電子技術(shù)課程設(shè)計--小功率降壓穩(wěn)壓器和節(jié)能插座

1、<p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　題 目 小功率降壓穩(wěn)壓器 </p><p>　　節(jié)能插座 </p><p><b>　　專業(yè)學號 </b></p><p>　　學生姓名 </p><

2、;p>　　授課班號 </p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、封面 </p><p>　　二、小功率降壓穩(wěn)壓器

3、---------------------------------------------3</p><p>　　2.1降壓穩(wěn)壓器任務(wù)書 ---------------------------------------------3</p><p>　　2.1.1研究方法及手段應(yīng)用 -------------------------------------------

4、--3</p><p>　　2.1.2課程設(shè)計預(yù)期效果 ----------------------------------------------3</p><p>　　2.2降壓穩(wěn)壓器摘要 --------------------------------------------4</p><p>　　2.3降壓穩(wěn)壓器系統(tǒng)分析

5、 --------------------------------------------4</p><p>　　2.3.1課題目標及總體方案 ----------------------------------------------5</p><p>　　2.3.2降壓穩(wěn)壓器簡介 ---------------------------------------

6、-------5</p><p>　　2.4降壓穩(wěn)壓器結(jié)果與討論 ------------------------------------------------8</p><p>　　三、節(jié)能插座 ---------------------------------------------9</p><p>　　3.1節(jié)

7、能插座任務(wù)書 ---------------------------------------------9</p><p>　　3.1.1課程設(shè)計題目 ----------------------------------------------9</p><p>　　3.1.2課程設(shè)計工作內(nèi)容 -----------------------

8、-----------------------9</p><p>　　3.2節(jié)能插座摘要 ---------------------------------------------10</p><p>　　3.3節(jié)能插座系統(tǒng)分析 ---------------------------------------------10</p>

9、<p>　　3.3.1課題目標及總體方案 ----------------------------------------------11</p><p>　　3.3.2節(jié)能插座簡介 ----------------------------------------------11</p><p>　　3.4節(jié)能插座結(jié)果與討論 ---------

10、--------------------------------------15</p><p>　　四、結(jié)束語 -----------------------------------16</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　附錄</b></p>

11、<p><b>　　器件清單</b></p><p><b>　　原理圖與PCB</b></p><p><b>　　實物圖</b></p><p>　　課程設(shè)計（報告）任務(wù)書一</p><p><b>　?。ɡ?工 科 類）</b></

12、p><p>　?、?、課程設(shè)計（報告）題目：</p><p>　　小功率降壓穩(wěn)壓器 </p><p>　?、颉⒄n程設(shè)計（論文）工作內(nèi)容</p><p>　　一、課程設(shè)計目標 </p><p>　　通過電子技術(shù)

13、基礎(chǔ)（模電、數(shù)電）課程的學校，使學生在掌握基本理論知識的基礎(chǔ)上，學會常見電子集成器件的使用。</p><p>　　通過設(shè)計一個模數(shù)結(jié)合的小型電子電路系統(tǒng)，使學生了解電子電路設(shè)計的方法、步驟；學會元器件的選用；學會用軟件仿真驗證設(shè)計方案的正確性；培養(yǎng)綜合運用知識和獨立開展實踐創(chuàng)新的能力。</p><p>　　通過搭建調(diào)試電路，進一步熟悉相關(guān)儀器設(shè)備的使用。</p><p&

14、gt;　　通過繪制電路圖，熟悉Protel的使用，擴充專業(yè)知識技能。</p><p>　　規(guī)范化訓練學生撰寫技術(shù)研究報告，提高書面表達能力。</p><p>　　二、研究方法及手段應(yīng)用</p><p>　　1、將任務(wù)分成若干模塊，查閱相關(guān)論文資料，分模塊調(diào)試和完成任務(wù)；</p><p>　　2、分析原理圖，了解原理圖的基本組成部分；</

15、p><p>　　3、對照原理圖，分析每個元器件的相關(guān)參數(shù)及其功能作用；</p><p>　　4、跟據(jù)原理圖，應(yīng)用protel軟件繪制電路圖；</p><p>　　5、完成實物，根據(jù)其功能不斷調(diào)試，直至達到要求；</p><p>　　三、課程設(shè)計預(yù)期效果</p><p>　　1、完成實驗環(huán)境搭建；</p>&l

16、t;p>　　2、實現(xiàn)電路的基本功能，即：</p><p>　　當輸入電壓小于12VDC時，輸入電壓與輸出電壓相同，即直通，當輸入電壓大于12V時，輸出電壓應(yīng)不大于12VDC，輸入電壓范圍是（6-20VDC），適用于負載變化且需要穩(wěn)壓的場合，考慮如何擴流以滿足大電流且電壓波動較大的場合</p><p><b>　　摘 要</b></p><p

