稳压电源设计与制作3期1.pptx
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1、项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计特点:1)行动导向、任务驱动,教学做合一2)基于真实产品的工作过程3)过程性考核为主体串联直流稳压电源设计与制作指导老师:蒋雄、戴定鹏、程秀玲项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计项目目标能根据电路原理图,完成串联型直流稳压电源工作的分析与仿真设计;能根据电路原理图完成印制电路板(PCB)图的设计,并按PCB制作工艺流程完成PCB的制作;会编制串联型直流稳压电源装配、调试、维修等工艺文件,并能按工艺流程进行装配、调试、检修;感受任务驱动等行动导向教学法的实施过程;感受“6S”管理、安全、文明、环保等职业素养
2、;项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计考核内容与方式考核内容与方式每个训练项目的考核内容包括学习纪律与学习态度、职业素养、操作规范和项目作品(产品、服务项目、方案等)四个方面。具体考核评价的内容和标准请详见“培训与考核标准”学习方式学习方式以小组为单位,以学习者为主体,教、学、做合一项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计v第4天 稳压电源印制电路板制作 第3天 稳压电源PCB设计与绘制v第2天 稳压电源原理图的绘制v第1天 稳压电源的分析与仿真设计v第5天 稳压电源电路的组装调试每每天天进进度度安安排排及及步步骤骤项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计 进入第1天:明确今天的工作
3、任务分析稳压电源的原理图,分析稳压电源的原理图,确定各部分功能和工作确定各部分功能和工作原理,并进行原理,并进行Multism仿真。仿真。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计步骤1:确定工作任务电源源PCB设设计计电源制作(制源制作(制板、板、焊接)接)电源源调试稳压电源工作原理稳压电源工作原理实施步骤2:分析串联直流稳压电源电源是生产和实验中的重要能源,电源是生产和实验中的重要能源,是电是电子、电器、自动化设备中最基本的部分。子、电器、自动化设备中最基本的部分。电电网提供的是网提供的是50Hz的交流电,单相电的电压为的交流电,单相电的电压为220V,三相电为,三相电为380V,电压一般
4、允许有,电压一般允许有10%的波动,电子设备都需要稳定的直流电源供的波动,电子设备都需要稳定的直流电源供电。电。1、直流稳压电源简介串联直流稳压电源串联直流稳压电源交流交流电源电源负负载载 变压变压整流整流滤波滤波稳压稳压ututututut直流电源的原理方框图直流电源的原理方框图图中各环节的功能如下:图中各环节的功能如下:1.变压器变压器:将交流电网220伏的电压变为所需要的电压值。2.整流电路整流电路:将交流电压变换为单向脉动电压。将交流电压变换为单向脉动电压。3.滤波滤波 器:器:减小整流电压的脉动程度。减小整流电压的脉动程度。4.稳压环节:在交流电源电压波动或负载变动时,使直流输出电稳
5、压环节:在交流电源电压波动或负载变动时,使直流输出电压稳定。压稳定。2、整流整流电路路1 1)单相半波整流电路)单相半波整流电路i D电路如图:设变压器副边电电路如图:设变压器副边电压为压为整流电路整流电路:将交流将交流220V电压变换为单向脉动电电压变换为单向脉动电压的电路。整流元件是具有单向导电能力的二压的电路。整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。极管或晶闸管。TrDRabu2uo为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。2、整流整流电路路i 0Tr
6、DR+abu2u0 t tu2uo二极管导通,忽略二极二极管导通,忽略二极管正向压降,管正向压降,uo=u2二极管截止二极管截止,uo=0u2 0 时时:u2UC1max23.76VVT1集电极最大电流:ICM1(1+20%)800mA=960mA。VT1集电极耗散功率:PCM1(23.76-3)V800mA=16.6W。(D880:极限参数60V/3A/30W,60UC1max23.76VVT2集电极最大电流:ICM2 IC1max/1min800mA/60=13.3mA。VT2集电极耗散功率:PCM(23.76-3)V13.3mA=0.28W。(9013:极限参数25V/0.5A/0.62
