直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告

1、 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 實(shí)習(xí)報(bào)告 學(xué)院：電氣與控制工程學(xué)院 專業(yè)：測控技術(shù)與儀器 班級： 姓名： 學(xué)號： 目錄一前言二設(shè)計(jì)目的三設(shè)計(jì)任務(wù)及要求四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及元器件五實(shí)驗(yàn)原理六各個電路模塊 1、整流電路 2、濾波電路 3、穩(wěn)壓電路七電路的安裝與調(diào)試八心得體會九參考文獻(xiàn) 前言 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源變得越來越重要，而且貼近我們的實(shí)際生活。直流穩(wěn)壓電源已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，它不需要龐大的空間，體積小，安全性能高；已廣泛應(yīng)用于各種各樣的電子設(shè)備中，給人們的生活、帶來極大的方便。直流穩(wěn)壓電源由于具有效率高、體積小、重量輕的特點(diǎn)，近年來獲得了飛速發(fā)展。直流穩(wěn)壓電

2、源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使直流穩(wěn)壓電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。此課程設(shè)計(jì)是做一個集成穩(wěn)壓可調(diào)電源，通常，很多參考書上都有類似的電路設(shè)計(jì)圖，在我們需要用時常常面臨一個選擇困難的問題，而且在選擇完成之后，具體的制作過程中總是有很多問題，而參考書上又沒有具體的解決辦法。另外，大多電路圖所給的實(shí)物結(jié)果都是理想情況下的，和實(shí)際運(yùn)用中總會有所不同，為了給具體設(shè)計(jì)制作做出一個參考，特作此課程設(shè)計(jì)，以期在運(yùn)用會有所幫助。集成穩(wěn)壓可調(diào)電源的運(yùn)用非常廣泛，不可能逐一列舉。本次課程設(shè)計(jì)把重點(diǎn)放在電路的設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試上。大家都知

3、道，在電路運(yùn)用日趨廣泛的情況下，獨(dú)立運(yùn)用一個集成電路中的某一部分的元件運(yùn)用逐漸減少，因此本設(shè)計(jì)的主要在于橋式整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路的運(yùn)用和選擇上，再設(shè)計(jì)和運(yùn)用的過程中有著一定的局限性。本課程設(shè)計(jì)中為了能夠使所用的元件參數(shù)有根有據(jù)，有相應(yīng)的計(jì)算公式代入進(jìn)行理想計(jì)算。本課程實(shí)際的目的是給具體的設(shè)計(jì)制作調(diào)試提供一個參考，共同進(jìn)行討論。所用方法并不是唯一的，一起討論一起實(shí)踐，以期贏得共同進(jìn)步。 設(shè)計(jì)目的1初步學(xué)習(xí)模擬電路設(shè)計(jì)的基本方法、培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)。2學(xué)會小功率直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法和性能指標(biāo)測試方法。3培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力

4、。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求設(shè)計(jì)一種輸出電壓連續(xù)可調(diào)的集成穩(wěn)壓電源，輸出電壓在1.25v-37v范圍之間連續(xù)可調(diào)，輸出最大電流1.5a。要求制作產(chǎn)品并調(diào)試。注意事項(xiàng)：原件的方向、極性是否正確。仔細(xì)檢查是否有短路和虛焊。元件有沒有焊錯。要求每個模塊焊接完后，檢測無誤后在繼續(xù)焊接下一個模塊。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及元器件變壓器：變壓器的功能是將220v的交流電變換成整流電路所需要的低壓交流電。整流電路：整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娞匦?，將變壓器的次級電壓變換成單向直流。濾波電路：濾波電路的作用是平波，將波動直流變換成比較平滑的直流。穩(wěn)壓電路：濾波電路的輸出電壓還是有一定的波動，對要求較高的電子設(shè)備，還要穩(wěn)壓電路，通過

5、穩(wěn)壓電路的輸出電壓幾乎就是恒定電壓。元件選擇：元器件名稱數(shù)量類型面包板1個6*8cm變壓器1個25w二極管2個in4003電位器1個4.1k穩(wěn)壓芯片1個lm317l 電解電容c11個2200f電解電容c21個10f電解電容c31個100f等橋電路二極管br11個2w005g電阻r11個7.5千歐 電阻r21個200歐發(fā)光二極管1個紅色電阻器1個200 實(shí)驗(yàn)原理整體電路設(shè)計(jì)圖小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖所示。 穩(wěn)壓電源的組成框圖及整流與穩(wěn)壓過程 + 電 源 + 整 流 + 濾 波 + 穩(wěn) 壓 + u1 u2 u3 ui u0 _ 變壓器 _ 電 路

