可调式直流稳压电源的设计模板

可调式直流稳压电源

课程设计汇报

学号: 09325208

专业: 电子信息工程

班级: 093252

指导老师:黄河

目录

目录............................................................................................................1一、课程设计目标..................................................................................2二、课程设计思绪..................................................................................2三、元件性能分析..................................................................................33.1 LM317可调式集成稳压器...........................................................33.2电阻器............................................................................................53.3电容器............................................................................................53.4晶体二极管.................................................................................6

3.6变压器............................................................................................7
3.5整流二极管....................................................................................6

4．2整流部分.....................................................................................8
4．3滤波电路.....................................................................................9
4．4稳压部分...................................................................................11
五、课程设计总结................................................................................12
六、参考文件........................................................................................12
七、致谢................................................................................................13
八、课程设计实物展示........................................................................13

一、课程设计目标

在输入电压220V、50HZ、电压变换范围＋15％～－20％条件下:
a:输出电压可调范围为＋1.25V～＋37V
b:最大输出电流为1.5A

二、课程设计思绪

本文介绍一个以可调式稳压器为关键组成正负输出可调直流稳

压电源。该电源关键由电源变压器、单相桥式整流电路、滤

波电路和稳压电路等部分所组成。单向交流电经过这几部分电
源电路,使用时, 只需调整电源电压调整器,即可得到所需电压。

本电源电路原理框图图下图所表示,其关键由变压器、整流、滤波、稳压、辅助电源。

电源电路原理框图:

三、元件性能分析

3.1 LM317 可调式集成稳压器
LM317 作为输出电压可变集成三端稳压块,是一个使用方便、
应用广泛集成稳压块。317 系列稳压块型号很多:比如
LM317HVH、W317L 等。 电子爱好者常常见317稳压块制作输
出电压可变稳压电源。

稳压电源输出电压可用下式计算,Vo＝1.25（1＋R2/R1）。仅仅从公式本身看,R1、R2电阻值能够随意设定。

然而作为稳压电源输出电压计算公式,R1 和R2 阻值是不能随意设定。

首先317稳压块输出电压改变范围是Vo＝1.25V—37V

异较大。

在应用中,为了电路稳定工作,在通常情况下,还需要接

二极管作为保护电路,预防电路中电容放电时高压把317烧

坏。

3.2电阻器

电阻器是电子、电气设备中最常见基础元件之一、关键用 于控制和调整电路中电流和电压,或用于消耗电能负载。电阻

器型号有多个。电阻器阻值是反应其性能基础参数,能够用万用表电阻但未来测量其大小。标称阻值是电阻器设计制造值,通常见直标法或色标法标注在电阻体上。

直标法:是将电阻值和误差等级直接用数字和字母印在电阻上。此识别方法简单,但安装在线路板上电阻,其标称值可能被电阻体遮挡,造成无法识别。

色标法:将不一样颜色色环印在电阻器上,以标明电阻器标称值和许可误差。色环并排绕在电阻体上,由左向右读取。一般电阻用两位有效数字、一位倍率和一位误差范围标注,共需四

3.3电容器

电容器也是组成电子线路和设备基础原件之一。利用电容器充、

放电和隔直通交特征,在电路中用于交流耦合、滤波、隔断直流旁路和组成振荡电路等。

电容器识别: 依据制造工艺和使用材料不一样,电容器能够分为 很多类型。电容器关键参数包含容量、许可误差、额定直流

工作电压等。对于体积较大电容器,这些参数通常采取直标法注在其外壳上,体积较小通常采取简化标注方法标注其容量。

3.4晶体二极管

晶体二极管是电子嗲楼中常常使用元件,除常见整流、建波二极管外,还有稳压发光、发电、变容、开关二极管等。晶体二极管有一个PN结组成,含有单向导电特征,其正向电阻较小,方向电阻较大。用万用表R×100或是R×1K档测量二极管正反向电阻,能够检测二极管好坏,判定二极管极性。

制造(掺杂较多时轻易反向击穿）。这种器件结面积较大,

变压器bianya qi利用电磁感应原理来改变交流电压装置,关键

构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无

线电路中,常见作升降电压、匹配阻抗,安全隔离。

四、电路各功效模块分析

此应选择输出电压有效值为屯蚤塑gi基ELECTRONICTEST12V电源变压器。

4．2整流部分

该设计采取单相桥式整流电路(桥堆KBP307)。其由四只二极管

组成, 其组成标准就是确保在变压器副边电压u:整个周期内,负载上电压和电流方向一直不变。为达成这一目标,需要在Uz正、负半周内正确引导流向负载电流,使其方向不变, 设变压器副边两端分别为a和b, 则a为“+”b 为“一”时应有电流流出a点, a 为“一”b为“+”时应有电流流入a点; 相反,a 为“+”b 为“一”时应有电流流入b点, 所以a和b 点均应接两只
二极管,以引导电流, 单相桥式整流电路+uoK假如桥式整流电

点接地。依据桥式整流电路工作原理,当a 点为“+”b点为“一”

时, Dl、D3 导通, D2、D4 截止, U01 一L12,U02 一一U2; 而当b点为“+”a点为“一”时,D2、 D4导通,D1、 D3截止,U01一一U2, U02 一U2,这么两个负载上就分别取得正、负电压。若设变压器副边电压u2一U2sinwt, U2 为其有效值。当u2为正半周时, 电流由a点流出, 经Dl、＆、聩流入b点, 所以负载电阻＆上电压等于变压器副边电压,即Uo—u2, 功和D4管承受反向电压为一uz。当tlz为负半周时, 电流由b点流出, 经岛、 风、D4 流入a 点,负载电阻＆上电压等于一u2,即uo 一一u2,