7、5W,64300)4.调整管整管选择(D880+9013组组成复合管成复合管)项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计VT3管:选择常见低频小功率管9013(9013:极限参数25V/0.5A/0.625W,64300)电阻R1:为避免对取样电路产生影响,VT3基极电流应远小于R5电流(IR5min=3V/1.5k=2mA),IB30.2mA。因此IC3电阻R1两端最高电压为UR3max=23.76-UBE1-UBE2-UOmin=19.36V,UR3max/R11.5k,这里取R1=3k。7.比较放大电路参数比较放大电路参数(9013,R1=3k)项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计
8、实施步骤4:用Multisim软件绘制典型串联直流稳压电源原理图请贴图请贴图请贴图请贴图项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计实施步骤5:用Multisim虚拟仪器对电路的性能指标进行测试项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计 进入第2天:明确今天的工作任务利用计算机辅助设计利用计算机辅助设计Protel DXP 2004 SP2软软件绘制串联直流稳压电件绘制串联直流稳压电源原理图,并进行设计源原理图,并进行设计规则检查和生成网络表、规则检查和生成网络表、材料清单。材料清单。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计具体要求:在在F盘建立一个以
9、你的工号姓名的文件夹;盘建立一个以你的工号姓名的文件夹;启动启动Protel DXP 2004 软件并创建软件并创建:设计工作区设计工作区PCB工程项目工程项目原理图文件;原理图文件;原理图图纸属性及工作环境的设置;原理图图纸属性及工作环境的设置;装载所需的原理图元件库文件;装载所需的原理图元件库文件;在图纸中放置元件、调整元器件、元器件属性设置;在图纸中放置元件、调整元器件、元器件属性设置;绘制连接导线、添加文字信息;绘制连接导线、添加文字信息;原理图电气规则检查、生成网络表、生成元器件材料清单。原理图电气规则检查、生成网络表、生成元器件材料清单。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计
10、电路确定好后,我们借助于计算机,在电路确定好后,我们借助于计算机,在EDA(电子设计自动化)软件平台上完成电子产品的(电子设计自动化)软件平台上完成电子产品的电路设计及印制电路板设计全过程。熟练使用电路设计及印制电路板设计全过程。熟练使用EDA工具进行设计是电子工程人员的必备技能。工具进行设计是电子工程人员的必备技能。我们现在要使用绘图软件我们现在要使用绘图软件 Protel DXP 2004 SP2项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计设计电路原理图设计电路原理图设计电路版图设计电路版图生成各种与电路设计有关的生成各种与电路设计有关的报表文件及光绘文件输出报表文件及光绘文件输出可编程器件
11、设计可编程器件设计嵌入式设计嵌入式设计PROTEL作图流程作图流程绘制原理图绘制原理图原理图后处理原理图后处理生成网络表生成网络表PCB绘制绘制PCB后处理后处理Protel DXP 2004 SP2可以做什么?可以做什么?项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计开始开始设置图纸大小设置图纸大小设置环境设置环境添加元件库添加元件库绘制电路图绘制电路图存盘存盘错误规则检查、报表错误规则检查、报表生成网络表生成网络表有有错错误误修修改改结束结束原原理理图图作作图图流流程程项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计 要点要点Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP
12、2的启动的启动主界面菜单介绍主界面菜单介绍工作窗口介绍工作窗口介绍面板及其显示方式介绍面板及其显示方式介绍工程项目文件结构工程项目文件结构工程项目的建立以及各种文件的管理工程项目的建立以及各种文件的管理一、一、Protel DXP2004 PCB设计入门设计入门项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计1.1.启动启动Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP2 在在“开始开始”菜单中,单击菜单中,单击DXP 2004 SP2DXP 2004 SP2快捷快捷方式图标方式图标 ,启动,启动Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP2
13、。执行执行“开始开始”“程序程序”“Altium Altium SP2SP2”“DXP 2004 SP2DXP 2004 SP2”,启动,启动Protel DXP 2004 Protel DXP 2004 SP2SP2。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计 2.2.中英文界面切换中英文界面切换 Protel 2004Protel 2004默认界面为英文,但默认界面为英文,但SP2SP2版本支持版本支持中文菜单方式,可在中文菜单方式,可在“PreferencesPreferences(优先设定)(优先设定)”中切换。中切换。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计项项目一目一目一目一 电