6、_ 電 路 _ 電 路 _（a）穩(wěn)壓電源的組成框圖 u1 u2 u3 ui u0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t （b）整流與穩(wěn)壓過程（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220v交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。（2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?0hz的正弦交流電變換成脈動的直流電（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。 整流電路常采用二極管單相全波整流電路，在u2的正半周內(nèi)，二極管d

7、1、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。 在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過每個二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即 。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。 各個電路模塊 1.整流電路（1）直流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖所示。單相橋式整流電路（2）工作原理設(shè)變壓器

8、副邊電壓u2=2u2sint，u2為有效值。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。 在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過每個二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即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)。2、濾波電路 采用濾波電路可濾除整流電路輸出電壓中的交流成分，使電壓波形變得平滑。常見的濾波電路有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波等。 在整流電路的輸出端，即負(fù)載電阻rl兩端并聯(lián)一個電容量較大的電解電容c，則構(gòu)成了電容

9、濾波電路，如圖所示電路，由于濾波電容與負(fù)載并聯(lián)，也稱為并聯(lián)濾波電路。單相橋式整流電容濾波電路4、穩(wěn)壓電路 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，直流輸出電壓電流。三端可調(diào)穩(wěn)壓器: 三端可調(diào)穩(wěn)壓器因具有穩(wěn)定度高、適應(yīng)性強(qiáng)、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。最大輸出電流1.5a以下三端可調(diào)穩(wěn)壓器，正電壓輸出的國產(chǎn)型號為cw117、cw217、cw317,他們的輸出電壓均為1.237v,最大輸出電流iom用后綴加以區(qū)別，標(biāo)l為0.1a，m為0.5a,不標(biāo)字母為1.5a。

10、本設(shè)計(jì)采用lm317是可調(diào)節(jié)的三端正電源穩(wěn)壓器，在輸出電壓1.25v37v能夠提供1.5a的電流穩(wěn)壓器易于使用。 電路的安裝與調(diào)試1.整流濾波電路的安裝 首先應(yīng)在變壓器的副邊電壓接入保險(xiǎn)絲fu，以防電源輸出端短路損壞變壓器或其他元件，整流濾波電路主要檢查整流二極管是否接反，否則會損壞變壓器。檢查無誤后，通電測試（可用調(diào)壓器逐漸將輸入交流電壓升到220v），用滑線變阻器作等效負(fù)載，用示波器觀察輸出是否正常。2.穩(wěn)壓部分的安裝 集成穩(wěn)壓器要安裝適當(dāng)?shù)纳崞?，根?jù)散熱器的安裝的位置決定是否需要集成穩(wěn)壓器與散熱器之間絕緣，輸入端加直流電壓（可用直流電源作輸入，也可用調(diào)試好的整流濾波電路作輸入），滑線變

11、阻器作等效負(fù)載，調(diào)節(jié)電位器，輸出電壓隨之變化，說明穩(wěn)壓電路正常工作。注意檢查在額定負(fù)載電流下的穩(wěn)壓器的發(fā)熱情況。3.組裝及指標(biāo)測試 將整流濾波電路和穩(wěn)壓電路相連接并接上等效負(fù)載，測量下列各值是否滿足設(shè)計(jì)要求：ui為最高值，uo為最小值，測穩(wěn)壓器輸入、輸出端壓差是否小于額定值，并檢查散熱器的溫升是否滿足要求（此時應(yīng)使輸出電流為最大負(fù)載電流）。ui為最小值，uo為最大值，測穩(wěn)壓器輸入、輸出端壓差是否大于3v，并檢查輸出穩(wěn)壓情況。如果上述結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求，便可以進(jìn)行質(zhì)量指標(biāo)測試。 心得體會 通過兩個星期的課程設(shè)計(jì)，我對電子工藝的理論有了更深的了解。其中包括焊普通元件與電路元件的技巧、穩(wěn)壓電源的工作原

12、理等等。這些知識不僅在課堂上有效，在日常生活中更是有著現(xiàn)實(shí)意義，也對自己的動手能力是個很大的鍛煉。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動手能力，提高了自己解決問題的能力。回顧起此次實(shí)訓(xùn)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次實(shí)訓(xùn)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 通過本次實(shí)踐也培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)了獨(dú)立工作的能力。在這次設(shè)計(jì)中，我也遇到了不少的問題，幸運(yùn)的是，最終一一解決了遇到的問題。在我們遇到不懂的問題時，利用網(wǎng)上和圖書館的資源，搜