可調(diào)式直流穩(wěn)壓電源畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　模擬電子技術(shù)</b></p><p><b>　　課 程 設(shè)計(jì)</b></p><p>　　論文題目：可調(diào)試直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè) ：10電子信息科學(xué)與技術(shù)</p><p>　　小組成員: </p><p&

2、gt;　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　完成時(shí)間： 2012年7月1日 </p><p>　　可調(diào)試直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘要】. 直流穩(wěn)壓電源作為直流能量的提供者，在各種電子設(shè)備中，有著極其重要的地位，它的性能良好與否直接影響整個(gè)電子產(chǎn)品的精度、穩(wěn)定性和可靠性。隨著電子技術(shù)的日益發(fā)展的電源技術(shù)也得到了很

3、大的發(fā)展，它從過去一個(gè)不太復(fù)雜的電子線路變?yōu)榻裉炀哂休^強(qiáng)功能的模塊。實(shí)現(xiàn)電源穩(wěn)定的方式，由傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓發(fā)展到今天的開關(guān)式穩(wěn)壓，電源技術(shù)正從過去附屬于其它電子設(shè)備狀態(tài)，逐漸演變?yōu)橐粋€(gè)電子學(xué)科的獨(dú)立的分支。 現(xiàn)代電源技術(shù)是應(yīng)用電力電子半導(dǎo)體器件，綜合自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)(微處理器)技術(shù)和電磁技術(shù)的多學(xué)科邊緣交叉技術(shù)。在各種高質(zhì)量、高效、高可靠性的電源中起關(guān)鍵作用，是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用。</p><p>　　【

4、關(guān)鍵詞】直流穩(wěn)壓電源 橋式整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路 LM317</p><p>　　【前言】當(dāng)今社會(huì)電子設(shè)備給人們帶來了極大地便利，但是任何一種電子設(shè)備都必須要一個(gè)穩(wěn)定的電源電路來保證它的正常工作，可以說電源電路是一切電子設(shè)備的基礎(chǔ)。而直流穩(wěn)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位。</p><p>　　一.可調(diào)試直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1.輸

5、入電壓為220V AC 輸出為直流電壓</p><p>　　2.電壓變化范圍：3~12V</p><p><b>　　3.連續(xù)可調(diào)</b></p><p><b>　　主要技術(shù)指標(biāo)要求：</b></p><p>　　紋波電壓的有效值ΔUO≤5mV；</p><p>　　穩(wěn)壓系

6、數(shù)Sv≤3×10-2；</p><p>　　電壓調(diào)整率Ku≤3%；</p><p>　　電流調(diào)整率Ki≤1%；</p><p>　　二 功能電路整體分析</p><p>　　若實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓電源，首先就要就電路進(jìn)行穩(wěn)壓。在穩(wěn)壓方面可選用變壓器來完成。由輸入交流電壓變?yōu)橹绷鲃t須對(duì)電路進(jìn)行整流。本次設(shè)計(jì)選用全波橋式整流電路進(jìn)行整流。然后要對(duì)

7、輸入的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)方面?？蛇x用可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)（LM317）。通過整流后得電流幅值變化很大，所以需要用電容對(duì)電流進(jìn)行濾波。然后輸出即可。</p><p>　　2.1電路模塊分析：</p><p>　　穩(wěn)壓——>整流——>調(diào)壓——>濾波——>輸出</p><p><b>　　三 功能模塊分析</b>&

8、lt;/p><p><b>　?、旁鍐?lt;/b></p><p>　　注：制作實(shí)物所需其它設(shè)備：電烙鐵 覆銅板 焊錫 漆包線 鉗子等。</p><p><b>　　⑵元件性能分析</b></p><p><b>　?、?色環(huán)電阻</b></p><p>　

9、　電阻值計(jì)算示意圖下如圖所示：</p><p><b>　　②橋式整流器</b></p><p><b>　　原理圖：</b></p><p>　　橋式整流器是利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的最常用的電路。用來將交流電轉(zhuǎn)變成直流電。橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出；輸入正弦

10、波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。 橋式整流器對(duì)輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 </p><p>　　橋式整流器是由多只整流二極管作橋式連接，外用絕緣朔料封裝而成，大功率橋式整流器在絕緣層外添加金屬殼包封，增強(qiáng)散熱。橋式整流器品種多，性能優(yōu)良，整流效率高，穩(wěn)定性好，最大整流電流從0.5A到50A，最高反向峰值電壓從50V到1000V。 </p>

11、;<p><b>　?、垭娊怆娙?lt;/b></p><p>　　電解電容是電容的一種，介質(zhì)有電解液，涂層有極性，分正負(fù)，不可接錯(cuò)。電容(Electric capacity)，由兩個(gè)金屬極，中間夾有絕緣材料（介質(zhì)）構(gòu)成</p><p>　　有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波、退耦、信號(hào)耦合及時(shí)間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。一般不能用于交流

12、電源電路，在直流電源電路中作濾波電容使用時(shí)，其陽極（正極）應(yīng)與電源電壓的正極端相連接，陰極（負(fù)極）與電源電壓的負(fù)極端相連接，不能接反，否則會(huì)損壞電容器。</p><p><b>　　④瓷片電容</b></p><p>　　陶瓷電容無極性。陶瓷電容的容量一般較小，用于信號(hào)源濾波，可用于消除高頻干擾</p><p>　　⑤LM317三端正電壓穩(wěn)壓器

13、</p><p>　　lm317是可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍1.2伏到37伏時(shí)能夠提供超過1.5安的電流，此穩(wěn)壓器非常易于使用。　LM317作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓塊，是一種使用方便、應(yīng)用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。</p><p>　　穩(wěn)壓電源的輸出電壓可用下式計(jì)算，Vo＝1.25（1＋R2/R1）。僅僅從公式本身看，R1、R2的電阻值可以隨意設(shè)定。然而作為穩(wěn)壓電源的輸出電壓計(jì)算

