直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

/青島農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)和信息科學(xué)學(xué)院電子工藝實(shí)習(xí)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)班級(jí)*學(xué)生姓名（學(xué)號(hào)）***指導(dǎo)教師**完成時(shí)間*實(shí)習(xí)（設(shè)計(jì)）地點(diǎn)**年*月*日

電子工藝實(shí)習(xí)任務(wù)書(shū)實(shí)習(xí)目的了解直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理；熟悉電路中主要電器元件三端穩(wěn)壓器的作用及結(jié)構(gòu)；駕馭電子電路焊接工藝中的基本技能；駕馭基本測(cè)量工具的運(yùn)用；實(shí)習(xí)要求駕馭元器件的基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)；理解串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理；駕馭電路繪制和仿真分析相關(guān)學(xué)問(wèn)；培育學(xué)生自學(xué)實(shí)力，能利用信息媒體獲得新學(xué)問(wèn)、新技術(shù)；培育學(xué)生電路安裝和焊接實(shí)力；培育學(xué)生電路分析實(shí)力和故障解除的基本技能；實(shí)習(xí)內(nèi)容直流穩(wěn)壓電源原理的講解，整流，全橋整流，半波整流原理，三端穩(wěn)壓器的原理的分析；電烙鐵焊接工藝的實(shí)習(xí)，練習(xí)，要求能做到美觀，無(wú)虛焊。留意電烙鐵的平安運(yùn)用；萬(wàn)用板上元器件的擺放，連接，焊接。在保證焊接便利的前提下，盡量做到有序美觀；直流穩(wěn)壓電源電路的焊接調(diào)試；實(shí)習(xí)日程及內(nèi)容周一：練習(xí)焊接工藝技術(shù)，在萬(wàn)用板上練習(xí)焊接；周二：下發(fā)元器件清單，依據(jù)元器件清單，翻閱相關(guān)理論，自己設(shè)計(jì)電路原理圖，了解各部分原理；周三：依據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖，在萬(wàn)用板上焊接實(shí)際電路并調(diào)試電路，使電路性能指標(biāo)符合課程設(shè)計(jì)的要求；周四：指導(dǎo)老師給出參考原理圖，和自己設(shè)計(jì)的原理圖比較優(yōu)缺點(diǎn)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電路指標(biāo)性能的可以依據(jù)參考原理圖，重新焊接調(diào)試；指導(dǎo)老師驗(yàn)收課程設(shè)計(jì)，依據(jù)同學(xué)所做的，講解原理圖關(guān)鍵的部分；周五：編寫(xiě)電子工藝實(shí)習(xí)報(bào)告。實(shí)習(xí)器件器件數(shù)量器件數(shù)量器件數(shù)量整流二極管1N40074只電解電容470uF/16V1只LED3mm1只三端穩(wěn)壓器78051只瓷介電容0.1uF2只接線柱4只電解電容1000uF/16V1只電阻470歐姆1只萬(wàn)用板2只共用器件：10W，9V單輸出變壓器，4個(gè)；焊錫：8卷

直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：1理解直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理，主要是半波整流，橋式整流，三端穩(wěn)壓器的原理；2電烙鐵的平安運(yùn)用及焊接工藝的練習(xí)，要求平安運(yùn)用，好用美觀；3電路的組裝及焊接，做到剛好發(fā)覺(jué)故障并自我解除故障；4直流穩(wěn)壓電源電路的最終焊接及調(diào)試；二提出方案：在華成英，童詩(shī)白主編的<<模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)>>第四版中介紹到直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)目的事實(shí)上就是把220v溝通電轉(zhuǎn)化成直流電的輸出如圖一所示。