集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)

1、目 錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書摘要1 性能指標(biāo)要求12 方案設(shè)計(jì)的選擇3 單元電路的設(shè)計(jì)及器件的選擇2 3.1 電源變壓器 33.2 整流電路 3 5 3.4 穩(wěn)壓電路 6 7 設(shè)計(jì)小結(jié)和體會(huì) 13 參考文獻(xiàn) 14摘要 本課程設(shè)計(jì)目的在于培養(yǎng)同學(xué)們自主設(shè)計(jì)制作的能力，同時(shí)學(xué)會(huì)應(yīng)用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行模擬分析。 集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)要求是比較基本的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求電源輸出三檔可調(diào)直流電壓。設(shè)計(jì)中包括電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路四個(gè)部分。通過四部分的組合將220V交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)要求直流電壓。并且用仿真軟件進(jìn)行仿真分析。集成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)1 性能指標(biāo)要求: 輸出電壓Vo及最大輸出電流Io

2、max(I檔 Vo=12V對(duì)稱輸出,Iomax=100mA;II檔 Vo=+5V,Iomax=300mA;III檔 Vo=(+3+9)V連續(xù)可調(diào),Iomax=200mA);紋波電壓 Vopp5mV,穩(wěn)壓系數(shù)Sv=P2/ =10W為留有余地選擇20V/20W的變壓器根據(jù)LM7812,LM7805計(jì)算變壓器副邊輸出電壓型號(hào)：:類別：電源管理類最大（V）：35V輸出電壓（V）：5.0/12/15輸出最大電流：0.5A壓差：2.0V靜態(tài)電流：4mA封裝：TO-220/D-PAK7812的輸出電壓Uo為（5-24）V，最小輸入輸出壓差8V，最大輸入輸出壓差為40V，7812的輸入電壓范圍為： 20VUi

3、52V U2Uimin/1.1=18V取U2=20V,I2=0.5A變壓器副邊電壓P2I2U2=10V為留有余地同樣選擇20V/20W變壓器4.2整流二極管的參數(shù)計(jì)算在含穩(wěn)壓器LM317的電路中的二極管選擇:由于二極管最大瞬時(shí)反向工作電壓Urm1.414U2=121.414=17V在含穩(wěn)壓器LM7805的電路中的二級(jí)管的選擇: 由于二極管最大瞬時(shí)反向工作電壓URM1.414U2=151.414=21VIN4001的反向擊穿電壓大于50V,額定工作電流I=1AIomax.故整流二極管選用IN4001.4.3 濾波電容的參數(shù)計(jì)算Sv=Sv=0.005則 Sv=1.4v所以濾波電容 C= 由于之前模

4、電實(shí)驗(yàn)可知，我們?cè)趯?shí)際制作過程中采用比理論值小的電容同樣能達(dá)到很好的濾波效果，因此采用2200F的電容。4.4 穩(wěn)壓器的選擇 設(shè)計(jì)要求輸出電壓為:一檔要求輸出12V對(duì)稱輸出電壓，二檔要求輸出+5V，三檔要求輸出（3-9）V連續(xù)可調(diào)。穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器和可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。78系列和79系列為固定式三端穩(wěn)壓器，可分別輸出正電壓和負(fù)電壓。7812可輸出+12V，7912可輸出-12V，二者組裝課得到12V對(duì)稱輸出。7805可輸出+5V電壓。317輸出電壓范圍是（1.2-37）V。因此穩(wěn)壓器選擇LM7812,LM7912,LM7805,LM317.5 電路總圖 根據(jù)元器件參數(shù)的計(jì)算結(jié)果選擇適合的

5、元件組成部分電路，并將元件參數(shù)標(biāo)于電路圖中。將個(gè)部分電路綜合得到可輸出三檔的集成直流穩(wěn)壓電源電路總圖，如圖5-1所示。第一檔有含有CW317穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓電路，輸出電壓（3-9）V。第二檔由7812和7912組裝而成，輸出電壓為12對(duì)稱輸出。第三檔由7805穩(wěn)壓器組成，輸出電壓+5V。電路圖滿足性能指標(biāo)要求。5-1 三檔集成直流穩(wěn)壓電源電路圖6 仿真分析6.1 電源變壓器6.2 整流電路6-3-2 濾波電路波形測(cè)量由示波器輸出波形可知經(jīng)過濾波后波形為鋸齒波，輸出電壓趨于穩(wěn)定。6.4 穩(wěn)壓電路 連接含有LM7812和LM7912的穩(wěn)壓電路，6-4-1如圖，用示波器檢測(cè)器輸出兩端的波形，如圖6-4-

