电子技术课程设计- 多路输出直流稳压电源的设计

《电子技术课程设计- 多路输出直流稳压电源的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子技术课程设计- 多路输出直流稳压电源的设计（11页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电子技术课程设计报告设计课题： 多路输出直流稳压电源的设计 专业班级： 电子信息工程1101 姓名学号： 付强 9312110106 指导教师： 王枫、王宽 设计时间： 2013年12月 模电部分多路输出直流稳压电源的设计一、设计任务与要求1.设计一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出：+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A及一组可调正电压，一组可调正电压+3+18V/1A。2选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出电路原理图，阐述基本原理。 3安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。 二、方案设计与论

2、证 LM317型稳压器电源能够输出可调的直流正电压，它内部含有过流，过热保护，输入电压为正负15V，输出为1.25（1+Rp/R）；可输出1.237V电压。CW7812、CW7805分别可以输出正12V和正5V电压，CW7912、CW7905分别可以输出负12V和负5V电压。有以上可知可以将LM317级CW系列的稳压器并联达到同时输出正负12V、正负5V及可调电压的要求。方案一、可以产生两路输出正负电源输出。一路为大功率、大电压但对稳压性能要求略低；另一路为小功率、小电压但对稳压性能要求高。方案二、输出电压可以在310v连续调节，且输出电流可扩展。 1.直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压

3、交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。 其中：（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动

4、的直流电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。三、 单元电路设计与参数计算1. 电源变压器电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。因为要最终通过78、79系列和LM317系列输出正向最大18V负向最大12V的电压，所以选择带有中间抽头的双12V变压器。考虑到今后的功率需要，这次我选择了25W的变压器。这样两个12V的输出分别给78、79系列使用，中间抽头作为固定电压输出部分的地线；而将两个12V的输出端加给LM31

5、7，即输出24V1。Uomax+(Ui-Uomin)UiUomin+(Ui-Uo)max 18V+3VUi3V+40V21VUi43VU2Uimin/1.1=21/1.1=19.09V取U2=20则P=20W，所以选取24V/25W的变压器即可。2. 整流电路单相桥式整流电路如下图，四只整流二极管D1D4形成电桥。在V2正半周。电流从变压器副边线圈上端流出，只经过D1流向RL,在由D3留回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。电流通路用实线箭头表示。同理在V2负半周时，D2、D4正向导通，D1、D3反偏截止。在负载上产生上正下负的输出电压

6、。电流通路如图的虚线箭头表示。综上可知输入端经变压器后在副边得到了一个单向的脉动电压。 +41231u2u220V+-RLouV21VV3V4+u2uoio 图1桥式整流电路的工作由于Urm=1.41424=33.936V，I=1A，的反向击穿电压UrmV，额定工作电流ID=1A，所以整流二极管选择。I=1A。T=0.02s,电路中滤波电容承受的最高电压时1.41424=33.936V所以选择电容的耐压值应该大于34V所以选择1000uF/50V的电容。因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布，易引起自激振荡，形成高频干扰。所以稳压器的输入断肠并入辞职小容量电容来抵消电感效应，一直高频干扰。3滤

7、波电路经过整流的脉冲电压纹波很大要经过滤波电路的滤波作用，一般有电抗元件组成，如在电阻两端并联电容器C，或在整流电路输入端与负载间串联电感器L，以及有电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。在这里选择用电容滤波，适合小电流负载。 图2几种不同的复式滤波电路4. 稳压电路由于输出地直流电压会随着稳压电路的波动、负载和温度发生变化而变化，所以，为了维持输出直流电压稳定不变，还要加上稳压电路。由于电源要求的输出功率较小，为了简化电路并提高电路的稳定性，因此选择集成稳压器。集成稳压器在使用中普遍使用的是三端稳压器。可以分为固定式和可调式，按正负的输出电压还可分为CW317、CW337、LM317、LM3

