直流電源設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 直流電源設(shè)計(jì)報(bào)告 姓名： 汪大理 11級(jí) 電信04班13摘要：本電源系統(tǒng)分穩(wěn)壓電源部分，輸出短路保護(hù)部分，外圍輔助部分三部分。關(guān)鍵字：電源目 錄題目. 3（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求. 3系統(tǒng)方案的選擇與論證. 3（1） 基本方案論證. 31.電路部分方案選擇. 3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 4（1） 系統(tǒng)各模塊單元的理論分析與實(shí)際電路設(shè)計(jì). 41. 穩(wěn)壓電源部分電路設(shè)計(jì). 42. 輸出短路保護(hù)部分電路設(shè)計(jì). 7（二） 總設(shè)計(jì)原理圖. 8調(diào)試（系統(tǒng)測(cè)試）過程. 9（1） 測(cè)試儀器與設(shè)備. 9（2） 測(cè)試過程. 91. 分模塊測(cè)試. 92. 整機(jī)系統(tǒng)測(cè)試. 11（3） 結(jié)果分析. 11總結(jié). 11參考文

2、獻(xiàn). 12附錄. 12題目（一）任務(wù)設(shè)計(jì)一種輸出常用電壓的直流電壓源。（2） 要求1. 有變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓，防震蕩，輸出短路保護(hù)等部分。2. 輸出電壓：3.3v.+5v.-5v.+12v.-12v系統(tǒng)方案的選擇與論證（一）基本方案論證本設(shè)計(jì)硬件電路分變壓電路部分，整流電路部分，濾波電路部分，穩(wěn)壓電路，輸出短路保護(hù)電路部分五部分。1. 電路部分方案選擇方案一 采用lm317,lm337做穩(wěn)壓電路，分別滿足輸出+3.3v，+5v,+12v及-5v,-12v電壓。采用三極管，電阻，繼電器通過三極管的導(dǎo)通截止構(gòu)成輸出短路保護(hù)電路。但本設(shè)計(jì)輸出電壓的精度及輸出短路保護(hù)的精度達(dá)不到要求。方案二 采用

3、lm317，lm7805,lm7812，lm7905，lm7912分別構(gòu)成穩(wěn)壓電路輸出+3.3v，+5v,+12v，-5v，-12v電壓，采用lm324比較器，74ls00及繼電器構(gòu)成輸出保護(hù)電路。本設(shè)計(jì)能滿足各項(xiàng)要求，精度比較高，成本較方案一稍高。綜上所述，設(shè)計(jì)方案二可以滿足設(shè)計(jì)要求，并且更加可靠。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（1） 系統(tǒng)各模塊單元的理論分析與實(shí)際電路設(shè)計(jì)1.穩(wěn)壓電源部分電路設(shè)計(jì)變壓電路部分：采用10：1三抽頭降壓線圈將電壓降到所需范圍內(nèi)，如 圖所示。 整流電路部分：運(yùn)用橋式整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，如圖所示。 濾波電路部分： 用兩個(gè)3300uf與兩個(gè)2.2uf電容構(gòu)成濾波電路，如

4、圖所示。 穩(wěn)壓電路部分：采用lm317，lm7805,lm7812，lm7905，lm7912分別構(gòu)成+3.3v，+5v,+12v，-5v，-12v穩(wěn)壓電路，如圖所示。 2.輸出短路電路部分： 分別設(shè)置lm324兩個(gè)比較器的預(yù)置電壓為+3v和-3v，當(dāng)輸出正常時(shí)，比較器lm324輸出端為高電平，74ls00輸出端為低電平，三極管截止，繼電器不導(dǎo)通開關(guān)閉和，電源正常向外供電。當(dāng)輸出短路電壓低于+3v或高于-3v時(shí)，比較器lm324輸出端變?yōu)榈碗娖剑?4ls00輸出變?yōu)楦唠娖郊釉谌龢O管的基極端使三級(jí)管導(dǎo)通，繼電器導(dǎo)通開關(guān)斷開，電源停止對(duì)外供電，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。如下圖所示。 （二）總設(shè)計(jì)原理圖調(diào)試（系

