1、實用標準文案電子電路課程設(shè)計報告課題名稱：0-15V 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計專業(yè):班級:姓名及學(xué)號:目錄摘要3一、設(shè)計目的4二、總體設(shè)計思路42.1直流穩(wěn)壓電42.1.142.1.2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補償電路模塊73.5計算過程83.6設(shè)計電路原理圖10四、軟件的仿真與調(diào)試 114.1無負載電壓的 MULTISIM仿真與調(diào)試 114.2有負載電壓的 MULTISIM仿真與調(diào)試 124.3調(diào)節(jié)負載，電流為1.5A時輸出電壓的Multisim仿真與調(diào)試12五、實物圖.13六、 課程設(shè)計心得體會

2、 13摘要本文設(shè)計的是量程為在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) 部有過載保護的三端集成穩(wěn)壓器，輸出電壓調(diào)整范圍較寬，設(shè)計一電 壓補償電路可實現(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)簡單電壓、電流指標精度高調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點？。關(guān)鍵詞：整流，穩(wěn)壓，可調(diào)，補償電壓。精彩文檔一. 設(shè)計目的設(shè)計任務(wù)與要求1、用集成芯片制作一個015V的直流電源。2、輸出最大電流為1.5 A。二. 總體設(shè)計思路2.1直流穩(wěn)壓電源設(shè)計思路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 計數(shù)顯示電路組成如下圖a所示

3、。團2穩(wěn)壓電湧實臥思賂團(1) 首先將交流電源電壓變?yōu)榉险餍枰碾妷?2) 將交流電壓變換為單向脈沖電壓， 直流脈動電壓經(jīng)過濾波電路變成平滑的、脈動小的直流電壓，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或負載變動時使直流輸出電壓穩(wěn)定。(4) 在穩(wěn)壓電路中加入補償電壓實現(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)壓器的基準電壓是1.25V，而要求電壓從0V起連續(xù)可調(diào)，因此需要

4、設(shè)計電壓補償電路才可實現(xiàn)輸出如圖b所示電路圖b穩(wěn)壓器的設(shè)計圖樞.電路方案及其計算過程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電壓。實現(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，在負電阻R上形成上正下負的脈動電壓；而在 U2負半周時，D2、 D3導(dǎo)通，D1、D4截止，在RL上仍形成上正下負的脈動電壓。如果忽略二極管內(nèi)阻, 有Uo MJ2。橋式整流電路波形如圖3 (b)所示。正負半周均有電流流過負載， 而且電路的方向是一致的，因而輸出電壓的直流成分提高，脈動成分降低。單相橋式整流電路主

5、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，用一次級圈的變壓器，達到了全波整流的目的。1B4B421電路圖Uo3.2濾波電路模塊該模塊實現(xiàn)降低輸出電壓的脈動成分，盡量保留直流成分的功能。利用電容和電感的濾波作用達到降低交流保留直流成分的目的。UDIO 10-MV -處.2亠帀(b)謔波后輸出的波形圖4卑栢祈式整流電容；慮技電洛如圖4所示為單相橋式整流電容濾波電路。利用電容的儲能特性，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： 加入濾波電容后，輸出電壓

6、的直流成分提高，脈動成分減小。 電容濾波放電時間常數(shù)（L= RC）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，輸出電壓的平均值=1.2 O2UU < 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 濾波適合于負載電流變化不大的場合。3.3穩(wěn)壓電路模板在設(shè)計中，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，將電容器和負載電容并聯(lián)或電容器與負載電阻串聯(lián)， 以達到使輸出波形 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：（12是變

7、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 7aid & a4bi4.iaLSdi«i4 &D6' 1M40-01：U1：:LM317AH3.4補償電壓模板在設(shè)計當中采用三端可調(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)計電壓補償電路才可實現(xiàn)輸， 337系 列穩(wěn)壓器輸出為可調(diào)的負電壓，可調(diào)范圍為 2.5V36V，最大輸出電流為1.5A，因此，可以用LM337組成一個負電壓補償電路。補償電路原理電路如圖所示:U2

8、UUI337H:-1-一1IM&31''Uf 'LM31IFAHVira - - VcHjta£l>-Hi ,-,.ZZIWpF3.5計算過程(1)根據(jù)設(shè)計所要求的性能指標，選擇集成三端穩(wěn)壓器。因為要求輸出電壓可調(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。其電壓調(diào)整率和電

9、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。輸出電壓表達式為：Uo U32(1 氏)1.25(1 區(qū))R1R1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輸出負載電流：1A。能滿足設(shè)計要求，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)性能指標要求：Uomin=3V Uomax=15V 又 t Ui-Uomax > (Ui-Uo)min Ui-Uoin <

10、; (Ui-Uo)max 其中：(Ui-Uoin ) min=3V ， (Ui-Uo)max=40V 二 12V <Ui <43V此范圍中可任選:Ui=14V=Uo1根據(jù)Uo仁（1.11.2）U2可得變壓的副邊電壓：2）確定變壓器副邊電流12:/ Io仁Io又副邊電流12=（1.5 2）101 取 IO=IOmax=800mA 貝U I2=1.5*O.8A=1.2A（3）選擇整流電路中的二極管查手冊選整流二極管IN4007，其參數(shù)為：反向擊穿電壓 UBR=50V>17V最大整流電流IF=1A>0.4A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4 Ui:根

11、據(jù)穩(wěn)壓電路的的穩(wěn)壓系數(shù)的定義：設(shè)計要求厶Uo <15mVUo=+6V +9VUi=15V代入上式，則可求得 Ui最大整流電流IF=1A>0.4A2）濾波電容C設(shè)定 Io=Iomax=0.8A , t=0.01S 則可求得 C。（5 ）補償電路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Ov開始調(diào)節(jié)3.6設(shè)計電路原理圖r - a 8 b - j -= - 1b 1 " 1 & -b-1-JO_C$ I -ZZW

12、pFiiuoei inI M21 /AHVin - - Vn-jt . -*n_h -四、軟件的真與試4.1無負載時的Multisim仿真與調(diào)試仿真與調(diào)試4.2有負載時電壓的MultisimJW11FI4BF£I I V14.3調(diào)節(jié)負載，電流為1.5A時輸出電壓的Multisim 仿真與調(diào)試五、實物圖六、課程設(shè)計心得體會通過此次課程設(shè)計，使我們更加扎實的掌握了有關(guān)模擬電子技術(shù)方面的知 識，在設(shè)計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欠缺和經(jīng)驗不 足。實踐出真知，通過親自動手操作，使我們掌握的知識不再是紙

13、上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不 斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測調(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)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后 在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會的發(fā)展和學(xué)習(xí)實踐過程中， 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，那樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠不可能得 到社會及他人對你的認可！我認為，在這次實訓(xùn)中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它 能力上也都有了提高。更重要的是，在實訓(xùn)中，我們學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。而 這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實 踐，再學(xué)習(xí)、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。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。就像中國提倡 的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結(jié)束之后變的更加成熟， 會面對需要面對的 事情?；仡櫞舜握n程設(shè)計，我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得 是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的 知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)