01、n承受反向电压为u2。这么,因为D1、B和晚、D4两对二极管交替导通,致使负载电阻＆上在U2整个周期内全部有电流经过,而且方向不变,则输出电压uo—IU2sinwtl。

4．3滤波电路

经过整流后直流电幅值改变很大,会影响电万方数据路工作性能。可利用电容“通交流,隔直流”特征,在电路中并人两个并联电容作为电容滤波器,滤去其中交流成份。

电容滤波电路是最常见也是最简单滤波电路,在整流电路输出端(即负载电阻两端)并联一个电容即组成电容滤波电路。滤波电容容量较大,所以通常均采取电解电容,在接线时要注意电解
电容正负极。电容滤波电路利用电容充、放电作用,使输出

就可同时得到输出电压平滑正负电源。在理想情况下,变压器

副边无损耗, 二极管导通电压为零,所以电容两端电压相等。而当其上升到峰值后开始下降,电容便经过负载电阻放电,其电压也开始下降,趋势和电容两端电压基础相同。不过因为电容按指数规律放电,所以当其下降到一定数值后,电容将继续经过负载放电,电容两端电压按指数规律缓慢下降。总而言之,在电容充电时, 回路电阻为整流电路内阻,即变压器电阻和二极管导通电阻,其数值很小, 所以时间常数很小。电容放电时,回 路电阻为RL,放电时间常数R。。C 通常远大于充电时间常数。

所以滤波效果取决于放电时间。电容愈大,负载电阻愈大,滤波后输出电压愈平滑,而且其平均值愈大。换言之,当滤波电容容量一定时,若负载电阻减小(即负载电流增大),则时间常数RLC减小,放电速度加紧,输出电压平均值即下降,且脉动变大。

故在此选择一个滤波电容2200。输出电压平均值U似蝴和放电
时间常数RLC相关。 RLC 越大,电容器放电速度越慢,则输出
电压所包含纹波成份越小,U 驭㈣越大。为取得平滑输出电压,
通常取放电时间常数为:个砌一RLC≥(3"---5)÷厶式中:T 为交
流电周期,在滤波电路放电时间常数满足上式关系时,可用下式
对输出电压平均值约为电容两端电压1．2倍。滤波电路输出电
压波形难于用解析式来描述,近似估算时, 其波形近似为锯齿波,
值U0 和输出电流平均值Io关系称为输出特征, 脉动系数S和输
出电流平均值10关系称为滤波特征。输出特征和滤波特征图3
所表示。％啦U20．9U2DD 输出特征及滤波特征曲线表明,电
容愈大电路带负载能力愈强,滤波效果愈好;电流平均值愈大(即
负载电阻RL愈小), 电压平均值愈低,S 值愈大。为减小输出电
压脉动成份,采取滤波电容器容值越大越好,交流电源频率越高
越好。现在在计算机、电视机等电子设备中采取了高频整流

电源, 它滤波电容容量就比50赫兹工频交流电滤波电容小得多。

4．4稳压部分

集成串联型稳压电路有三个引脚,分别为输入端,输出端和公共端,所以称为三端稳压器。按功效可分为固定式稳压电路和可调式稳压电路;前者输出电压不能进行调整,为固定值;后者可经过外接元件使输出电压得到很宽调整范围。便于实时控制,此设计采取可调式三端稳压器LM317。LM317可调式三端稳压器有三个引出端,分别为输入端、输出端和电压调整端(简称调整端)。调整端是基准电压电路公共端,其经典值为1．25V。其经典线性调整率为0．01％,负载调整率为0．1％,80dB纹波

稳压依靠外接电阻来调整输出电压,为确保输出电压精度和稳
抑制比,其工作温度范围为o℃至+125℃。LM317 可调式三端

万方数据为了减小电位器上纹波电压,可在其上并联了一个lo
电容,因为电容容量较大, 一旦输入端断开,电容将从稳蘸器输
出端向稳压器放电,易使稳压器损坏,所以在稳压器输入端和输
出端之间跨接一个二极管,并置在输出短路时,曦套将向稳压器
调熬端放电,并使调整管发射结反偏,为了保护稳压器,故加一
个二极管。利用电容能够抵消输入线较长时电感效应,以预防
电路产生壹激振荡,其容量较小, 通常小于1,故在此选择0．1。

五、课程设计总结

本电路含有结构简单,输出电压范围宽,性能稳定等优点。经过此次设计,我们动手能力和处理问题能力全部有了很大提升,并加深了对电路元件了解。同时此次课题是以小组形式共同完

成,所以在实际制作过程中,我们组员之间相互讨论,相互协作,增强了我们团体协作意识。总而言之,此次课程设计给我们影响和作用盛大。

六、参考文件

育出版社。
【1】童诗白《模拟电子技术基础》第四版,北京; 高等教

七、致谢

此次我们小组课程设计能够顺利完成,首先要感谢我们指导老师黄河,她为我们具体讲解了和课题相关理论知识,在我们实际制作可调式稳压电源过程中,她也是立即为我们排忧解难,解答我们实际焊接元器件过程中碰到问题。同时还要感谢学校为我

们提供了这么一个课程设计机会。最终还要感谢我们整个小组

队员通力合作, 才有我们课程设计顺利完成。

八、课程设计实物展示