電子電工課程設(shè)計(jì)95614855

電子電工課程設(shè)計(jì)956148552023/12/28電子電工課程設(shè)計(jì)95614855濾波整流穩(wěn)壓變壓交流電源負(fù)載下圖是半導(dǎo)體直流電源的原理方框圖,它表示把交流電變換為直流電的過程。OtuOtuOtuOtuOtu電子電工課程設(shè)計(jì)956148553.濾波器：

減小整流電壓的脈動(dòng)程度。4.穩(wěn)壓環(huán)節(jié)：在交流電源電壓波動(dòng)或負(fù)載變動(dòng)時(shí)，使直流輸出電壓穩(wěn)定。為符合整流需要的電壓。圖中各環(huán)節(jié)的功能如下：1.整流變壓器將交流電源電壓變換為符合整流需要的電壓。2.整流電路將交流電壓變換為單向脈動(dòng)電壓。濾波整流穩(wěn)壓變壓交流電源負(fù)載電子電工課程設(shè)計(jì)95614855一、整流電變壓器路變壓器交流電源OtuOtu將交流電源電壓變換為符合整流需要的電壓。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855整流電路中最常用的是單相橋式整流電路它由四個(gè)二極管D1

D4

接成電橋的形式構(gòu)成。二、整流電路RLioD4D3D2D1~+u

+uo

+uo

RLio~+u

電子電工課程設(shè)計(jì)95614855RLio工作原理：

在u的正半周，D1和D3導(dǎo)通，D2和D4截止(相當(dāng)于開路)電流的通路如圖中紅色箭頭所示。D4D3D2D1~+u

+uo

+–電子電工課程設(shè)計(jì)95614855RLD4D3D2ioD1在u的負(fù)半周，D2和D4導(dǎo)通，D1和D3截止(相當(dāng)于開路)，電流的通路如圖中綠色箭頭所示。~+u

+uo

+–在一個(gè)周期內(nèi)，通過電阻的電流方向相同，在負(fù)載上得到的是全波整流電壓uo。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855

由于二極管的正向壓降很小，因此可認(rèn)為uO的波形和u的正半波是相同的。iO為輸出電流。tototo

2

3

2

3

Im

2

3

uOuiO電子電工課程設(shè)計(jì)95614855三、濾波器電容充電電容放電二極管導(dǎo)通時(shí)給電容充電，二極管截止時(shí)電容向負(fù)載放電；1、電容濾波器(C濾波器)電容濾波器的組成和工作原理，如下圖所示。RLD1D4D3D2ioC濾波后輸出電壓uo的波形變得平緩，平均值提高。~+uo=uc

+u

電子電工課程設(shè)計(jì)95614855經(jīng)C濾波后uO的波形tuOtt't

tO

2

可見放電時(shí)間常數(shù)

=RLC越大，脈動(dòng)越小，輸出電壓平均值越高，一般要求式中T是uO的周期。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855RLL

C~+u

2、電感電容濾波器(LC濾波器)當(dāng)通過電感線圈的電流發(fā)生變化時(shí)，線圈中要產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙電流的變化，因而使負(fù)載電流和負(fù)載電壓的脈動(dòng)大為減小。頻率越高，電感越大，濾波效果越好，而后又經(jīng)過電容濾波，使輸出電壓更為平直。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855四、直流穩(wěn)壓電源1、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路RLCRIRIZDZIo+Uo

+UI

~+引起電壓不穩(wěn)定的原因是交流電源電壓的波動(dòng)和負(fù)載電流的變化，下面分析在這兩種情況下的穩(wěn)壓作用。

(1)當(dāng)交流電源電壓增加而使整流輸出電壓UI隨著增加時(shí)，負(fù)載電壓Uo也要增加。Uo即為穩(wěn)壓管兩端的反向電壓。當(dāng)負(fù)載電壓Uo稍有增加時(shí)，穩(wěn)壓管的電流IZ就顯著增加，因此限流電阻R上的壓降增加，以抵償U(kuò)I的增加，從而使Uo保持近似不變。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855(2)當(dāng)電源電壓保持不變，而負(fù)載電流增大時(shí)，電阻R上的壓降增大，負(fù)載電壓Uo因而下降。只要Uo下降一點(diǎn)，穩(wěn)壓管電流IZ就顯著減小，使通過電阻R的電流和電阻上的壓降保持近似不變，因此負(fù)載電壓Uo也就近似穩(wěn)定不變。選擇穩(wěn)壓管時(shí)一般取UZ=Uo，UI=(2~3)Uo電子電工課程設(shè)計(jì)956148552、集成穩(wěn)壓電源本節(jié)主要介紹W7800系列(輸出正電壓)和W7900系列(輸出負(fù)電壓)，它們的電路符號(hào)如下圖所示:W7800++231W790013_2_這種穩(wěn)壓器只有輸入端、輸出端和公共端三個(gè)引出端，故也稱為三端集成穩(wěn)壓器。W7800系列1為輸入端，2為輸出端，3為公共端；W7900系列3為輸入端，2為輸出端，1為公共端。W7800系列輸出固定的正電壓有5V，8V，12V，15V，18V，24V多種。例如W7812的輸出電壓為12

