可调直流稳压电源课程设计报告

模拟电子技术课程设计报告课程名称：模电电子技术课程设计设计题目：可调直流稳压电源学生姓名：专业：班级学号：指导教师：设计日期：年月日至年月日设计成绩总评：可调直流稳压电源一、设计任务与要求本实验应用变压器（220V/15V），整流桥（0.5A），三端可调稳压器LM317AH，电解电容，电阻，电位器，二极管来实现可调直流稳压电源的设计。该设计电路的主要技术指标为：1.输出电压在1.25V~12V范围内连续可调2.输出电流最大可达12v/510=24mA。3.设计电路图，选择电路元件，计算确定元件参数4.运用EWB进行仿真。5.运用电压表和信号发生器检测幅值和波形是否正确。应用：可调直流稳压电源，可以为部分电源电压要求不同的电路提供连续可调的直流输入电压。二：方案设计与论证从实验电路的题目中可以看出，本电路需要有电源变压器，桥式整流电路，滤波电路，稳压器组成的稳压电路组成方案总体方案：在确保个元器件正常工作的情况下，根据LM317的工作特性，由公式25.1)1(10RRUw可知，设置1R为确定值，通过改变wR的值来得到不同的输出电压0U。三：单元电路设计与参数计算1.电源变压器：因为从数据手册中可以看到LM317AH的输入端电压范围是要＜它的输出端电压等于37V，所以本次实验电路选去输入电压为18V，根据LM317AH的输入电压U3和副线圈两端的电压U2的关系：U3=1.2*2U2得到U2=15V由于输入电压为220V，电压为15V左右，故电源的正负线圈的匝数比1N/2N=44：3从上图中的交流电压表和示波器中可以清晰的看到，输入电压的幅值和波形。2:单相桥式整流电路：单相桥式整流电路的主要功能为利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦交流电压成为单向脉动电压。根据)1(TuuseIi其中硅管的sI为1微发左右。u为二极管两端的最大电压即2U=19V。得出i=2A左右。从示波器XSC3和示波器XSC4的图形中可以很清晰的凸显出单相桥式整流电路的整流作用。U3=1.2*2U2U2=15V，则U3=18V和上图中电押镖的读数19.306伏基本相同。3：滤波电路：由于此电路的主要功能是尽可能的将单向脉动电压交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。一般情况下要求电解电容C1的取值比较大此处取值为为1000F。为保证电路正常工作，电解电容的反向击穿电压要大于加在他上面的最大电压U3=19.306v此处取值为63V4：稳压电源LM317AH：稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。稳压器的相关参数：25.1)1()()()(11111110100100RRwRwwRRUURRRURRIRRRIRIUUUw0U是指输出电压1RU指1R上电压wRU是指wR上电压0I为流过1R和wR的电流1R的选定：1：LM317稳定工作要求的最小电流为minI=5mA左右25010)525.1(3min11maxIURR1R取值过小会使LM317AH的电流分流过多，所以1R有下限值；习惯上取min1R=108故1R(180~250)确定wR的值1720)125.112()1(1)1(121100000010maxmaxmaxRRUURRRUUURRU的作用是抑制自激振荡，为了抵消输入线较长时的电感效应，其容量较小，一般＜1F，此处取0.33F.电容3C的作用是消除输出电压中的高频噪声，一般取值很小为几微法到几十微法，此处取值为10F.5：二级滤波电路：4C滤波，用以减小输出电压的波纹电压（即输出电压中的交变电压分量）。VFC16/1045C：滤波作用，使0U中的波动减小；VFC16/1005要求负载2R的最大电流为24mA，通过仿真实验可以得出若2R的取值为过小，输出电压不会达到12v，过大时，输出电压不稳定，测得300欧姆到700欧姆为最佳值，此处取510欧姆，则（VUo12max）会很容易达到。四：总原理图及元器件清单1.总原理图：2.原件清单：元件序列号元件主要参数数量备注1电源变压器220V/15V50Hz12桥式整流电路2A13电解电容1C1000uF/25V14电容2C0.33uF/63V15三端可调稳压器LM317AH16二极管1DIN4000117二极管2DIN4007导通电压0.7V18电位器wR172019电阻1R200110电阻2R510111电解电容3C10uF/16V112电容4C100uF/16V113电容5C0.1uF1五：安装与调试：电路的安装1）根据元器件清单配查找EWB中库文件中是否有所需电路元器件。2）按照电路原理图在EWB仿真环境下绘制电路原理图。3）用万用表，示波器检测各元器件的好坏并判定其参数是否满足要求。从上图中通过观察示波器在整流前，整流后，滤波前，滤波后三个状态下的图形变化。以及万用表的个个状态下的数值变化，来验证各部分电路的功能及参数是否正确。4）打开开关进行仿真。5）通过调节滑动变阻器来观察输出电压的变化范围。通过观察示波器中的波形来观察输出波形的形状。六：性能测试与分析：根据公式：25.1)1(10RRUw其中1R=510欧姆，wR的最大值为1720欧姆可知VU25.125.11min0，VRU1225.1)17201(1max0从图中的万用表的读数和电位器的调节范围可以看出：此电路可以产生从1.25V到12V的电压。从示波器的波形中可以看出，输出电压为直流电压。七：结论与心得：刚看到这个题目，脑子里有一些思路。但是做的时候思路就一下没了，就去图书馆查找一些资料，看看资料和上网查一下资料。最后我的团队就把课程设计完成了。一·做事情不能知难而退，要勇敢面对困难。看题目是没有多少思路，看了一些参考书，慢慢的有一些思路。二·做事情不能急躁，要有耐心的做。分析电路图的每个元件功能和作用，每个部分的作用。认真分析电路。本来就是一个很繁琐的过程，需要足够的耐心。三·做事情不能粗心，要细心的做事情。EWB仿真电路，每一个元件都不能出错，它的大小也是不能错。应为在这个过程中有许多的细节都要注意，一个数据输错了，图形就不能真正确表述出来。四·做事情不要靠一时冲动，而要在冲动之后不断激励自己。模拟电子技术这一门功课对我们专业很大作用，用模电学的知识用于以后的工作和生活中，还有很大的空间。EWB虽然把这个电路图仿真出来，但这只是一个开始，以后的路还很长。体会我有以下三条：一·好奇心，是做事的前提。如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对人类和社会具有巨大价值的发明创造。好奇心是做事必不可少的，就是我们的动力。好奇心是智慧富有活力的最持久、最可靠的特征之一。——塞缪尔·约翰逊好二·细心，是做事的基础。细节决定成败；可以看出细心对一件事情的重要性了。这是我的座右铭，我做事情老爱不细心，为此我吃了好多的亏以后一定要改正。三·恒心，是做事成功的保障。坚持就是胜利，坚持就是恒心的一种表现，不要怕事情困难，再困难的事情终有一天会解决的。只要朝胜利的方向坚持下去，终有一天会成功的“只有恒心可以使你达到目的”。一个人在确定了奋斗目标以后，若能持之以恒，始终如一地为实现目标而奋斗，目标就可以达到，世上无数的成功者就是明证。我们应有恒心，尤其要有自信心！我们必须相信，我们的天赋是要用来做某种事情的。-----居里夫人八：参考文献【1】：《电子电路综合设计14例荟萃》王振红张斯伟化学工业出版社【2】：《模拟电子技术基础》童诗白清华大学出版社【3】：《电子线路学习方法》胡斌电子工业出版社【4】：《实用电源电路与充电电路图集》何晓帆彭琼刘丽中国电力出版社