09电信2班 谭白雪最新.docx

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1、报告评分批改老师（尚4肉年而物理与电子信息科学系横拟电孑技术课程设计报告直流稳压电源的设计专业：电子信息科学与技术班级：09电2班学生姓名：谭白雪学号：09120220指导老师：陈设尊提交日期：2011年6月12日第一部分设计任务与要求31.1 设计题目及要求31.2 备选方案设计与比较3方案一3方案二3方案三41.2.4各方案分析比较4其次部分设计方案52.1 总体设计方案说明52.2 模块结构与方框图5第三部分电路设计与器件选择63.1 整流电路6模块电路及参数计算6工作原理和功能说明7器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）73.2 滤波电路7模块电路及参数计算7工作原理和功能说明83.3

2、 稳压电路8模块电路及参数计算8工作原理和功能说明8器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）93.4 过流爱护电路103.4.1 模块电路及参数计算103.4.2 工作原理和功能说明103.4过压爱护电路103.4.1 模块电路103.4.2 工作原理和功能说明103.4.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）11第四部分整机电路H4.1 整机电路图（非仿真图）114.2 元件清单12第五部分电路仿真125.1 仿真软件简介125.2 仿真电路图125.3 仿真结果（附图）13第六部分安装调试与性能测量146.1 电路安装（举荐附整机数码照片）146.1.1 焊接电路图146.1.2 焊接步

3、骤146.1.3 焊接时的留意事项146.2 电路调试15调试步骤及测量数据15故障分析及处理166.2.3测试时应留意的问题1763整机性能指标测量（附数据、波形等）17课程设计总结18参考文献19第一部分设计任务与要求1.l设计题目及要求1 .设计制作一个连续可调直流稳压电源2 .主要技术指标与要求：输入电压在220V10%时，输出电压从3-12V可调，输出电流大于0.5A；输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于510-3,输出内阻小于0.1;具有过流爱护、过压爱护功能：输出电流超过700mA时电路自动过流爱护，输入沟通电压超过250V时电路自动过压爱护；主要调整元件由晶体管构成。1.2备选

4、方案设计与比较1.2.1 方案一图原理图1.2.2 方案二图原理图方案三图原理图各方案分析比较1.方案说明：用单向桥式整流电路整流，使电压幅度减小；利用电容滤波，再将减小的波形用二极管使波形变得平稳，利用串联式稳压电路稳压，从而输出3V到12V的可调直流稳压电源。方案一：由220V沟通整流后，经电源稳压输出，但是由于这种方式产生的直流电压纹波比较大，无法得到稳定的电压输出，不符合我们的要求。本方案采纳了经典电源电路，并带有过压和过流爱护电路。但就限流部分的电阻难以精确，过压部分的压控开关相较于其他器件价格贵些。综合上述缘由我们就放弃了此方案。方案二：我们将从滤波电路输出的电压接到线性稳压电路，

5、线性稳压电路的输出可调值为312V的直流输出。此方案的优点是：电路简洁、很简洁调试，但是此电路存在一个致命的缺陷此电路的限流爱护虽然在原理上是可行的，但是由于通过限流电阻R3的电流相当高，则对电阻R3的功率要求特别高，但一般的电阻是不会有如此高的功率的，这样就往往导致电阻被烧坏。因此须要我们的进一步优化。方案三：以方案一，方案二为基础，对限流电路进行改进，采纳了经典的三极管过流爱护电路,过压部分采纳了由三极管、稳压管组成的简洁电路，并能通过滑动变阻器依据自己的意志来调定过压值，且便于调整、线路简洁。经过对此电路模拟仿真和实物调试，得到的各种试验参数都能达到客户要求。其次部分设计方案2.1 总体

6、设计方案说明方案的原理：电源变压器是将220V的沟通电压变为所需的电压值，然后通过整流电路将沟通电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压含有较大的纹波，故必需通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。此电压不稳定，会随着电网电压波动、负载和温度的改变而改变。因此在整流、滤波电路之后还须要接稳压电路，维持输出直流电压稳定。同时电路带有过压爱护电路和限流爱护电路在电压和电压超过肯定范围是断开电路从而起到爱护作用。带有人性化的数显部分为用户在运用供应了莫大的便利。2.2 模块结构与方框图模块结构直流稳压电源电路由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分组成。首先通过电源变压器获得合适

7、大小的沟通电压；然后运用整流电路将沟通电变成脉动直流电;其次经过滤波电路将整流后得到的脉动直流电中的沟通重量滤除；最终用稳压电路稳定直流电压。图直流稳压电路原理图整体电路方框图:滤波电路过压保护整流电路220数显部分稳压电路过流保拉图电路方框图第三部分电路设计与器件选择3.1 整流电路模块电路及参数计算*参数计算：设变压器的副边电压有效值为力，整流二极管D1D4的参数：VDRM=（21.4141.1=23.3VIDMAX=IOMAX=350mA工作原理和功能说明整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流元件，将变压器副边沟通电压U2变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。3.1.3器件说明（含结