圖一直流穩(wěn)壓電源電路的工作過(guò)程之前我們了解到半波整流的工作原理及原理圖如圖二所示：U2>0時(shí)；二極管導(dǎo)通，UL=U2U2<0時(shí)；二極管截止，UL=0圖二半波整流圖三半波整流波形由此我們得到橋式整流電路，實(shí)現(xiàn)全波整流，其工作原理及原理圖如圖四：U2正半周期時(shí)：D1,D3導(dǎo)通D2,D4截止U2負(fù)半周期時(shí)：D2,D4導(dǎo)通D1,D3截止圖四橋式整流電路U2U2ULUL圖五全波整流波形由此可見(jiàn)，我們利用整流原理可以把正弦溝通電轉(zhuǎn)化成脈動(dòng)直流電壓，為了獲得直流電壓，我們必需經(jīng)過(guò)濾波獲得有水紋的直流電壓，最終得到直流電壓。符合設(shè)計(jì)思路的電路圖有以下幾種：方案一：唐競(jìng)新主編的<<數(shù)字電子電路>>中有利用多個(gè)三極管以及電容如圖六所示，主要利用三極管的單向?qū)щ娦砸约柏?fù)反饋原理實(shí)現(xiàn)溝通電的轉(zhuǎn)化。圖六運(yùn)用調(diào)整管的串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)壓電源電路圖方案二：接受變壓器、二極管、集成運(yùn)放，電阻、穩(wěn)壓管、三極管等分立元器件如圖七所示。將220v得溝通電經(jīng)過(guò)變壓器得到電壓幅值較小的溝通電，再經(jīng)橋式整流電路和濾波電，再經(jīng)橋式整流電路和濾波電路形成直流，穩(wěn)壓部分接受串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。保持射極輸出形式，構(gòu)成具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。其穩(wěn)壓電路圖如圖七所示：圖七分立元件穩(wěn)壓圖示方案三：變壓、整流和濾波電路和方案二(圖七)相同，穩(wěn)壓部分接受集成穩(wěn)壓器--7805調(diào)式穩(wěn)壓器，內(nèi)部具有過(guò)熱和過(guò)流愛(ài)惜電路，而且性能穩(wěn)定，輸出電壓5v，也可以達(dá)到設(shè)計(jì)目的。方案一（圖六）接受多個(gè)三極管利用負(fù)反饋原理實(shí)現(xiàn)溝通變直流，存在輸入溝通不穩(wěn)定對(duì)三極管的危害比較大，且在不穩(wěn)定狀況下簡(jiǎn)潔造成緊急事故，不行以作為實(shí)際生活中的平安運(yùn)用。方案二（圖七）所需器件為分立元件，且要求多個(gè)元件的整裝組合，組裝過(guò)程中存在些許麻煩，明顯不如集成芯片（三端穩(wěn)壓器）的牢靠性高，性能穩(wěn)定。綜合比較，方案三（圖八）比較簡(jiǎn)潔，而且簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際中可以平安運(yùn)用。三原理說(shuō)明李萬(wàn)臣主編的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)》中介紹接受集成芯片（7805三端穩(wěn)壓器）的直流穩(wěn)壓電源電路的工作原理：電路原理圖如圖八：一二三圖八7805直流穩(wěn)壓電源電路部分一為橋式整流電路，實(shí)現(xiàn)全波整流，將溝通電轉(zhuǎn)化成脈動(dòng)直流電壓；其實(shí)橋式整流電路相當(dāng)于志向二極管，即正偏時(shí)導(dǎo)通，電壓降為零，相當(dāng)于志向開(kāi)關(guān)閉合；反偏時(shí)截止，電流為零，相當(dāng)于志向開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。整流電路包括單向半波整流電路和橋式整流電路。半波整流電路（圖二）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，運(yùn)用元件少，但整流效率低，輸出電壓脈動(dòng)大。因此，它只適用于要求不高的場(chǎng)合。為了克服半波整流的缺點(diǎn)，常接受橋式整流電路（圖四）實(shí)現(xiàn)全波整流得到脈動(dòng)直流電壓。（華成英童詩(shī)白主編,<<模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)>>）部分二LCπ式濾波器，實(shí)現(xiàn)濾波功能，將脈動(dòng)直流電壓變成有水紋的直流電壓；部分三7805三端穩(wěn)壓器，獲得平穩(wěn)的直流電壓；穩(wěn)壓器接受7805系列即輸出電壓值+5伏，屬于三段固定輸出集成穩(wěn)壓，兩邊輸入輸出中間接地。