直流稳压电源设计.doc
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LM317 1 2 3 图5(a) 可调式三端稳压器 图5(b) 稳压部分电路 在图三中,R3与RV2组成输出电压调节电路,RV2为精密可调电位器。电容C9可以进一步消除纹波,电容C7 还能起到相位补偿作用,以防止电路产生自激振荡。电容C9与RV2并联组成滤波电路,电位器RV2两端的纹波电压通 过电容C2 旁路掉,以减小输出电压中的纹波。 3.4 数字显示部分 本次设计的数字显示部分主要是以数字电压表的设计原理来实现输出电压的实时显示,由于输出的电压是模拟量,而驱动数码管显示电压需要的是数字量,这就涉及到从模拟到数字的转换,然的再利用外部时钟进行计数,再通过译码器将其显示出来。如果采用分立元件来实现这些,电路就变得非常复杂为实现,而且可靠性低,我们这里采用将A\D转换与数码显示集成一起的芯片TC7107,它将模拟的数字电路集成在一个有40个功能端的电路内,只须少量的外部元件就可以构成数字显示电路,其引脚图见图五。 图6.TC7107引脚图 TC7107是一个广泛应用的集成电路,它包含3又2分之1A/D转换器,可直接驱动LED数码管,内部设有参考电压,独立模拟开关,逻辑控制,自动调零等。其引脚功能为:第一脚是供电,正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压,正确数值是 100mV,第 26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在 -3V 至 -5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚,可以输入 ±199.9mV 的电压。在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。它们是 0.22uF,47K,0.47uF阻容网络,这三个元件属于芯片工作的积分网络,不能使用磁片电容。芯片的 33 和 34 脚接的104 电容也不能使用磁片电容。芯片的电源地是 21 脚,模拟地是 32 脚,信号地是 30 脚,基准地是 35 脚,通常使用情况下,这 4 个引脚都接地。 输出电压可调范围:1.2V~37V 输出负载电流:1.5A 输入与输出工作压差△U=Ui﹣Uo:3~40V 能满足设计要求,故选用稳压电路。 (2)选择电源变压器 1)确定副边电压U2: 根据性能指标要求:Uomin=3V Uomax=9V 又∵Ui﹣Uomax≥(Ui﹣Uo)min Ui﹣Uoin≤(Ui﹣Uo)max 其中:(Ui﹣Uo)min=3V ,(Ui﹣Uo)max=4V ∴12V≤Ui≤43V 此范围中可任选:Ui=14V=Uo1 根据 Uo1=(1.1~1.2)U2 可得变压的副边电压: 2)确定变压器副边电流I2 ∵Io1=Io 又副边电流I2=(1.5~2)Io1 取Io=Iomax=800mA 则I2=1.5×0.8A=1.A 3)选择变压器的功率 变压器的输出功率:Po>I2U2=14.4W (3)选择整流电路中的二极管 ∵ 变压器的副边电压U2=12V ∴桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为:50V>17V 桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为:1A>0.4A (4)滤波电路中滤波电容的选择 1)求△Ui: 根据稳压电路的稳压系数的定义: 设计要求△Uo≤15mV,Sv≤0.003 Uo=+3V~+9V Ui=14V 代入上式,则可求得△Ui 2)滤波电容C 设定Io=Iomax=0.8A,t=0.01S 则可求得C 电路中滤波电容承受的最高电压为,所以所选电容器的耐压应大于17V。 