8、构图、管脚图、功能表等）O14.O1-Z4OO7O11Z4。O1-M-1IM-4007图3.1.2二极管*lN4007功能表表IN4001最大周期性方向峰值电压50最大有效值电压35最大直流闭锁电压50半个正弦波信号为8.3ms时最大过载流50A最大满负荷反向电流，全周期,在75下30uA25下最大直流反向电流：在75下,在额定直流闭锁电压下：5.0uA50.0uA操作和存储温度范围-65+1753.2滤波电路3.2.1模块电路及参数计算*模块电路*参数计算Cl(35)TImax/2Umin=(970.5-6l7.5)uF;UCMU2l.l=25.9v;故选用220OUF、50V的铝电解电容器

9、。3.2.2工作原理和功能说明利用储能元件电容器C两端的电压不能突变的性质，把电容C与整流电路的负载R1.并联（或串联），就可以将整流电路输出中的沟通成分大部分加以滤除，尽可能减小脉动的直流电压中的沟通成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。3.3稳压电路3.3.1 模块电路及参数计算*模块电路*参数计算调整管：设ICml10=50OmA；U（BR）CEOlUCEmax=Uimax-Uomin=19.36V-3V=16.36V；Uimax=U2l.l=19.36V;Pcm16.36V0.5A=8.07Wo故调整管我们采纳型号为TlP122的复合管。3.3.2 工作原理和

10、功能说明该模块由取样环节、基准电压、比较放大、调整环节四个部分是连成一体的。首先先通过三个串联电阻以及发光二极管取样，然后在通过三极管电路放大。放大后的数值输出给调整管的基极，经过复合三极管的放大功能，可以调整UO的电压值。这是一个深度反馈电路，从而保证了能够输出一个恒定稳压值。3.3.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）*复合管TlPl22结构图、管脚图TIP122bee图（八）复合管TIP122功能表表类型：晶体管电压Vceo:100V功耗Pd:65W集电极直流电流：5A直流电流增益hFE:1000封装类型：TO-220针脚数：3功耗：65W封装类型：TO-220总功率Plot:65

11、W晶体管数：1晶体管类型：功率达林顿最大连续电流1c：5A温度：25电压Vcbo:100V电流Ic3A电流Ic5A直流电流增益hf最小值：1000表面安装器件：通孔安装集电极电流IC平均值：5A最大饱和电压Vce2V模块电路及参数计算*模块电路*参数计算R=Ube700mA=l3.4.2 工作原理和功能说明当电路工作在正常电流范围内，限流电阻两端的电压无法达到0.7V限流三极管不工作。一旦电流过大限流三级管导通，为复合管基极分流，并使得复合管的放射极电流限制在70OmA内。3.4过压爱护电路模块电路当电压超过设定电压时，复合管基极电位变的很低几乎为零。使得复合管无法正常工作，从而整个电源停止工

12、作。3.4.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等）*稳压管的结构图、管脚图图稳压管第四部分整体电路4.1 整体电路图4.2 元件清单直流稳压电源的设计与制作须要用到的相关元件如表4.2：表4.2元件清单元件名称型号数量备注整流二极管1N40074个红色发光二极管1个工作压V复合管TIP122各1个引脚接法不同电解电容（大）2个2200uF50V去耦电容1042个无正负级之分电解电容（小）CDllO1个47uF25V电阻若干插针若干变压器1个耐压值为15V万能板一块4.3 工具清单直流稳压电源的设计与制作须要用到的相关工具如表4.3：表4.3工具清单工具名称备注直流稳压稳流电源SG1732S

13、B5A双轨迹示波器OSCI1.1.OSCOPEGOS-620万用表DT9205A电烙铁NO.091A220-240V焊锡丝NO:B-2镒子锡取器NO.1.1.-135A松香第五部分电路仿真5.1 仿真软件简介Multisim软件就是一个特地用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件。作为Windows下运行的个人桌面电子设计工具，Multisim是一个完整的集成化设计环境。而且Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好的解决理论教学与实际动手试验相脱节的这一老大难问题。学员可以很好地、很便利地把刚刚学到的理论学问用计算机仿真真实的再现出来。并且可以用虚拟仪器技术创建出真正属于自己的仪表。极大地提高了学员的学习热忱和主动性。真正的做到了变被动学习为主动学习。这些在教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。5.2 仿真电路图,如图5.2图5.2原理图Oscillocopv-XSd图输出纹波图图5.3.2输入直流纹波图MuItimeter-XMMlMuItimeter-XMMl区图5.3.2最大输出电压与最小输出电压第六部分安装调试与性能测量6.1 电路安装（举荐附整机数码照片）6.1.1 焊接电路图图（八）实物元件面布局图图（b）实物图焊面面6.1.2 焊接步骤：