14、公式，R1和R2的阻值是不能隨意設(shè)定的。 </p><p>　　首先317穩(wěn)壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo＝1.25V—37V（高輸出電壓的317穩(wěn)壓塊如LM317HVA、LM317HVK等，其輸出電壓變化范圍是Vo＝1.25V—45V），所以R2/R1的比值范圍只能是0—28.6。 </p><p>　　其次是317穩(wěn)壓塊都有一個(gè)最小穩(wěn)定工作電流，有的資料稱為最小輸出電流，也有的資料稱為最

15、小泄放電流。最小穩(wěn)定工作電流的值一般為1.5mA。由于317穩(wěn)壓塊的生產(chǎn)廠家不同、型號(hào)不同，其最小穩(wěn)定工作電流也不相同，但一般不大于5mA。當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流小于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)，317穩(wěn)壓塊就不能正常工作。當(dāng)317穩(wěn)壓塊的輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)，317穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。如果用317穩(wěn)壓塊制作穩(wěn)壓電源時(shí)（如圖所示），沒有注意317穩(wěn)壓塊的最小穩(wěn)定工作電流，那么你制作的穩(wěn)壓電源可能會(huì)出現(xiàn)下述不正常現(xiàn)象：穩(wěn)

16、壓電源輸出的有載電壓和空載電壓差別較大。 </p><p>　　在應(yīng)用中，為了電路的穩(wěn)定工作，在一般情況下，還需要接二極管作為保護(hù)電路，防止電路中的電容放電時(shí)的高壓把317燒壞。 </p><p>　?、强烧{(diào)式直流穩(wěn)壓電源整體電路分析</p><p><b>　　整體電路圖</b></p><p><b>　　

17、原理圖</b></p><p><b>　　PCB原理圖</b></p><p><b>　　整流電路</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用單相橋式整流電路(橋堆KBP307)。其由四只二極管組成，其構(gòu)成原則就是保證在變壓器副邊電壓u：的整個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向始終不變。為達(dá)到這一目的，需要在Uz的

18、正、負(fù)半周內(nèi)正確引導(dǎo)流向負(fù)載的電流，使其方向不變，設(shè)變壓器副邊兩端分別為a和b，則a為“+”b為“一”時(shí)應(yīng)有電流流出a點(diǎn)，a為“一”b為“+”時(shí)應(yīng)有電流流入a點(diǎn)；相反，a為“+”b為“一”時(shí)應(yīng)有電流流入b點(diǎn)，因而a和b點(diǎn)均應(yīng)接兩只二極管，以引導(dǎo)電流，單相橋式整流電路+uoK如果橋式整流電路變壓器副邊中點(diǎn)接地，就應(yīng)將兩個(gè)負(fù)載電阻相連接且連接中點(diǎn)接地。根據(jù)橋式整流電路的工作原理，當(dāng)a點(diǎn)為“+”b點(diǎn)為“一”時(shí)，Dl、D3導(dǎo)通，D2、D4截止，

19、U01一L12，U02一一U2；而當(dāng)b點(diǎn)為“+”a點(diǎn)為“一”時(shí)，D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止，U01一一U2，U02一U2，這樣兩個(gè)負(fù)載上就分別獲得正、負(fù)電壓。</p><p><b>　　濾波電路</b></p><p>　　經(jīng)過整流后的直流電幅值變化很大，會(huì)影響電萬方數(shù)據(jù)路的工作性能。可利用電容的“通交流，隔直流”的特性，在電路中并人兩個(gè)并聯(lián)電容作為電容濾波器，

20、濾去其中的交流成分。電容濾波電路是最常見也是最簡單的濾波電路，在整流電路的輸出端(即負(fù)載電阻兩端)并聯(lián)一個(gè)電容即構(gòu)成電容濾波電路。濾波電容容量較大，因此一般均采用電解電容，在接線時(shí)要注意電解電容的正負(fù)極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。如果將兩個(gè)濾波電容相連接，且連接點(diǎn)接地，就可同時(shí)得到輸出電壓平滑的正負(fù)電源。在理想情況下，變壓器副邊無損耗，二極管導(dǎo)通電壓為零，所以電容兩端電壓相等。而當(dāng)其上升到峰值后開始下降，電

21、容便通過負(fù)載電阻放電，其電壓也開始下降，趨勢(shì)與電容兩端電壓基本相同。</p><p><b>　　四 心得體會(huì)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)涉及到所學(xué)的電路及模擬電路知識(shí)。在學(xué)習(xí)方面，通過查閱書籍，網(wǎng)上資料等方法了解了相關(guān)的電路知識(shí)并鞏固了所學(xué)的電子知識(shí)。在實(shí)物制作過程中，通過對(duì)元件的選購了解了一些相關(guān)元件的性能、作用、價(jià)格以及購買地點(diǎn)等信息。例如在元件

22、方面學(xué)習(xí)到色環(huán)電阻的計(jì)算、LM317的性能原理、電容在電路中的作用等等。制作過程涉及到電焊、組裝，進(jìn)而強(qiáng)化了動(dòng)手能力。</p><p><b>　　五 仿真效果展示</b></p><p><b>　　整體電路仿真效果圖</b></p><p><b>　　器仿真效果圖示波</b></p>

23、;<p><b>　　六 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 華成英 童詩白 ，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)， 北京 ，高等教育出版社，2006</p><p>　　[2] 陳大欽 ,電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，北京，華中理工大學(xué)電子學(xué)教研室,2007</p><p>　　[3] 夏路易 石宗義 ,電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程，北京，北京希望