8、37。其中317系列稳压器可以连续输出可调正电压，337系列则是可调负电压。它们的可调范围为1.237V，最大输出电流为1.5A。三端集成稳压器还有78、79系列分别对应正电压输出和负电压输出.79系列和78系列的外形相似但是连接不同，79的1端接地，2端接负的输入。3端接输出。图3固定式三端稳压器的引脚图与应用电路2图4可调式三端稳压器的引脚图级应用电路选择稳压器型号为LM7805、LM7812、LM7905、LM7912和LM317。78系列分别输出正5V和正12V，79系列分别输出负5V和12V。317系列则输出1.237V的可变电压，最大输出电流为1.5A。四、总原理图及元器件清单1总

9、原理图图5多路输出直流稳压电源电路图2元件清单名称型号数量备注变压器二极管电解电容稳压集成器和各和各电阻及电阻器导线焊锡白色导线及焊锡若干五、 安装与调试 在multisim软件上对电路进行仿真模拟，确认设计电路正确无误，完成安装调试：1. 检查所用元器件，确定无损坏，型号及参数正确；2. 根据所选器件初步设计总体电路的安装布局；3. 按各单元电路分别进行安装并调试，查找故障并及时记录测量结果；4. 测试时遵守安全操作规程，安装或更换原器件时要关掉电源。此外，使用电子仪器要注意其安全注意事项，电源和信号源不要造成短路。5. 调试成功并经验收，确认合格后方可拆卸电路。 六.性能测试与分析 1.

10、+-5 V仿真结果分析如下图可知，220V、50Hz交流电经过变压器（U2=L2/L1 U1，即U2=1/15 U1），输出10V的波动电压，经过整流桥后，呈现的是示波器中黄线的半波波形，接着，经过500nF的滤波电容后，变为含有较小谐波的直流电压，波形如示波器中蓝线所示，趋向于直线，接近直流，最后，电压通过7805稳压器，谐波被去除，成为较为稳定的直流电，如示波器中红线波形所示，达到实验要求。而-5V电压由于采用7905稳压器， 输出类似于+5V，输出波形一致。 2. +-12V仿真结果分析如上面第三个图所示，220V、50Hz交流电经过变压器（U2=L2/L1 U1即U2=1/15 U1）

11、之后，也是输出10V的波动电压。但是经过整流桥和滤波电容的整流和滤波作用之后，输出如图所示中第二条黄色波形，之后再经过7812和7912稳压器稳压之后，就出现较稳定的的+-12V，如图中电压表所示，满足设计要求。 3. 318V仿真结果分析 同样，220V、50Hz交流电经过变压器之后，在经过整流、滤波和稳压之后，再利用滑动变阻器进行调节，使之产生可变的输出电压。核心器件选用317 三端集成稳压器，其输出电压为V=1.25（1+RP/R），额定电流1A。RP为精密可调电位器，电容C与RP并联组成滤波网络，以减小输出的纹波电压。二级管D的作用是防止输出端与地短接，损坏稳压器。七、 结论与心得此次

12、课程设计至此已经接近尾声，两周的时间虽然很短暂，但在这两个星期的设计过程中收获颇丰。这是自己第一次自己设计一个小的实用电路，感受到了将所学知识转化为实物的喜悦。更加激励了自己今后的专业学习。在设计的过程中，与同学一起查阅资料，了解到许多课外的知识，也认识到了自己还有许许多多的不足，需要加紧努力，充实自己；在与同学合作的过程中，更加深了大家的了解，培养了团队合作的精神与经验。感谢学校给我们这次机会，锻炼了我们的动手能力。通过这次的课程设计，让我加深了对于所学模电知识的理解，真正做到了将理论与实际结合起来，切身体会到了理论与实际差别。例如像对于可调电阻的计算，可以十分的精确，但是在选管时可能会有许多的麻烦，所以在允许范围内可以有一定的偏差，这对于实际的应用没有太大的影响，但是对于系统的设计制作会有十分大的便捷。而且也让我很明确得意识到自己在模电上有很多的知识漏洞，以后应该多钻研一下。同时也感谢指导老师在设计过程中的辅导以及同学的帮助。八、参考文献1康华光.电子技术基础 模拟部分（第五版）.北京：高等教育出版社，2006.12吴友宇模拟电子技术基础（第一版）北京：清华大学出版社，20093郭永贞模拟电子技术实验与课程设计指导南京：东南大学出版社，2007