電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課題名稱：0-15V直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 專業(yè): 班級(jí): 姓名及學(xué)號(hào): 目錄摘要3一、設(shè)計(jì)目的.4二、總體設(shè)計(jì)思路.42.1直流穩(wěn)壓電.42.1.1.4 2.1.2采用三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器電路的方案.5三、電路方案及其計(jì)算過程.53.1整流電路模塊.53.2濾波電路模塊.53.3穩(wěn)壓電路模塊.63.4補(bǔ)償電路模塊.73.5計(jì)算過程.83.6設(shè)計(jì)電路原理圖.10四、軟件的仿真與調(diào)試.114.1無(wú)負(fù)載電壓的MULTISIM仿真與調(diào)試.114.2有負(fù)載電壓的MULTISIM仿真與調(diào)試.124.3調(diào)節(jié)負(fù)載，電流為1.5A時(shí)輸出電壓的Multisim仿真與調(diào)試12五、實(shí)物圖.13六、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì).13摘要 本文設(shè)計(jì)的是量程為在015V可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源，輸出最大電流為1.5 A。并且采用三端集成穩(wěn)壓器電路，用輸出電壓可調(diào)且內(nèi)部有過載保護(hù)的三端集成穩(wěn)壓器，輸出電壓調(diào)整范圍較寬，設(shè)計(jì)一電壓補(bǔ)償電路可實(shí)現(xiàn)輸出電壓從0V起連續(xù)可調(diào)，該穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.電壓、電流指標(biāo)精度高.調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：整流，穩(wěn)壓，可調(diào)，補(bǔ)償電壓。一設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1、用集成芯片制作一個(gè)015V的直流電源。2、輸出最大電流為1.5 A。二總體設(shè)計(jì)思路2.1直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)思路2.1.1直流可變穩(wěn)壓電源一般由整流變壓器，整流電路，濾波器，穩(wěn)壓環(huán)節(jié)和計(jì)數(shù)顯示電路組成如下圖a所示。（1）首先將交流電源電壓變?yōu)榉险餍枰碾妷骸＃?）將交流電壓變換為單向脈沖電壓，直流脈動(dòng)電壓經(jīng)過濾波電路變成平滑的、脈動(dòng)小的直流電壓，即濾除交流成分，保留直流成分，濾波電路一般有電容組成，其作用是把脈動(dòng)直流電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓。（3）穩(wěn)壓電路就是在交流電源電壓波動(dòng)或負(fù)載變動(dòng)時(shí)使直流輸出電壓穩(wěn)定。（4）在穩(wěn)壓電路中加入補(bǔ)償電壓實(shí)現(xiàn)可以從0v開始調(diào)節(jié)。2.1.2采用三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器電路的方案。它采用輸出電壓可調(diào)且內(nèi)部有過載保護(hù)的三端集成穩(wěn)壓器，輸出電壓調(diào)整范圍寬，此穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓是1.25V，而要求電壓從0V起連續(xù)可調(diào)，因此需要設(shè)計(jì)電壓補(bǔ)償電路才可實(shí)現(xiàn)輸出如圖b所示。三電路方案及其計(jì)算過程3.1整流電路模塊該模塊主要利用二極管的單向?qū)щ娦越M成整流電路，將交流電壓變換為單方向脈動(dòng)電壓。實(shí)現(xiàn)方法主要是單相橋式整流： 單相橋式整流電路如圖3（a）。由圖可見，U2正半周D1、D4導(dǎo)通，D3、D2截止，在負(fù)電阻R上形成上正下負(fù)的脈動(dòng)電壓；而在U2負(fù)半周時(shí)，D2、D3導(dǎo)通，D1、D4截止，在RL 上仍形成上正下負(fù)的脈動(dòng)電壓。如果忽略二極管內(nèi)阻，有UoU2。橋式整流電路波形如圖3（b）所示。正負(fù)半周均有電流流過負(fù)載，而且電路的方向是一致的，因而輸出電壓的直流成分提高，脈動(dòng)成分降低。單相橋式整流電路主要參數(shù)：輸出直流電壓O(AV)U,，二極管正向平均電流ID(AV),二極管最大反向峰值電壓URM。橋式整流電路解決了單相整流電路存在的缺點(diǎn)，用一次級(jí)圈的變壓器，達(dá)到了全波整流的目的。3.2濾波電路模塊該模塊實(shí)現(xiàn)降低輸出電壓的脈動(dòng)成分，盡量保留直流成分的功能。利用電容和電感的濾波作用達(dá)到降低交流保留直流成分的目的。如圖4所示為單相橋式整流電容濾波電路。利用電容的儲(chǔ)能特性，使波形平滑，提高直流分量，減小輸出波紋，其輸出波形如圖4（b）所示。電容濾波有以下特點(diǎn)：加入濾波電容后，輸出電壓的直流成分提高，脈動(dòng)成分減小。電容濾波放電時(shí)間常數(shù)（L=RCt）越大，放電過程越慢，輸出直流電壓越高，紋波越小，效果越好。為了獲得較好的濾波效果，一般選擇電容值滿足LRC(35)/2T，此時(shí)，輸出電壓的平均值=1.2O2UU。電容濾波電路的輸出電壓隨輸出電流的增大而減小，所以電容濾波適合于負(fù)載電流變化不大的場(chǎng)合。