毕业设计论文可调式直流稳压电源设计.doc

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1、可调式直流稳压电源设计 姓 名： XXX 学 号： XXXXX 专 业： 电气自动化技术 班 级： XXXXX 指导教师： XX2012年 XX月XX日目录一 设计目地及要求.2二 功能电路整体分析.3三 功能模块分析.4四 心得体会.11五 仿真效果展示.12六 参考文献.13七 致谢.14一 设计目的本次设计的题目为“可调试直流稳压电源”在设计过程中应实现以下几点要求：1.输入电压为220V AC 输出为直流电压2.电压变化范围：312V3.连续可调主要技术指标要求：纹波电压的有效值UO5mV；稳压系数Sv310-2；电压调整率Ku3%；电流调整率Ki1%；二 功能电路整体分析若实现稳压电

2、源，首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设计选用全波桥式整流电路进行整流。然后要对输入的电压进行调节。在调节方面。可选用可调节三端正电压稳压器进行调节（LM317）。通过整流后得电流幅值变化很大，所以需要用电容对电流进行滤波。然后输出即可。电路模块分析：稳压整流调压滤波输出三 功能模块分析元件清单名称及参数数量单价（元）IN4007100.5414850.51000U/16V41470U/16V40.510U/16V40.5103P40.14k7/0.25W电阻50.1100/0.25W电阻50.1510/0.25W电阻50.11

3、k/0.25W电阻10.15MM绿普亮20.5LM3171312V/3W变压器120注：制作实物所需其它设备：电烙铁 覆铜板 焊锡 漆包线 钳子等。元件性能分析.色环电阻电阻值计算示意图下如图所示：棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银12345678905%10%桥式整流器原理图： 桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。用来将交流电转变成直流电。桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。 桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 桥式整流器是

4、由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。 电解电容电解电容是电容的一种，介质有电解液，涂层有极性，分正负，不可接错。电容(Electric capacity)，由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成有极性电解电容器通常在电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。一般不能用于交流电源电路，在直流电源电路中作滤波电容使用时，其阳极（正极）应与电源电压的正极端相连接，阴极（负极

5、）与电源电压的负极端相连接，不能接反，否则会损坏电容器。瓷片电容陶瓷电容无极性。陶瓷电容的容量一般较小，用于信号源滤波，可用于消除高频干扰LM317三端正电压稳压器lm317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流，此稳压器非常易于使用。LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。稳压电源的输出电压可用下式计算，Vo1.25（1R2/R1）。仅仅从公式本身看，R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式，R1和R2的阻值是不能随意设定的。 首先317稳压块的输出电压变化范围是Vo1.25V3

6、7V（高输出电压的317稳压块如LM317HVA、LM317HVK等，其输出电压变化范围是Vo1.25V45V），所以R2/R1的比值范围只能是028.6。 其次是317稳压块都有一个最小稳定工作电流，有的资料称为最小输出电流，也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于317稳压块的生产厂家不同、型号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于5mA。当317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时，317稳压块就不能正常工作。当317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时，317稳压块就可以输出稳定的直流电压。如果用317稳压块制作稳压电源时（如图所示），没有

7、注意317稳压块的最小稳定工作电流，那么你制作的稳压电源可能会出现下述不正常现象：稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。 在应用中，为了电路的稳定工作，在一般情况下，还需要接二极管作为保护电路，防止电路中的电容放电时的高压把317烧坏。 可调式直流稳压电源整体电路分析 整体电路图原理图PCB原理图 整流电路本设计采用单相桥式整流电路(桥堆KBP307)。其由四只二极管组成，其构成原则就是保证在变压器副边电压u：的整个周期内，负载上的电压和电流方向始终不变。为达到这一目的，需要在Uz的正、负半周内正确引导流向负载的电流，使其方向不变，设变压器副边两端分别为a和b，则a为“+”b为“一”时应有

8、电流流出a点，a为“一”b为“+”时应有电流流入a点；相反，a为“+”b为“一”时应有电流流入b点，因而a和b点均应接两只二极管，以引导电流，单相桥式整流电路+uoK如果桥式整流电路变压器副边中点接地，就应将两个负载电阻相连接且连接中点接地。根据桥式整流电路的工作原理，当a点为“+”b点为“一”时，Dl、D3导通，D2、D4截止，U01一L12，U02一一U2；而当b点为“+”a点为“一”时，D2、D4导通，D1、D3截止，U01一一U2，U02一U2，这样两个负载上就分别获得正、负电压。 滤波电路经过整流后的直流电幅值变化很大，会影响电万方数据路的工作性能。可利用电容的“通交流，隔直流”的特

9、性，在电路中并人两个并联电容作为电容滤波器，滤去其中的交流成分。电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端(即负载电阻两端)并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大，因此一般均采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。如果将两个滤波电容相连接，且连接点接地，就可同时得到输出电压平滑的正负电源。在理想情况下，变压器副边无损耗，二极管导通电压为零，所以电容两端电压相等。而当其上升到峰值后开始下降，电容便通过负载电阻放电，其电压也开始下降，趋势与电容两端电压基本相同。四 心得体会本次课程设计涉及到所学的电路及模拟电路知识。在学习方面，通过查阅书籍，网上资料等方法了解了相关的电路知识并巩固了所学的电子知识。在实物制作过程中，通过对元件的选购了解了一些相关元件的性能、作用、价格以及购买地点等信息。例如在元件方面学习到色环电阻的计算、LM317的性能原理、电容在电路中的作用等等。制作过程涉及到电焊、组装，进而强化了动手能力。五 仿真效果展示整体电路仿真效果图示波器仿真效果图六 参考文献电路基本分析石生模拟电子技术周雪数字电子技术孙津平参考网站： 百度网 电子电路网 豆丁网 电子发烧友致谢： 特此感谢本次课程设计指导教师XX老师。感谢XX老师在整个设计前期理论知识的讲解及对我们细致耐心的指导。- 14 -