直流電源設計報告

1、 直流電源設計報告 姓名： 汪大理 11級 電信04班13摘要：本電源系統(tǒng)分穩(wěn)壓電源部分，輸出短路保護部分，外圍輔助部分三部分。關鍵字：電源目 錄題目. 3（1） 設計任務及要求. 3系統(tǒng)方案的選擇與論證. 3（1） 基本方案論證. 31.電路部分方案選擇. 3系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn). 4（1） 系統(tǒng)各模塊單元的理論分析與實際電路設計. 41. 穩(wěn)壓電源部分電路設計. 42. 輸出短路保護部分電路設計. 7（二） 總設計原理圖. 8調試（系統(tǒng)測試）過程. 9（1） 測試儀器與設備. 9（2） 測試過程. 91. 分模塊測試. 92. 整機系統(tǒng)測試. 11（3） 結果分析. 11總結. 11參考文

2、獻. 12附錄. 12題目（一）任務設計一種輸出常用電壓的直流電壓源。（2） 要求1. 有變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓，防震蕩，輸出短路保護等部分。2. 輸出電壓：3.3v.+5v.-5v.+12v.-12v系統(tǒng)方案的選擇與論證（一）基本方案論證本設計硬件電路分變壓電路部分，整流電路部分，濾波電路部分，穩(wěn)壓電路，輸出短路保護電路部分五部分。1. 電路部分方案選擇方案一 采用lm317,lm337做穩(wěn)壓電路，分別滿足輸出+3.3v，+5v,+12v及-5v,-12v電壓。采用三極管，電阻，繼電器通過三極管的導通截止構成輸出短路保護電路。但本設計輸出電壓的精度及輸出短路保護的精度達不到要求。方案二 采用

3、lm317，lm7805,lm7812，lm7905，lm7912分別構成穩(wěn)壓電路輸出+3.3v，+5v,+12v，-5v，-12v電壓，采用lm324比較器，74ls00及繼電器構成輸出保護電路。本設計能滿足各項要求，精度比較高，成本較方案一稍高。綜上所述，設計方案二可以滿足設計要求，并且更加可靠。系統(tǒng)硬件設計與實現(xiàn)（1） 系統(tǒng)各模塊單元的理論分析與實際電路設計1.穩(wěn)壓電源部分電路設計變壓電路部分：采用10：1三抽頭降壓線圈將電壓降到所需范圍內，如 圖所示。 整流電路部分：運用橋式整流電路將交流電轉換為直流電，如圖所示。 濾波電路部分： 用兩個3300uf與兩個2.2uf電容構成濾波電路，如

4、圖所示。 穩(wěn)壓電路部分：采用lm317，lm7805,lm7812，lm7905，lm7912分別構成+3.3v，+5v,+12v，-5v，-12v穩(wěn)壓電路，如圖所示。 2.輸出短路電路部分： 分別設置lm324兩個比較器的預置電壓為+3v和-3v，當輸出正常時，比較器lm324輸出端為高電平，74ls00輸出端為低電平，三極管截止，繼電器不導通開關閉和，電源正常向外供電。當輸出短路電壓低于+3v或高于-3v時，比較器lm324輸出端變?yōu)榈碗娖剑?4ls00輸出變?yōu)楦唠娖郊釉谌龢O管的基極端使三級管導通，繼電器導通開關斷開，電源停止對外供電，實現(xiàn)短路保護。如下圖所示。 （二）總設計原理圖調試（系

5、統(tǒng)測試）過程（1） 測試儀器與設備序號 名稱 數(shù)量1 數(shù)字萬用表 12 實驗電源 1（2） 測試過程1. 分模塊調試(1)穩(wěn)壓模塊調試系統(tǒng)的調試先分模塊進行，最后進行整機調試，以提高效率。調試過程如下，分為測試分為穩(wěn)壓電路，輸出保護電路兩個大模塊進行。由于穩(wěn)壓電路采用的是lm78xx，lm79xx和lm317因此電路比較簡單，調試較容易。主要調試317使其輸出電壓在要求的范圍內。給電路接上15v左右的電壓，分別測試各個端口電壓，檢驗是否符合要求，測試數(shù)據(jù)如表一。表一 模塊 lm7805 lm7812 lm7905 lm7912lm317輸出+4.99v+12.10v-5.10v-11.97v+

6、3.25v 給個端口接上一個約1的負載電阻，再上電進行測試，測試數(shù)據(jù)如下。表二 模塊 lm7805 lm7812 lm7905 lm7912lm317輸出+4.95v+12.03v-4.95v-11.92v+3.19v（2） 輸出短路電路調試 輸出短路電路的調試，主要檢驗比較器lm 324，74ls00，npn三極管以及繼電器是否正常工作。給芯片繼電器通電，給輸出短路保護電路的采樣端加一正常電壓v0（+3.0v<v0或v0<-3.0），依次檢測lm324輸出端，74ls00輸出端，npn三極管b端電壓。然后給采樣端加一不正常電壓（模擬短路電壓）（-3.0v<v1<+3.

7、0v），再依次檢驗lm324輸出端，74ls00輸出端，npn三極管b端電壓。測試數(shù)據(jù)如表三表四。表三 端口 lm324輸出端 74ls00輸出端 npn b端 電壓 12.11v 0v 88uv 表四 端口 lm324輸出端 74ls00輸出端 npn b端 電壓 685mv 5.06v 1.73v2. 整機系統(tǒng)調試將整個電路連接起來，上電檢測輸出電壓是否正常，檢測短路時，繼電器是能正常工作，斷開外接負載。在穩(wěn)壓端的輸入口接入15v電壓，檢測輸出電壓，與表一相差不大。用導線將輸出端正負極用導線連接起來，模擬短路，繼電器正常工作，斷開開關。（3） 結果分析 測試數(shù)據(jù)基本與理論數(shù)據(jù)相差不大，滿足要求，短路保護電路正常工作能及時發(fā)揮保護作用。總結 在設計制作的過程中，我始終關注系統(tǒng)的性能指標和運行的穩(wěn)定性，本著穩(wěn)定與精確并重的原則，采取了諸多的措施，完成了題目所規(guī)定的部分指標和要求，達到基本性能指標。 這是我第一次設計制作電子產品，雖然做得不是很好，但是收獲還是很多，學到很多知識，在實踐中也使所學的知識得到了運用掌握的更牢。參考文獻康華光，模擬電子技術基礎，高等教育出版社康華光，數(shù)字電子技術基礎，高等教育出版社電子工業(yè)出版社，全國大學生電子設計