课程设计多路输出直流稳压电源

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1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：多路输出直流稳压电源系 别：通信与操纵工程系专 业：电子信息工程班 级：学生姓名：学 号：起止日期：年 月 日一年 月 日指导教师：教研室主任：指导教师评语：指导教师签名：年月日成 绩 评 定项目权重成绩1、设计过程中出勤、学习态度等方面2、课程设计质量与答辩3、设计报告书写及图纸规范程度总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日摘要在电子电路中，电子系统都要求用稳固的直流电源，日用电器通常都需要 电压稳固的直流稳压电源供电，而人们在日常生活中都利用 220V 交流电源， 因此，需要将交流电变换成

2、直流电。将交流电压变换为直流电压并使之稳固的 设备确实是直流稳压电源，它要紧由电源变压器，整流电路，滤波电路及稳压 电路四部份组成。本文介绍了一种采纳 7805，7905，7812，7912系列稳压器实现功能，融入 了整流桥式的整流作用和电容的滤波作用，一起实现多路直流稳压电源的输出。 要紧论述如何利用以上集成芯片完成对生活中常常要用到小功率稳压电源的设 计，其中对包括参数的选取、实际情形对电路的阻碍的说明，和对尔后设计同 类电路的总结。在设计进程中要紧运用 Multisim 进行软件仿真，展现了 Multisim 在硬件设计进程中的壮大功能。其便利性对咱们尔后的硬件设计提供了重大帮 忙!关键

3、词：单相桥式、稳压电源、Multisim、可变电压，滤波目录1 设计目的及要求 11.1设计目的 11.2设计任务 12 设计原理及其方案比较 22.1 方案一 22.2 方案二 22.3 方案比较与实施方案 33 单元电路的设计 43.1 电源变压器 43.2 整流电路 53.3 滤波电路的设计 63.4 稳压电路的设计 74 电路仿真与电路板制作 84.1 模拟仿真 84.2 电路板制作 94.2.1 电路板制作 94.2.2 电路实物图 104.2.3 硬件调试 115 总结试探与致谢 12参考文献 13附录一 电路原理图 14附录二 PCB图15附录三 元器件清单 16多路输出直流稳压

4、电源1 设计目的及要求1.1 设计目的1、通过集成直流稳压电源的设计，安装和调试，学会选择变 压器、整流二极管、滤波电路、集成稳压器及相关元器件设计直流稳 压电源；2、把握直流稳压电路的调试及要紧技术指标的测试方式。1.2 设计要求1、要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将 220V 50HZ 交 流电源 输出12V、5V直流电压，电流在1A左右；2、选定电路方案，完成对确信方案电路的设计。计算电路元件参数与元 件选择、并画出整体电路原理图，论述大体原理；3、安装调试并书写课程设计报告书2设计原理及方案比较2.1方案一多路输出直流稳压电源的设计需要电源变压器，整流电路，滤波电路及稳压电路四

5、个部份，大体框图和各部份相对应的波形图如图2-1因此：电网一|电源 电压 |变忘器稳压一负 电路 载图2.1大体框图和各部份相对应的波形图1、电网供电电压交流220V（有效值）50Hz，要取得低压直流输出，第一必需 采纳电源变压器将电网电压降低取得所需要交流电压。2、降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度转变大（即 脉动大）。3、脉动大的直流电压须通过滤波电路变成滑腻，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7805，7905，7812，7912稳压器实现功能， 取得大体不受外界阻碍的12V、5V稳固直流电压。2.2方案二多路输出直流稳压

6、电源的设计需要电源变压器，整流电路，滤波电路及稳压 电路四个部份，大体框图和各部份相对应的波形图如图2-2因此：电网电压图2.2 大体框图和各部份相对应的波形图1. 电网供电电压交流220V（有效值）50Hz，要取得低压直流输出，第一必需 采纳电源变压器将电网电压降低取得所需要交流电压。2. 降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度转变大（即 脉动大）。3. 脉动大的直流电压须通过滤波电路变成滑腻，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，再通过可调式稳压器实现功能，取得大体不受外界 阻碍的稳固直流电压。2.3方案比较与方案实施方案比较方案一与方

