模電直流穩(wěn)壓電源課程設(shè)計(jì)(模電課設(shè)3)

1、一、設(shè)計(jì)題目： 直流穩(wěn)壓電源二、設(shè)計(jì)要求： 輸出電壓可以在310V連續(xù)調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓電源可采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路或三端穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)。目錄一、設(shè)計(jì)題目-1二、設(shè)計(jì)要求-1三、原理與分析-3四、具體實(shí)現(xiàn) -8五、各部分定性說明以及定量分析-10六、設(shè)計(jì)心得體會(huì) -13七、參考文獻(xiàn) -15三、原理與分析1直流穩(wěn)壓電源的基本原理直流穩(wěn)壓電源一般由直流電源變壓器T、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如下。各部分的作用：圖1 示意圖（1）電源變壓器T的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=，式中是變壓器的效率。（2）整流濾波電路：整流電路

2、將交流電壓Ui變換成脈動(dòng)的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓U1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。 圖2：各濾波電容C滿足RL-C（35）T/2，或中T為輸入交流信號(hào)周期，RL為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。圖3（3）三端集成穩(wěn)壓器：常用的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。常用可調(diào)式正壓集成穩(wěn)壓器有CW317（LM317）系列，它們的輸出電壓從1.25V37伏可調(diào)，最簡的電路外接元件只需一個(gè)固定電阻和一只電位器。其芯片內(nèi)有過渡、過熱和安全工作區(qū)保護(hù)，最大輸出電流為1.5A。其典型電路如圖2，其中電阻R1與電位器R2組成輸出電壓調(diào)節(jié)器，

3、輸出電壓Uo的表達(dá)式為： Uo1.25（1R2/R1）式中R1一般取120240歐姆，輸出端與調(diào)整端的壓差為穩(wěn)壓器的基準(zhǔn)電壓（典型值為1.25V）。圖42穩(wěn)壓電流的性能指標(biāo)及測試方法 穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)分為兩種：一種是特性指標(biāo)，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)（或電壓調(diào)整率）、輸出電阻（或電流調(diào)整率）、紋波電壓（紋波系數(shù)）及溫度系數(shù)。測試電路如圖3。圖5穩(wěn)壓電源性能指標(biāo)測試電路（1） 紋波電壓：疊加在輸出電壓上的交流電壓分量。用示波器觀測其峰峰值一般為毫伏量級(jí)。也可用交流毫伏表測量其有效值，但因紋波不是正弦

4、波，所以有一定的誤差。（2）穩(wěn)壓系數(shù)：在負(fù)載電流、環(huán)境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對(duì)變化引起輸出電壓的相對(duì)變化.穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)分為兩種：一種是特性指標(biāo)，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標(biāo)，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)（或電壓調(diào)整率）、輸出電阻（或電流調(diào)整率）、紋波電壓（紋波系數(shù)）及溫度系數(shù)。（3） 電壓調(diào)整率：輸入電壓相對(duì)變化為±10%時(shí)的輸出電壓相對(duì)變化量，穩(wěn)壓系數(shù)和電壓調(diào)整率均說明輸入電壓變化對(duì)輸出電壓的影響，因此只需測試其中之一即可。（4） 輸出電阻及電流調(diào)整率輸出電阻與放大器的輸出電阻相同，其值為當(dāng)輸入電壓不變時(shí)，

5、輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的絕對(duì)值.電流調(diào)整率：輸出電流從0變到最大值時(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓相對(duì)變化值。輸出電阻和電流調(diào)整率均說明負(fù)載電流變化對(duì)輸出電壓的影響，因此也只需測試其中之一即可。四、具體實(shí)現(xiàn) 1、參考電路：圖6參考電路2、元器件清單：a、整流橋 1個(gè)； b、二極管2個(gè)；c、電阻 1個(gè)；滑動(dòng)電阻器 1個(gè)；d、電容 6個(gè)e、LM7912CT 1個(gè)，LM7812CT1個(gè)f、電位器2K 1個(gè)；h、導(dǎo)線若干；i、焊錫絲若干3、試驗(yàn)a、根據(jù)參考圖連線，再在12V輸出端加上滑動(dòng)變阻器使得輸出在3-10V可調(diào)。b、檢查焊接并確認(rèn)無誤后接通電源進(jìn)行測試； c、用示波器看看各點(diǎn)路的波形。五、各部分定

6、性說明以及定量分析1、單相全波整流電路圖7 橋式全波整流電路輸出電壓的平均值：輸出電流的平均值：根據(jù)諧波分析，橋式整流電路的基波UO1M的角頻率是U2的二倍，即100Hz,則UO1M為：,故脈動(dòng)系數(shù)為：圖8 橋式整流電路電壓與電流波形2、濾波電路濾波電路分為電容濾波電路，LC濾波電路及型濾波電路，電容濾波電路是最簡單的濾波電路，就是在整流電路輸出端并聯(lián)電容，如圖所示。LC濾波則是并聯(lián)一個(gè)電容，再串聯(lián)一個(gè)電感，型濾波電路如圖9所示。圖9 濾波電路使用電容濾波以后：脈動(dòng)系數(shù)：T為交流電的周期0.02S.六、心得體會(huì)“課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)提出分析和解決實(shí)際問題鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)

7、是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異。”一周，很短，因?yàn)槊刻於加械拿?，雖然我不是每天都在忙。從一開始的一片茫然到現(xiàn)在即將結(jié)束，回顧過去的一周，我慚愧的是在即將結(jié)束的時(shí)候才開始用心去做，但我深刻意識(shí)到只要用心去做，就會(huì)有意想不到的收獲。這一次的課程設(shè)計(jì)告訴我生活不是想象中的那么簡單。一個(gè)學(xué)期結(jié)束了，在上了這么久的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程，在最后的一次課程設(shè)計(jì)中，我發(fā)現(xiàn)了許多的問題。發(fā)現(xiàn)自己對(duì)模擬電子這門課還存在很多的不足之處，理論知識(shí)的理解不是很深。本周開始老師組織我們進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)，短短幾天，我覺得收益頗多。 首先，從課程設(shè)計(jì)本身來說，我學(xué)到了很多東西，鞏固了課

8、堂上學(xué)到的模擬電子技術(shù)的應(yīng)用知識(shí)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固上了半年的課，我覺得還不如這一星期的實(shí)訓(xùn)實(shí)用,當(dāng)然!課本知識(shí)是需要積累的,但要運(yùn)用到過程中才能更好的掌握。這就就是“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！钡恼鎸?shí)寫照吧?。ㄎ矣X得課本知識(shí)要跟上時(shí)代的步伐,電子這一行發(fā)展得很迅速,以前上計(jì)算機(jī)組裝與維修課,我們拆裝的是廢棄的主機(jī),從網(wǎng)上看到日本的小學(xué)生拆裝的是筆記本,差距啊.) 很喜歡這樣上課,可以鍛煉自己各個(gè)方面的能力,希望以后有更多這樣的實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì),最好是走出校園的實(shí)