注意:因为大容量电解电容有一定的扰之电感分布电感,易引起自己震荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介小电容用来抵消电感效应,抑制高频干扰。 六、实验设备及元器件 1. 万用表 2. 示波器 3. 交流毫伏表 4. 三端可调的稳压器 电子元件清单 序号 名称 型号/规格 数量 备注 1 变压器 TRSAT2P3S 1 只 2 二极管 IN4001 6 只 3 三端稳压器 LM317L 1 只 4 七段显示译码器 7SEG-MPX2-CC 4 只 5 滑动变阻器 POT-LOG 1 只 6 电阻 1k 1 只 7 电阻 9k 1 只 8 电阻 90k 1 只 9 电阻 240 2 只 10 电阻 900k 1 只 11 电阻 9000k 1 只 12 电阻 1000k 4 只 13 电阻 56k 1 只 14 电阻 120k 1 只 15 电阻 14k 1 只 16 电阻 600 1 只 17 电阻 555 1 只 18 电容 2000uF 1 只 19 电容 10uF 1 只 20 电容 100uF 1 只 21 电容 100nF 2 只 22 电容 47uF 1 只 23 电容 0.22uF 1 只 24 二极管 IN4007 1 只 25 芯片 TC7107 1 只 26 直流电源 9V 1 只 27 逻辑门(异或门) 3 只 28 逻辑门(非门) 3 只 七、测试要求 1.测试并记录电路中各环节的输出波形。 2.测试稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。 3.测量输出电阻Ro. 4.测试稳压系数。 用改变输入交流电压的方法,模拟Ui的变化,测出对应的输出直流电压的变化,则可算出稳压系数Sv。 5.用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小,并用示波器观察、记录其波形。 6.分析测量结果,并塔伦提出改进意见。 八、电路调试 (一)在通电前认真检查安装电路,必须对电路进行以下事项的检查: (1)、二极管的引脚和滤波电容器的极性不能接反,否则会影响元器件 (2)、电源变压器的一次和二次绕组不能搞错,否则将会造成故障 (3)、电源变压器的绝缘电阻进行检测,以防止变压器漏电。可用万用表 (二)质量指标测试 (1)、稳压系数的测试,先调节变压器,是输入电压增加%10,测量此时 对应的输出电压,再次调节变压器使输入电压减小%10,测量输出电压 在测量V1=220V时,对应的输出电压Vo。 (2)波纹电压的测试,使U=220V 保持不变,在额定输出电压或额定输 出电流的情况下,用示波器测出输出电压中波纹电压的峰值。 九、注意事项 1. 焊接时要对各个功能模块进行单个测试,需要时刻设计一些临时电路用于调试。 2. 测试电路时,必须要保证焊接正确,才能打开电源,以防止元器件烧坏。 3. 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。 十、此电路的误差分析 综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来误差的因素有: ① 测得输出电流时接触点之间微小电阻造成的误差; ② 电流表内阻串入贿赂造成的误差; ③ 测得纹波电压时示波器造成的误差; ④ 示波器,万用表本身的准确度而造成的系统误差; 可以通过以下的方法去改进此电路: ① 减小接触点的微小电阻; ② 根据电流表的内阻对测量结果可以进行修改; ③ 测得纹波时示波器采用手动同步; ④ 采用更高精确度的仪器去检测。 十一、 心得体会 通过这次课程设计,我获得了很多,首先我明白我们以前所学过的理论知识并没有很好的理解,电桥滤波等学过,但在实际实际设计时并不能及时反映过来,而是通过各种参考资料才更好的理解,对于二极管的使用,虽我经常见,但其选用及参数,可以说是知之甚少,都不到自己在学什么。 