模拟电子技术课程设计直流可变稳压电源设计.doc

井冈山大学机电工程学院模拟电子技术课程设计报告题 目：直流可变稳压电源设计课 程：模拟电子技术基础专 业：电气工程及其自动化班 级：12电气本一班学 号：121117031姓 名：指导老师：完成日期：2014年7月10号课程设计任务书学院：机电工程学院 专业：电气工程及其自动化 指导老师：罗志杨课程名称模拟电子技术基础设计课题直流可变稳压电源的设计设计目的1.学习直流稳压电源的设计方法2.研究直流稳压电源的设计方案3.掌握直流稳压电源的稳压系数设计任务用集成芯片制作一个V的直流电源设计的要求1.功率要求15W以上2.测量直流稳压电源的纹波系数3.具有过压、过流保护设计的步骤1.清楚直流可变稳压电源的原理2.画出直流稳压电源的总原理图及各分电路图3.连接图，进行电路模拟仿真4.编写实验设计报告工作计划1.第一天至第二天，查阅资料，学习了解直流可变稳压电源的原理及图形绘制2.第三天至第四天，画出简略草图，并找出绘制所需的原件3.第五天，将各个元器件连接起来，用Multisim软件仿真4.第六至七天，撰写实验报告，并审阅改进目录1设计的目的及任务·················································（1）1.1设计的目的···················································（1）1.2设计的任务与要求············································（1）1.3设计的技术指标···············································（1）2电路设计总方案及原理框图·······································（1）2.1电路设计原理框图············································（1）2.2电路设计方案设计············································（2）3各部分电路设计···················································（2）3.1变压器电路原理图············································（2）3.2整流电路原理图···············································（3）3.3滤波电路原理图···············································（4）3.4稳压电路原理图···············································（5）3.5总电路原理图··················································（5）4电路仿真····························································（5）4.1变压器副线圈端电压·········································（5）4.2输出电压仿真·················································（6）4.3测量纹波系数仿真···········································（7）5电路的实验结果····················································（7）6收获与体会························································（8）7仪器仪表明细清单··················································（9）参考文献·····························································（10）1.设计的目的及任务1.1设计的目的：1.1.1学习直流稳压电源的设计方法；1.1.2研究直流稳压电源的设计方案；1.1.3掌握直流稳压电源的稳压系数；1.2设计的任务与要求： 1.2.1用集成芯片制作一个V的直流电源； 1.2.2功率要求15W以上；1.2.3测量直流稳压电源的纹波系数；1.2.4具有过压、过流保护。1.3设计的技术指标： 1.3.1要求输入电压为交流220V； 1.3.2输出电压为可调V；2.电路设计总方案及原理框图2.1电路设计原理框图说明：1.电源变压器：是降压变压器，他将电网220V交流电压变换成符合要求的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。2.整流电路：利用单向导电原件，把50HZ的正弦交流电流变换成脉动的直流电。3.滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分甲乙滤除，从而得到比较平滑的直流电压。4.稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。2.2电路设计方案：直流可变稳压电源的原理：直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图；系统分析：根据系统功能，选择各模块选用电路形式；参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中原件的参数；分电路图：画出各模块电路的分电路图；总电路图：将各分模块电路图连接起来，组成总电路图；组装调试：连接电路，整机调试，并测量电路中各项性能指标；采用三端集成稳压器电路，用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从0V起连续可调，因要求电路具有较强的带负载能力，需设计一组启动电路提高可靠性。3.各部分电路设计3.1变压器电流原理图：3.2整流电路原理图：整流后的波形图：工作原理：设变压器副边电压，为有效值。在的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为（是变压器副边电压有效值）。3.3滤波电路原理图：滤波后的波形图：采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分，使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复试滤波等。在整流电路的输出端，即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C，则构成了电容电路，如图所示电路，由于滤波电容与负载并联，也称为并联滤波电路。3.4稳压电路原理图：说明：在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，电容和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。电容滤波电路后，直流输出电压：，直流输出电流：（I2是变压器电流的有效值），稳压电路可选集成三端稳压器电路。3.5总电路原理图：4.电路仿真4.1变压器副线圈端电压4.2输出电压仿真4.3测量纹波系数仿真纹波系数=4.284/21.57/*100%=0.00002%5电路的实验结果1.纹波系数的测量用交流毫伏表测出稳压电源输出电压交流分量的有效值，用万用表（或数字万用表）的直流电压档测量稳压电源输出电压的直流分量。则纹波系数为：6.收获与体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了问题所在，也暴露除了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手操作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利文成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上披荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可。课程设计诚然事一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，许多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的然是。通过这次课程设计，我掌握了常用原件的识别和测试；熟悉了常用仪器、仪表；了解了电路的连线方法；以及如何提高电路的性能等等，掌握了可调直流稳压电源构造及原理。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前学过的知识，学到了很多在书本上所没有学到的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实践相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实践动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到的问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。7.仪表仪器清单名称或符号系列参数V1AC_POWER220Vrms 50HZU1VOLTAGE_REGULATORLM317AHT1COUPLED_INDUCTORSD3FWB1B4B42D1DIODE1N4001D2DIODE1N4001C1CAP_ELECTROLIT2.2mFC2CAP_ELECTROLIT2mFC3CAP_ELECTROLIT300nFC4CAP_ELECTROLIT100uFR2RESISTOR2kR3POTENTIOMETER25K Key=AR3RESISTOR308.参考文献1.李万臣、模拟电子技术基础实验与课程设计、2001、哈尔滨工程大学出版社2华成英、模拟电子技术基础、2005、高等教育出版社3.董平、电子技术实验、2003、电子工业出版社