14、电源源源源设计设计项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计工具栏“Files”面板菜单栏工作窗口面板标签面板标签命令栏状态栏标签栏3.3.启动启动Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP2后的主界面后的主界面项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计4.Protel DXP 20044.Protel DXP 2004工作面板的显示方式工作面板的显示方式项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计5.Protel DXP 2004 SP25.Protel DXP 2004 SP2工程项目与文档管理工程项目与文档管理(1)工程项目分类)工程项目分类 在在Prote
15、l DXP 2004 SP2中,工程项目有多种不中,工程项目有多种不同的类型,可以分为同的类型,可以分为PCB项目(项目(PCB Project)、)、FPGA项目(项目(FPGA Project)、核心项目()、核心项目(Core Project)、集成库项目()、集成库项目(Integrated Project)、)、嵌入式项目(嵌入式项目(Embedded Project)、脚本项目)、脚本项目(Script Project)等。)等。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计(2)工程项目结构()工程项目结构(如图所示)如图所示)a.稳压电源稳压电源.DSNWRK:为设计工作区的名称,
16、为设计工作区的名称,.DSNWRK是设计工作区的扩展名。是设计工作区的扩展名。b.稳压电源稳压电源.PRJPCB:为工程项目名称,为工程项目名称,.PRJPCB是是PCB工程项目扩展名。工程项目扩展名。c.在这个工程项目中包含两个文件在这个工程项目中包含两个文件夹夹:Source Documents(源文件)(源文件)文件夹和文件夹和Libraries(元器件库)文(元器件库)文件夹。件夹。d.在源文件夹内有在源文件夹内有2个文件个文件,原理图,原理图文件和文件和PCB文件。文件。一个一个PCB工程项目文件的结构工程项目文件的结构项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计(3)常用文件类型)常
17、用文件类型项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计用用Protel DXP绘制电路原理图的步骤及命令如下绘制电路原理图的步骤及命令如下(1)启动Protel DXP(2)工程项目文件的创建先再F盘建一个“工号姓名”的文件夹。(3)启动原理图编辑器(4)原理图图纸属性设置执行菜单命令【Design】(设计)/【Options】(文档选项),出现“Documents Options”文档选项对话框。可进行图纸属性设置。(5)原理图的编辑环境设置执行菜单命令【Tools】(工具)/【Preferences】(优选项)命令,系统会弹出“Preferences”对话框,可进行编辑环境设置。项项目一目一
18、目一目一 电电源源源源设计设计(6)加载元件库加载元件库也可以通过执行菜单“设计”“追加/删除元件库”实现。在原理图设计中,常用元件库为Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors.IntLib,它们包含了常用的电阻、电容、二极管、三极管、变压器、按键开关、接插件等元器件。(7)在图纸中放置元件用模糊查找的方法放置电路符号,并按你设计好的电源电路原理图摆放元件。(8)绘制导线全部元器件按原理图摆放好后,选择配线工具栏上的绘制导线按钮 ,按电源电路原理图绘制连接导线。(9)修饰电路绘制完连接导线后,对照原理图认真检查,在对整个电路进行
19、修饰,最后绘制完成后的电路如图所示。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计电源电路示意图项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计1检查电路原理图电路原理图是设计电子产品的基础,电路原理图一定要准确、规范,否则,在以后的工作中就会遇到一系列的问题,且难以查出。因此,设计完成电路原理图后,要检查一下电路原理图是否完全正确,为以后的印制板设计工作打好基础,下面从几个方面进行电路原理图的检查。(1)检查元器件序号执行菜单命令【Tools】(工具)/【Annotate】(注释)按钮,弹出“注释”对话框。(2)电气规则检查执行菜单命令【项目管理】/电路原理图的后期处理电路原理图的后期处理(3)检查元