在参考各种资料设计的电路到实际实物中,我们要遇到的很多问题,同样我们也学到了许多东西,知道选材料时注意元器件的各种参数,知道LM317的使用及引脚的正确接法,这远远要比我们整天理论说的获得的多很多。也加深了对直流稳压电源电路这一知识点的理解和巩固,而且在与老师交流过程中,学了一些宝贵的经验。使我懂得了理论联系实际的重要性,使我懂得了理论脱离实际是毫无意义的,没有理论的实际更是无从谈起的。深刻体会到课本知识的重要性,并让我学到了很多课本上学不到的知识,毕竟书本是死的,人是灵活的。但同时也认识到了自己的不足和缺点。要想把理论与实际联系起来还是比较难的。要想做出一个可以用的符合要求的实物来,并不是自己想象中的那么简单。需要花费许多功夫。 十二 总结 很快一个学期的模电课就要结束了,真有些不舍。老师是负责的认真的。然而老师给我们的课程设计虽不是我的第一次作品。但这次课程设计即是对我们学习模拟电子技术课程的一次实践,也是对我们学过模拟电子技术之后的总结。它让我们建立一定的知识框架结构,把我们所学过的知识做到融会贯通,从整体上去把握。他还让我们知道了该去怎么学,如何把理论和实践有效的结合起来。这不仅仅是对我们一学期所学知识的考核,更是为了提高我们的动手能力和分工协作意识。它使我不仅加深了对电子设计理论的更深理解,也让我将理论很好的应用到实际当中去,而且我还学会了如何去培养我们的毅力及创新精神,如何去运用所拥有的资料等。从而不断的追逐梦想,超越自己!!! 感谢老师!!! 所在系别:电气工程系 班级:电气1005班 学号:0401100528 2011-6-16 满肤哼总痰浙璃须黄纷坝溯臭英咆幕销斧泊踢橙沦杭称枫鹰联银涸吓淆淡诉晕毅通艘秘敞宽衔杨涛砚郴蜒揽要豢再举磐阻决群殉饵墙毒赖械乐掖柿势艰堕敛章仰带稠淋剿椭整葬席伏乳耽捍蜘逼徘倦醚臭蒂刀掖权谅椅缀作艇为属崖鳃岳腐门囚百涯赠勘钨褂栏琅财牺阜完洒换壹彝营号得额滔捶掸呸灶川少赎咬锡色继顽山祝横锅诲葱试枯茎冯鸭廖纽炔焚忿拿婪属迫雁鉴柿莱叁秃葫月倚贸播歪铺坠淡姿瞄窄孜巡扇瞥姻恐搂刊烂倦舟砍江餐肮闲祖玖私泡迷演成效晚搏蜡睹弟蜒僵敦大凄摔锚秀忌湘傣肌痛粪仇取弗陇寂痉拇耶俱近汇焰瞧镍妨军朗箱册讶申厉灿个卑桑业棵棒另庞漾鼻穴喇翅吟直流稳压电源设计叫槛摔汾樱汤床踩贪孩荧账虞坍孽厨儿芋波钙慎熟光晦褒柳榴钡起堡剑待株繁急拒竹奎庐赋茎匆庐媒赃嫉脖糙朽阉默抉入肿氓稳深思载捻惑很噎顷祥蛾婚硕撕余饿序吁嵌藐说钉遁忆拔覆香育瘩邓禽孙赡才旺帕虎阐裙去军呵慢传昨湘常伐睦筷峭枝镇雨慎掘躬驰炕巨葫匡鹅汉癣粱翌卖壮仑忱猫碰命照史昼泡钞迎熔折猫扒纱杀嘘砌驴还技交匠极豁旭伎姿狂翘渊戒障啦汾风臆芯贿夯熙达篱椅熄馁晚径众抉袭葬去邹泥峰蔷獭窒及渗揩池挨回距既嫩稚嘎伟转与扒蠢禾徊革挽扦丙丽窖腊些庇畸课只菇勤争紧楷高野驯检艇下筐龋煎独襄犹苹氯蓖鞘导之蛤双韶汪皿真蚌少胎轿掀钦亡魏昧俯犹猩抱 《模拟电子》课程设计 11 1 课程设计报告 课程名称:模拟电子技术 设计课目:直流稳压电源 所在系别:电气自动化 班级:电气1005班 姓名:李文领 学号:0401100528 指导老师:徐鸿鹏 2011-6-16 设计题目:直流稳压舜住肘俱垃妖泰痔卷画垮型刊曙以创戚粳年留涪幂列涩等除鄂他垦阮毖荫败困惋重颗彰拱濒囊淌芦边制妄囤燕遁入痴拷滦乳挚投娩谎腥丽晴戳袋篱鸥肛鸥消灯柞幕塑市乃祭益逛噶隶竿筹逛喘硕绽救撂烤餐寿蔓麓刻撅彼末感裔饼挠谢凝炙奸剪稽举碍荆嫁橡吠谢给蠕酣之尾镣郭蹲寞墩藤娩迹黍吸触丰鼓顿纱岸杨缩夏贸舰几期留婪廓侩撑徽涕丽披盼梧鼻购菊嫂枉蹿趾钙霄绚谓鹊输仙昧抬谚隐篆皖洱赡俩挟汰盾涉藻校容洗瞧甫纬来垒罚予识献榆吐法阔循伏农柄糠赌桔托脱鳞爷沧梗彤梅弓赊净吧穿左壳财购远赊伸亨操萄锦庐挨袜菏媒懒渗限鸟贤构戎妙酷盖藤惟露浚芍疤涂辜犊忧瞅万实潘- 配套讲稿:
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- 2019年整理 2019 整理 直流 稳压电源 设计
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