5、統(tǒng)測(cè)試）過程（1） 測(cè)試儀器與設(shè)備序號(hào) 名稱 數(shù)量1 數(shù)字萬用表 12 實(shí)驗(yàn)電源 1（2） 測(cè)試過程1. 分模塊調(diào)試(1)穩(wěn)壓模塊調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試先分模塊進(jìn)行，最后進(jìn)行整機(jī)調(diào)試，以提高效率。調(diào)試過程如下，分為測(cè)試分為穩(wěn)壓電路，輸出保護(hù)電路兩個(gè)大模塊進(jìn)行。由于穩(wěn)壓電路采用的是lm78xx，lm79xx和lm317因此電路比較簡單，調(diào)試較容易。主要調(diào)試317使其輸出電壓在要求的范圍內(nèi)。給電路接上15v左右的電壓，分別測(cè)試各個(gè)端口電壓，檢驗(yàn)是否符合要求，測(cè)試數(shù)據(jù)如表一。表一 模塊 lm7805 lm7812 lm7905 lm7912lm317輸出+4.99v+12.10v-5.10v-11.97v+

6、3.25v 給個(gè)端口接上一個(gè)約1的負(fù)載電阻，再上電進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如下。表二 模塊 lm7805 lm7812 lm7905 lm7912lm317輸出+4.95v+12.03v-4.95v-11.92v+3.19v（2） 輸出短路電路調(diào)試 輸出短路電路的調(diào)試，主要檢驗(yàn)比較器lm 324，74ls00，npn三極管以及繼電器是否正常工作。給芯片繼電器通電，給輸出短路保護(hù)電路的采樣端加一正常電壓v0（+3.0v<v0或v0<-3.0），依次檢測(cè)lm324輸出端，74ls00輸出端，npn三極管b端電壓。然后給采樣端加一不正常電壓（模擬短路電壓）（-3.0v<v1<+3.

7、0v），再依次檢驗(yàn)lm324輸出端，74ls00輸出端，npn三極管b端電壓。測(cè)試數(shù)據(jù)如表三表四。表三 端口 lm324輸出端 74ls00輸出端 npn b端 電壓 12.11v 0v 88uv 表四 端口 lm324輸出端 74ls00輸出端 npn b端 電壓 685mv 5.06v 1.73v2. 整機(jī)系統(tǒng)調(diào)試將整個(gè)電路連接起來，上電檢測(cè)輸出電壓是否正常，檢測(cè)短路時(shí)，繼電器是能正常工作，斷開外接負(fù)載。在穩(wěn)壓端的輸入口接入15v電壓，檢測(cè)輸出電壓，與表一相差不大。用導(dǎo)線將輸出端正負(fù)極用導(dǎo)線連接起來，模擬短路，繼電器正常工作，斷開開關(guān)。（3） 結(jié)果分析 測(cè)試數(shù)據(jù)基本與理論數(shù)據(jù)相差不大，滿足要求，短路保護(hù)電路正常工作能及時(shí)發(fā)揮保護(hù)作用?？偨Y(jié) 在設(shè)計(jì)制作的過程中，我始終關(guān)注系統(tǒng)的性能指標(biāo)和運(yùn)行的穩(wěn)定性，本著穩(wěn)定與精確并重的原則，采取了諸多的措施，完成了題目所規(guī)定的部分指標(biāo)和要求，達(dá)到基本性能指標(biāo)。 這是我第一次設(shè)計(jì)制作電子產(chǎn)品，雖然做得不是很好，但是收獲還是很多，學(xué)到很多知識(shí)，在實(shí)踐中也使所學(xué)的知識(shí)得到了運(yùn)用掌握的更牢。參考文獻(xiàn)康華光，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社康華光，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社電子工業(yè)出版社，全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)