20、器件封装 根据元器件实物检查元器件的封装跟实物是否相符,重点检查,三极管、电位器等元件,如下图所示。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计三极管的实物和封装图形三极管的实物和封装图形 项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计三极管的实物和封装图形三极管的实物和封装图形 项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计电位器的实物和封装图形电位器的实物和封装图形 项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计2生成网络表文件执行菜单命令【Design】(设计)/【文档的网络表】/【Protel】,系统自动生成Protel格式的网络表。3生成元器件材料清单执行菜单栏命令【Reports】(报告)/【B
21、ill of Material】(材料清单)按钮,即弹出“元件列表”对话框。在该对话框中可以选择生成的元器件清单列表中的元器件描述、元器件封装、元器件的编号等内容。生成“稳压电源原理图.XIS”文件。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计今天工作任务结束需上交的作品用用Protel DXP软件绘制完软件绘制完成的串联直流稳压电源电成的串联直流稳压电源电路图、元器件材料清单路图、元器件材料清单(纸质稿纸质稿),以,以“工号姓名工号姓名”文件夹上交电子档包括文件夹上交电子档包括原理图文件、原理图文件、ERC文件、文件、网络表文件、材料报表文网络表文件、材料报表文件等。件等。项项目一目一目一目一
22、 电电源源源源设计设计项目一 进入第3天:明确今天的工作任务利用计算机辅助设计利用计算机辅助设计Protel DXP软件设计软件设计串联直流稳压电源串联直流稳压电源PCB,并定义,并定义PCB尺尺寸、导入网络表、参寸、导入网络表、参数设置、布局、布线、数设置、布局、布线、设计规则检查。设计规则检查。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计具体要求:在在PCB工程项目中添加一个串联直流稳压电源工程项目中添加一个串联直流稳压电源PCB文件;文件;PCB工作环境的设置;工作环境的设置;根据根据PCB板的尺寸(板的尺寸(90mm60mm),),确定印制电路板的边界尺寸;确定印制电路板的边界尺寸;装载
23、所需的元件封装库文件;装载所需的元件封装库文件;导入网络表导入网络表自动布局及手工调整;自动布局及手工调整;自动布线参数设置自动布线参数设置自动布线或手动布线;自动布线或手动布线;敷铜、补泪滴、设计规则检查。敷铜、补泪滴、设计规则检查。拼板拼板项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计准备原理图与网络表准备原理图与网络表规划电路板规划电路板添加元件库添加元件库设置参数设置参数装入网络表装入网络表布局元件布局元件(自动布局后手工调整自动布局后手工调整)手工或自动布线手工或自动布线DRC检查检查检查检查PCB与原理图的一致性并生成相应报表、存盘结束与原理图的一致性并生成相应报表、存盘结束有错误有错
24、误调调原原理理图图编编辑辑有有错错误误 重新生成网络表重新生成网络表PCB作作图图流流程程项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计用用Protel DXP设计设计PCB图的步骤及命令如下图的步骤及命令如下(1)创建PCB文件选择“稳压电源”项目,单击右键在弹出的菜单中选择【追加新文件到项目中】/【PCB】命令。(2)工作层面设置执行菜单命令【Design】(设计)/【PCB板层和颜色】命令。(3)规划电路板将图层切换到【KeepOutLayer】(禁止布线层)(4)放置安装孔将图层切换到【Mechanical1】(机械层1)项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计(5)装入所需的元件封装库
25、(6)装入网络表和元件在PCB编辑状态执行菜单命令【设计】/【Import Changes from稳压电源.PrjPcb】菜单(7)自动布局执行菜单命令【工具】【放置元件】/【自动布局】出现元件自动布局对话框。(8)元件的手工布局和调整移动元件进行布局(9)设置自动布线参数执行菜单命令【Design】(设计)/【Rules】(规则),出现电路板布线设计规则设置布线参数对话框。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计(10)自动布线执行菜单命令【Auto Routing】(自动布线)/【All】,弹出“自动布线器参数设置”对话框。(11)设计规则检查 布线完成后应对PCB进行布线设计规则检查
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 稳压电源 设计 制作
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