V。W7900系列輸出固定負(fù)電壓，其參數(shù)與W7800基本相同。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855下圖給出了三端集成穩(wěn)壓器的接線方法，Ci用以抵消輸入端較長接線的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。Ci一般在0.1~1

F之間Co是為了瞬時(shí)增減負(fù)載電流時(shí)不致引起輸出電壓有較大的波動(dòng)。Co可取1

F。Uo=12VW7812123Co++UiCi電子電工課程設(shè)計(jì)95614855~24V~24V~220VW7815W7915132321++CC1000

F1000

FCi0.33FCi0.33FCO1FCO1F+15V

15V(1)同時(shí)輸出正、負(fù)電壓的電路三端集成穩(wěn)壓器的幾種應(yīng)用電路：電子電工課程設(shè)計(jì)95614855(2)提高輸出電壓的電路輸出電壓UO=U

+UZW78

132CiCO

DZ+UO

+UI

+U

+UZ

(3)擴(kuò)大輸出電流的電路可采用外接功率管T的方法來擴(kuò)大輸出電流。TICW78

123CiCOI2RI3I1+UO

+UI

IRIBIO電子電工課程設(shè)計(jì)95614855(4)集成運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器的符號(hào)反相輸入端uo+–+u–u+同相輸入端信號(hào)傳輸方向輸出端+–+Auo

相當(dāng)于兩輸入端之間短路，但又未真正短路，故稱“虛短路”。相當(dāng)于兩輸入端之間斷路，但又未真正斷路，故稱“虛斷路”。2).i+

i_

01).u+

u–i_i+電子電工課程設(shè)計(jì)95614855(5)輸出電壓可調(diào)的電路則:電子電工課程設(shè)計(jì)95614855(6)輸出電壓可調(diào)的電路W78

CiCO+UI

+U

+++UO

R1R2R3R4可見移動(dòng)電位器滑動(dòng)端，改變電阻R2和R1的比值，便可調(diào)節(jié)輸出電壓UO的大小。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855面包板簡介面包板（也稱萬用線路板或集成電路實(shí)驗(yàn)板）由于板子上有很多小插孔，很像面包中的小孔，因此得名。

圖1某面包板的外觀圖電子電工課程設(shè)計(jì)95614855圖2某面包板的局部圖電子電工課程設(shè)計(jì)95614855圖3某面包板的接線電子電工課程設(shè)計(jì)95614855電子電工類課程設(shè)計(jì)

一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.在學(xué)習(xí)掌握電工儀表基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，掌握穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，并分別用分立元件和集成元件設(shè)計(jì)單路6~12V直流可調(diào)穩(wěn)壓電源。2.在設(shè)計(jì)電路的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電路調(diào)試，并觀察可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的各點(diǎn)波形。二、直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)1.輸入：AC220V±10%V，50HZ2.輸出：DC（6V~12V）±2%3.穩(wěn)定度（△U/U）：小于0.014.波形電壓：UP-P<5mV三、電路調(diào)試1.學(xué)習(xí)掌握電路調(diào)試的知識(shí)及操作方法。2.可調(diào)直流穩(wěn)壓電源調(diào)試具體內(nèi)容為：連接可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的完整電路；對每個(gè)點(diǎn)的電壓及波形進(jìn)行測量；分析誤差，調(diào)節(jié)元件參數(shù)，查找故障點(diǎn)。

電子電工課程設(shè)計(jì)95614855四、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求1.設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)；2.各單元電路設(shè)計(jì)計(jì)算過程；3.整體電路設(shè)計(jì)過程（至少設(shè)計(jì)2個(gè)電路），打印整體電路圖；4.元器件明細(xì)表；5.總結(jié)驗(yàn)收和體會(huì)（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)只做1個(gè)設(shè)計(jì)電路）。五、課程設(shè)計(jì)階段安排1.布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)、指導(dǎo)設(shè)計(jì)階段講授有關(guān)直流穩(wěn)壓電源的電路原理及設(shè)計(jì)方法以及元器件的有關(guān)知識(shí)，使學(xué)生明確設(shè)計(jì)任務(wù)、要求、技術(shù)指標(biāo)等有關(guān)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，掌握直流穩(wěn)壓電源的有關(guān)知識(shí)，學(xué)會(huì)直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)計(jì)算和電路綜合的方法，能單獨(dú)進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)，繪制出單元電路及整體電路圖，列出元器件明細(xì)表，送老師審核。2.電路調(diào)試階段這一階段在在實(shí)驗(yàn)中心完成，首先由指導(dǎo)教師介紹各儀器設(shè)備基本知識(shí)及操作方法，提出調(diào)試要求，使學(xué)生學(xué)會(huì)電路調(diào)試，進(jìn)行電路連接、調(diào)整元器件、排除電路故障等技術(shù)。然后學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行調(diào)試，使電路達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查考核合格后，方可完成設(shè)計(jì)任務(wù)。3.總結(jié)報(bào)告階段根據(jù)設(shè)計(jì)、調(diào)試過程進(jìn)行總結(jié)、整理、寫出符合要求的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。電子電工課程設(shè)計(jì)95614855測量數(shù)