3.3穩(wěn)壓電路模板 在設(shè)計(jì)中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點(diǎn)，將電容器和負(fù)載電容并聯(lián)或電容器與負(fù)載電阻串聯(lián)，以達(dá)到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓：Uo1=(1.11.2)U2，直流輸出電流：（I2是變壓器副邊電流的有效值），穩(wěn)壓電路可選集成三端穩(wěn)壓器電路。穩(wěn)壓電路原理電路見圖7圖73.4補(bǔ)償電壓模板 在設(shè)計(jì)當(dāng)中采用三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器電路。它采用輸出電壓可調(diào)且內(nèi)部有過載保護(hù)的三端集成穩(wěn)壓器，輸出電壓調(diào)整范圍寬，此穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓是1.25V，而要求電壓從0V起連續(xù)可調(diào)，因此需要設(shè)計(jì)電壓補(bǔ)償電路才可實(shí)現(xiàn)輸，337系列穩(wěn)壓器輸出為可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為2.5V36V，最大輸出電流為1.5A，因此，可以用LM337組成一個(gè)負(fù)電壓補(bǔ)償電路。補(bǔ)償電路原理電路如圖所示：3.5計(jì)算過程（1）根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的性能指標(biāo)，選擇集成三端穩(wěn)壓器。因?yàn)橐筝敵鲭妷嚎烧{(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，常見主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，337系列穩(wěn)壓器輸出連可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為2.5V36V，最大輸出電流為1.5A。穩(wěn)壓內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率均優(yōu)于固定式集成穩(wěn)壓構(gòu)成的可調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。輸出電壓表達(dá)式為：式中，1.25是集成穩(wěn)壓塊輸出端與調(diào)整端之間的固有參考電壓，此電壓加于給定電阻兩端，將產(chǎn)生一個(gè)恒定電流通過輸出電壓調(diào)節(jié)電位器，一般使用精密電位器，與其并聯(lián)的電容器C可進(jìn)一步減小輸出電壓的紋波。輸出電壓可調(diào)范圍：1.25V37V輸出負(fù)載電流：1A。能滿足設(shè)計(jì)要求,故選用LM317組成穩(wěn)壓電路。（2）選擇電源變壓器1）確定副邊電壓U2:根據(jù)性能指標(biāo)要求：Uomin=3VUomax=15V又Ui-Uomax(Ui-Uo)minUi-Uoin(Ui-Uo)max其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V12VUi43V此范圍中可任選：Ui=14V=Uo1根據(jù)Uo1=(1.11.2)U2可得變壓的副邊電壓:2）確定變壓器副邊電流I2:Io1=Io又副邊電流I2=(1.52)IO1取IO=IOmax=800mA則I2=1.5*0.8A=1.2A(3)選擇整流電路中的二極管查手冊(cè)選整流二極管IN4007，其參數(shù)為：反向擊穿電壓UBR=50V17V最大整流電流IF=1A0.4A(4)濾波電路中濾波電容的選擇濾波電容的大小可用下式求得。1）求Ui:根據(jù)穩(wěn)壓電路的的穩(wěn)壓系數(shù)的定義：設(shè)計(jì)要求Uo15mVUo=+6V+9VUi=15V代入上式，則可求得Ui最大整流電流IF=1A0.4A2）濾波電容C設(shè)定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S則可求得C。（5）補(bǔ)償電路1.25v是集成穩(wěn)壓塊輸出端與調(diào)整端之間的固有參考電壓，但由于計(jì)算中存在的微小誤差使得不能用-1.25v，所以使用-2v與電阻串聯(lián)再用穩(wěn)壓二極管，這樣使得電壓能與集成穩(wěn)壓塊電壓相抵消才，從而使得電壓能從0v開始調(diào)節(jié)。3.6設(shè)計(jì)電路原理圖四、軟件的真與試4.1無(wú)負(fù)載時(shí)的Multisim仿真與調(diào)試4.2有負(fù)載時(shí)電壓的Multisim仿真與調(diào)試4.3 調(diào)節(jié)負(fù)載，電流為1.5A時(shí)輸出電壓的Multisim仿真與調(diào)試五、實(shí)物圖六、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 通過此次課程設(shè)計(jì)，使我們更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)模擬電子技術(shù)方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手操作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！我認(rèn)為，在這次實(shí)訓(xùn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)訓(xùn)中，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來(lái)也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情。 回顧此次課程設(shè)計(jì)，我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論