為了防止電流或電壓過(guò)大用二極管并聯(lián)穩(wěn)壓器，當(dāng)電流、電壓過(guò)大時(shí)二極管起到開(kāi)關(guān)作用對(duì)其進(jìn)行愛(ài)惜。四實(shí)習(xí)所需器件：1三端穩(wěn)壓器7805一只78系列為正輸出，輸出+5v2電解電容1000μF/16V一只470μF/16V一只實(shí)現(xiàn)濾波功能3瓷介電容0.1μF二只通高頻阻低頻實(shí)現(xiàn)濾波功能4整流二極管IN4007四只組成橋式整流電路，實(shí)現(xiàn)整流功能5電阻470Ω一個(gè)6發(fā)光二極管LED一個(gè)7接線柱8萬(wàn)用板五設(shè)計(jì)測(cè)試結(jié)果1．焊接工具：電烙鐵在已做好的電路板上涂一層助焊劑，比照原理圖（圖八）將元件安裝在電路板上，檢查元件位置是否正確。檢查無(wú)誤后，用電烙鐵將每個(gè)元件用焊錫焊牢，保證每個(gè)元件不虛焊。在焊元件時(shí)依據(jù)不同元件耐熱性能盡量削減焊接時(shí)間。焊接完畢后用萬(wàn)用表檢查是否斷路和短路。2．調(diào)試工具：萬(wàn)用表或溝通毫伏表接入220V溝通電壓，檢查電路是否有異樣現(xiàn)象，假如沒(méi)有，然后用萬(wàn)用表檢查輸出端電壓是否正常，接上溝通毫伏表視察其溝通紋波電壓，紋波電壓較小也為正常。3測(cè)試：用萬(wàn)用表測(cè)得：輸出電壓+5v（實(shí)際測(cè)得電壓略低于5v，緣由在于電路損耗部分電壓）4分析：用溝通毫伏表測(cè)量其有效值，但因紋波不是正弦波，所以存在確定的誤差；由于在電路板的導(dǎo)線會(huì)導(dǎo)致確定的誤差；讀數(shù)也存在確定的誤差，在誤差范圍內(nèi)的全部測(cè)量結(jié)果為正常。六心得體會(huì)：這次實(shí)習(xí)是鞏固和運(yùn)用《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》中所學(xué)的理論學(xué)問(wèn)和試驗(yàn)技能，基本駕馭常用模擬電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)實(shí)力和動(dòng)手實(shí)力，并在實(shí)踐中求得理論學(xué)問(wèn)的鞏固。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然對(duì)于理論學(xué)問(wèn)有所了解，但是對(duì)于元器件的連接，以及焊接往往不能得心應(yīng)手，尤其在焊接過(guò)程中，常出現(xiàn)虛焊，焊焦問(wèn)題，自己的焊接技術(shù)也有待提高。在組裝電路以及焊接過(guò)程中應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：1．了解電路工作原理的狀況下，熟知元器件功能，依據(jù)電路圖組裝電路，留意正負(fù)極，以及元器件的安裝依次；2.焊接時(shí)不能忽視浸潤(rùn)這一方面，先浸潤(rùn)再焊接，避開(kāi)虛焊；3.測(cè)試電路時(shí)，必須要保證焊接正確，才能打開(kāi)電源，以防元器件燒壞。4.留意7805管腳和橋式整流電路中二極管的極性，不應(yīng)反接。5.依據(jù)原理圖焊接時(shí)必需留意平安。七參考文獻(xiàn)[1]華成英童詩(shī)白主編,<<模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)>>，第四版，清華高校電子學(xué)教研組。[2]康華光主編,<<電子技術(shù)基礎(chǔ)>>,高等教化出版社。[3]謝自美主編,<<電子線路設(shè)計(jì)>>,其次版,華中科技高校出版社。[4]張萬(wàn)奎主編,<<模擬電子技術(shù)>>,湖南高校出版社。[5]李萬(wàn)臣主編，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)試驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)》[6]康華光主編,<<電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）>>,高等教化出版社。[