7、案二相较较主若是最后稳压电路所用稳压器的不同；方案一用7805，7905，7812, 7912四个稳压器，取得四个输出端别离输出12V、5V稳 固直流电压；方案二是取得可调的直流稳压电压。依据设计要求综合考虑以后决 方案一较为切近设计要求。本次设计第一，依照依照以上的方案一设计思路估量初步的参数值，然后画 出草图；第二，在Multisim软件中进行仿真，在仿真进程中不断地调剂参数已 达到最理想的成效，并依照显现的最好结果最终确信参数值；画PCB图，在实 验室进行硬件仿真，调试出结果后，就开始电路板制作3单元电路的设计3.1电源变压器要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确

8、 信。二、选择电源变压器因为咱们此刻选择的三端稳压器7812,7912,7805,7905的要求的输 入电压与输出电压差至少要有4V的区别，咱们此刻选最大的输出的电 压为12V，那么三端稳压器输入端得电压至少得为V2=12+4=16V，咱 们此刻手头上有一 220V-12V的变压器，理论上该变压器经整流滤波后 的电压为：V=1.414U=1.414*12=16.96816。3.2整流电路一、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的直流电.二、在桥式整流电路中，每一个二极管都只在半个周期内导电，因此流过每一个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即11。电路中的每只f

9、 2 oi 二极管经受的最大反向电压为拓u2（U2是变压器副边电压有效值）。3、选择整流电路中的二极管变压器的副边电压U2=12V桥式整流电路中的二极管经受的最高反向电压为:i2U 2 17V桥式整流电路中二极管经受的最高平均电流为: 查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压Ubr=50V17V,但学校提供的只有IN4007,它与IN4001只存在反向击穿电压不同，为1000V,故一样知足。最大整流电流IF3.3滤波电路图3.4 滤波电路部份仿真图一、滤波电路：能够将整流电路输出电压中的交流成份大部份加以滤 除，从而 取得比较滑腻的直流电压。二、在设计中，常利用电容器两头的电压不

10、能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输 出波形大体滑腻的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo11.2)U2, 直流输出电流：/ =(122是变压器副边电流的有效值。),稳压电路01(1.5 2)可选集成三端稳压器电路。3、滤波电路中滤波电容的选择滤波电容的选择应依照其所在回路的时刻常数及其所能经受的耐压值来确信，电容的值应知足：C(T*I)/(2U),样选择电容的值为C=(3-5)(T*I)/(2U). 其中T为输入正弦信号的周期，咱们此刻用的市电频率都为50Hz，故有其周 期为T=1/f=0.02s,I为三端稳压器的最大输入电

11、流，U为三端稳压器的最小输 入电压(14.5V),带入各项计算的：C=2758uF,通过调试与仿真，咱们最终确 信誉2200uF电容。注意：因为大容量电解电容有必然的绕制电感散布电感，易引发自激振荡，形成 高频干扰，因此稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容用来抵 消电感效应，抑制高频干扰。3.4稳压电路1、要紧由78系列（输出正电压）和79系列（输出负电压）两位数字通常表示电压大小，依照设计要求选择：7805, 7905, 7812, 7912四个稳压器，组成四个输出端；2、稳压电源测试电路如图3.5：4电路仿真与电路板制作?电 742 mV-2JMD VTimtbaseHe |i0

12、ms/DrvCharn电IA 辺D WDk，QanrwLB$wh |Wf 価“p4ftion |dT pcfbon |dT putNn |d.心lK.|,VDAlD DC- f?o pr-j 斜Triuxr亞CFaJF丄也1Le/4l1ipE Sing.| Nor. |图4.1电路变压器部份仿真图及电压输出波形图Brt. THggiarAit& | None:n-TICtiannd_A OjQID VCrawid.BDJMD V_RtverseJ Eii Trig 戸r養出 |lDmarDiir如g im jow包声IF和三训Kpopiw p|dV pwfflcn |d厂 r|rjf Nd|

13、Rf&l 斓旦y. ?)w? | D 5t | fT#fjtn；5. !iar*i i-图4.2变压器及单相桥式整流电路部份仿真图及电压输出波形3、图4.3整理电路仿真图及输出电压值图4.2电路板制作电路板制作在画出正确可行的电路原理图并在Multisim软件仿真成功以后，开始PCB 电路板制作。覆铜基板上弯弯绕绕的铜线，确实是用来实现电信号的传递的，因 此，咱们只要把铜箔蚀掉不用的部份，留下铜线部份就能够够了。如何实现这 一步，第一，咱们需要了解一个概念，那确实是线路底片或称之为线路菲林, 咱们将板卡的线路设计用光刻机印成胶片，然后把一种要紧成份对特定光谱灵敏 而发生化学反映的感光干膜覆盖在