6、2IN4001 6-4-1 LM7812和LM7912組裝電路 6-4-2 穩(wěn)壓電路輸出波形7 設(shè)計(jì)小結(jié)與體會(huì) 在做課程設(shè)計(jì)之前曾在模電實(shí)驗(yàn)中接觸過集成直流穩(wěn)壓電源，對(duì)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)有一定的了解。我在知道模擬電子課程設(shè)計(jì)中要做直流穩(wěn)壓電源是還暗自高興這是個(gè)自己比較熟悉的項(xiàng)目。但在看到要求時(shí)才知道自己高興的太早，因?yàn)樵谀ｋ妼?shí)驗(yàn)中我做的只是用7812輸出+12V電壓，這是比較容易做到的，而本次設(shè)計(jì)要求輸出電壓為三檔，并且要用軟件仿真。此刻我才意識(shí)到自己對(duì)知識(shí)的了解和掌握并不全面，也不扎實(shí)。做課程設(shè)計(jì)對(duì)從沒經(jīng)驗(yàn)的我并不是簡(jiǎn)單的事。為完成這次設(shè)計(jì)我查閱了很多資料和書籍，我發(fā)現(xiàn)查資料也是一門學(xué)問，要

7、會(huì)查才能找到你所需的內(nèi)容，我在圖書館查閱了相關(guān)的電子設(shè)計(jì)和電源設(shè)計(jì)書籍，同時(shí)也大量的瀏覽了網(wǎng)絡(luò)資源，隨著了解的深入對(duì)設(shè)計(jì)有了基本的思路。 在設(shè)計(jì)中我也遇到了困難，在仿真環(huán)節(jié)中由于對(duì)軟件的實(shí)用不熟練，很多仿真都沒有成功，并且由于時(shí)間關(guān)系沒有對(duì)仿真軟件進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)，這讓我覺得很可惜，以后一定會(huì)找時(shí)間補(bǔ)一下仿真軟件方面的知識(shí)，以免以后做課設(shè)是讓同樣的問題難倒我。但總體上比沒有做課設(shè)之前還是有了一定的進(jìn)步。 通過本次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)集成直流穩(wěn)壓電源有了更為深刻的了解，對(duì)其構(gòu)造組成及參數(shù)計(jì)算掌握的比以前熟練很多，特別是對(duì)穩(wěn)壓器的認(rèn)識(shí)比以前更廣泛，雖然在課本中接觸過穩(wěn)壓器的知識(shí)，但課本上的介紹十分簡(jiǎn)單也

8、十分有限，并且我對(duì)課本的記憶不是很深刻，但通過本次自己動(dòng)手動(dòng)腦設(shè)計(jì)之后記憶的就深刻了。尤其是本次設(shè)計(jì)中用到的317和78，79系列的掌握比以前好了很多，不過仍然會(huì)有不足。在模電實(shí)驗(yàn)中我出現(xiàn)了幾處小錯(cuò)誤，通過本次設(shè)計(jì)使我知道自己當(dāng)初錯(cuò)在了哪里，也知道該如何改正，但很可惜本次設(shè)計(jì)不能進(jìn)行實(shí)物操作。我想如果可以進(jìn)行實(shí)物操作同學(xué)們的了解一定會(huì)更進(jìn)一步。本次課程設(shè)計(jì)是我第一次做課設(shè)，為我以后再做課設(shè)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但由于和考試一起進(jìn)行，使我在時(shí)間上不很充裕，設(shè)計(jì)中有很多缺陷不能在認(rèn)真查閱修改。希望在以后的設(shè)計(jì)中能盡量做好，彌補(bǔ)這次的不足。8 元件清單名稱型號(hào)數(shù)量備注變壓器20V/20W1二極管IN400110IN58192電解電容50V/2200