型（表示輸出電流為0.1A）。后面兩位數(shù)字XX表示輸出電壓的數(shù)值，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V，固定負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器相應(yīng)也有CW79XX、CW79MXX和CW79LXX型。利用固定輸出集成穩(wěn)壓器可組成各種應(yīng)用電路。方案三：采用LM317可調(diào)式三端穩(wěn)壓器以及78、79系列穩(wěn)壓電源同方案一中，LM317可以輸出+3V~+9V的正相電壓且穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過(guò)流，過(guò)熱保護(hù)電路，而7805可以輸出穩(wěn)定的+5V電壓、7812和7912可以分別輸出+12V和-12V的電壓，將三路電路并聯(lián)連接即可。相較方案一而言，此電路在制作上難度有所下降而且原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以該電源電路應(yīng)采用LM317以及78、79系列集成穩(wěn)壓器。它分為三檔輸出，可以輸出±12V、1.25~20V、±5V的電壓。從成本和制作的簡(jiǎn)易性看：方案三是一個(gè)相對(duì)綜合的電路。它分為三檔輸出，可以輸出±12V、±9V、±5V的電壓。從手工操作及可行性上考慮，我們選擇方案三。方案三原理圖和原理說(shuō)明：整流橋整流原理圖：文字說(shuō)明：電源的整流橋部分采用了一體式的整流橋，整流橋的作用就是能夠通過(guò)二極管的單向?qū)ǖ奶匦詫㈦娖皆诹泓c(diǎn)上下浮動(dòng)的交流電轉(zhuǎn)換為單向的直流電，通常電源中采用的整流橋.還有單顆集成式的還有采用四顆二極管實(shí)現(xiàn)的。電容濾波電路原理圖及文字說(shuō)明：在濾波電容的容量較大的情況下，電路剛接通的瞬間，整流二極管將承受很大的浪涌電流，很可能因過(guò)流而燒毀，因此，在選用二極管時(shí)，應(yīng)注意挑選電流大一點(diǎn)的，最好采用比鍺管更經(jīng)得起電流沖擊的硅管。還可以采取一些保護(hù)整流二極管的措施，使通過(guò)整流二極管的最大電流不超過(guò)規(guī)定的浪涌電流。圖(c)、(d)就是兩種常見(jiàn)的保護(hù)電路。五、總電路圖設(shè)計(jì)，有原理說(shuō)明(可用框圖形式，關(guān)鍵的控制連線(xiàn)需詳細(xì)畫(huà)出)。電路圖設(shè)計(jì)：原理說(shuō)明：如上圖所示；在U2正半周，變壓器二次電壓為上正下負(fù)，二極管VD1、VD3導(dǎo)通，電流流通路徑如a所示。在U2負(fù)半周，變壓器二次電壓為下正上負(fù)，二極管VD2、VD4到通風(fēng)，電流流通路徑如圖b所示。可以看出在整個(gè)U2整個(gè)周期里，負(fù)載中均有電流流過(guò)，而且電流的方向不變，負(fù)載上的電壓波形與全波整流的電壓波形完全一樣。六、實(shí)驗(yàn)儀器、工具電烙鐵、萬(wàn)能板、萬(wàn)用表、吸錫器、鉆子、螺絲刀七、使用元器件電阻、瓷片電容、電解電容、LED發(fā)光燈、三端穩(wěn)壓集成電路、三極管、滑動(dòng)變阻器、變壓器。八、參考文獻(xiàn)《低頻電子線(xiàn)路》劉樹(shù)林程紅麗機(jī)械工業(yè)出版社《電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)》謝自美第二版華中科技大學(xué)出版社《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》李萬(wàn)成九、總結(jié)：遇到的問(wèn)題和解決辦法、體會(huì)、意見(jiàn)、建議等在制作穩(wěn)壓源過(guò)程中遇到了很多的問(wèn)題，首先要鍛煉自己用焊錫連成線(xiàn)路，首先不能浪費(fèi)錫絲，也不能出現(xiàn)虛焊，否則會(huì)造成電路不導(dǎo)通。拿到電路圖還要分析電路圖，看其排版，在看懂的基礎(chǔ)上要使自己的的元器件焊在萬(wàn)能板上面對(duì)稱(chēng)好看。同時(shí)在焊接時(shí)也要有整體思想，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器體積較大，若不考慮好會(huì)最后沒(méi)有地方安置它。當(dāng)把所有元器件點(diǎn)路線(xiàn)都焊接好后，要用插排引出端口。但是電路圖上面正負(fù)端口有共用的一端，我們?cè)诤附訒r(shí)要注意引線(xiàn)分開(kāi)它們，防止以后用時(shí)分不清。在連接線(xiàn)路時(shí)我們一般都把變壓器另用一個(gè)板子安放。當(dāng)所