14、基板上，干膜分两种，光聚合型和光分解型， 光聚合型干膜在特定光谱的光照射下会硬化，从水溶性物质变成水不溶性而光分 解型那么正好相反。那个地址咱们就用光聚合型感光干膜先盖在基板上，上面 再盖一层线路胶片让其曝光，曝光的地址呈黑色不透光，反之那么是透明的（线 路部份）。光线通过胶片照射到感光干膜上一结果怎么样了？凡是胶片上透明通 光的地址干膜颜色变深开始硬化，牢牢包裹住基板表面的铜箔，就像把线路图印 在基板上一样，接下来咱们通过显影步骤（利用碳酸钠溶液洗去未硬化干膜），让 不需要干膜爱惜的铜箔露出来，这称作脱膜（Stripping）工序。接下来咱们再 利用蚀铜液（侵蚀铜的化学药品）对基板进行蚀刻，

15、没有干膜爱惜的铜全军覆没， 硬化干膜下的线路图就这么在基板上呈现出来。这整个进程有个叫法叫影像转移。铜线电路支撑以后即是安装元器件，最后是焊接。硬件调试依照以上原理，焊接好电路以后，用万用表测得输出电压别离为 -4.9V、 5.01V，-11.9V、+11.9V 大体符合设计要求 。说明了硬件电路的正确性。从而 说明这次模拟电路课程设计大体成功。也说明在实际情形中会显现与软仿真不完 全符合的结果，这就要求咱们在实际的焊接进程中适当的更改在软件仿真时所选 择元件参数以达到加倍理想的结果，固然误差是不能幸免的，必然的误差也是工 程所许诺的课程设计体会意得与致谢本次课程设计至此已经接近尾声，尽管时刻

16、不是很丰裕，但在电子技术课 程设计进程中收成颇丰。由于电路的设计的要求明确，需要通过翻阅温习以前学 过的知识确立了实验整体设计方案，然后慢慢细化进行各模块的设计；第二，就 要依照设计的草图进行仿真，在电路仿真的进程中总会显现一些问题，在仿真中 慢慢完善自己的电路图。但是，这次课程设计让咱们感受最深的是在焊接电路板时碰到的问题由于对 实际元件了解不是专门好在焊接时显现了短路，致使了镇流器奥被烧毁。检查电 路时依照原理图检查去怎么也发觉不了症结所在。在通过了耐心和长时刻的排错 后终于发觉错误所在。期间花费了咱们大量的时刻和精力，多次都欲舍弃最终在 确认不是原理问题后才不将重点转移到芯片上，只是令人

17、庆幸的是最终仍是找到 了错误，因此这两周下来，咱们对电路故障的排查能力有了专门大的提高；再次， 通过这次课程设计，咱们对设计所用到的软件有了加倍深刻地了解，体会到软件 在硬件设计中的重要作用，其便利性更是深有体会。这对咱们以后的工作和学习 的帮忙都很有效途。感激学校给咱们这次机遇，锻炼了咱们的动手能力。通过这次课设让我明白 了理论和实际操作之间差距，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。与此同时深刻体会到对元件结构精准了解的重要性。 最后，衷心的感激指导教师在设计进程中的辅导和同窗的帮忙!参考文献1 康华光.电子技术基础（模拟部份）第五版M.北京：高等教育出版

18、社，2006.1.2 吴友宇模拟电子技术基础M.北京：清华大学出版社，2020.5.3 （日）尾崎弘.电子电路模拟部份M.北京：科学出版社，2004.4 （日）藤并信生.电子有效手册J.北京：科学出版社,2001.5 庄俊华.Multisim9入门及运用M.北京：机械工业出版社，2007.7.附录一：电路仿真图与原理图附录二：PCB图3U7912R2C41+斛 厲匚LR5DS2C8丁 aU78L2 IC5C9KGLC12C10附录三:元器件清单序号类型数量122012变压器12自锁开关13IN4007整流二极管44电容2200uf25电容10466电容220uf47三端稳压管781218三端稳压管780519三端稳压管7912110三端稳压管7905111112电阻12213电阻5214发光二极管-红215五位接线头116PCB版一块通信与操纵工程系二O一一年六月二十日