17、>　　在平時的生活中或試驗中，有些用電器只需要12V以下的電壓，有時出于實驗?zāi)康牡目紤]，我們也需要接入12V的穩(wěn)壓，在這些情況下，我們往往需要降壓穩(wěn)壓器來實現(xiàn)這些功能。</p><p>　　本次課程設(shè)計的小功率降壓穩(wěn)壓器涉及模擬電子技術(shù)電路等電子類專業(yè)知識，而這些專業(yè)知識則是我們在兩年的大學學習中，在不同階段所學習的內(nèi)容。本課程設(shè)計是對自己所學知識的一個綜合運用和檢驗。</p><p&g

18、t;　　小功率降壓穩(wěn)壓器主要由LM317穩(wěn)壓芯片、LM393比較器、繼電器等器件構(gòu)成，經(jīng)過巧妙的設(shè)計，從而實現(xiàn)了輸出12V穩(wěn)定電壓的功能。整個穩(wěn)壓器的設(shè)計簡單、方便、經(jīng)濟。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】小功率降壓穩(wěn)壓器 巧妙 經(jīng)濟 穩(wěn)定</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In our daily

19、life, some electric appliances need voltage of 12V and sometimes we also need stable voltage of 12V according to the purpose of some experiments. Under these circumstances , we often need voltage stabilizer to achieve th

20、ese functions.</p><p>　　The small power stable voltage of this curriculum is involved in circuit cheater and circuit, which we have learned in the past two years in different phases. This curriculum design i

21、s a comprehensive appliance and test to our knowledge.</p><p>　　The small power stable voltage mainly consist of LM317,LM319, electric relay and so forth. It is so artful that it can realize the needed funct

22、ion in an easy, convenient, and economic way.</p><p>　　【Key words】The small power stable voltage artful economic</p><p><b>　　第一章 系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　第一節(jié) 課題目標及總體方案</

23、p><p>　　在平時的生活中或試驗中，有些用電器只需要12V以下的電壓，有時出于實驗?zāi)康牡目紤]，我們也需要接入12V的穩(wěn)壓。而小功率降壓穩(wěn)壓器既可以實現(xiàn)上述功能。當輸入電壓小于12VDC時，輸入電壓與輸出電壓相同，即直通，當輸入電壓大于12V時，輸出電壓應(yīng)不大于12VDC，輸入電壓范圍是（6-20VDC），適用于負載變化且需要穩(wěn)壓的場合，考慮如何擴流以滿足大電流且電壓波動較大的場合。本課題的主要目標就是通過設(shè)計與制

24、作，完成制作一個小功率降壓穩(wěn)壓器，直觀的理解和體會其穩(wěn)壓功能的實現(xiàn)。</p><p>　　第二節(jié) 小功率降壓穩(wěn)壓器簡介</p><p>　　小功率降壓穩(wěn)壓器特點</p><p>　　小功率降壓穩(wěn)壓器是生產(chǎn)線上一個必不可少的重要部分，在整個流水線上扮演著極其重要的作用。它有著自身的特點，使之在生產(chǎn)線這一環(huán)節(jié)始終能夠占有著自己特定的位置。</p><

25、p>　　針對本次設(shè)計的小功率降壓穩(wěn)壓器，總結(jié)了小功率降壓穩(wěn)壓器具有以下特點：</p><p>　　優(yōu)點：1）小功率降壓穩(wěn)壓器具有經(jīng)濟，簡單，方便的優(yōu)勢；</p><p>　　2）具有很強的實用性；</p><p>　　缺點：1）由于LM317的使用，輸出的電壓不是很穩(wěn)定；</p><p>　　二、小功率降壓穩(wěn)壓器的組成</p>

26、;<p>　　小功率降壓穩(wěn)壓器由一系列功能單元組成，從圖1.1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出，整個系統(tǒng)可以分為三部分，由LM317穩(wěn)壓部分，LM393比較部分，繼電器部分組成。</p><p>　　1、LM317穩(wěn)壓部分</p><p>　　LM317是一種輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓芯片，本次電路中通過調(diào)節(jié)電位器R8實現(xiàn)輸出穩(wěn)定電壓12V的功能。</p><p>　　2、

27、LM393比較部分</p><p>　　LM393的2腳接穩(wěn)壓二極管D2，維持在5V左右，3腳的電壓隨著輸入的變化而變化，通過調(diào)節(jié)電位器R6，當輸入電壓為12V時，3腳電位等于2腳電位，從而當輸入大于12V時，3腳比2腳點位高，從而1腳輸出高電平，從而三極管導(dǎo)通，繼電器工作。</p><p><b>　　3、繼電器部分</b></p><p>

28、　　當輸入低于12V時，比較器輸出低電平，繼電器3、5腳導(dǎo)通，電壓原樣輸出；當輸入高于12V時，比較器輸出高電平，繼電器2、7腳導(dǎo)通；輸出經(jīng)過LM317穩(wěn)過的電壓即12V。</p><p>　　第二章 結(jié)果與討論</p><p><b>　　第一節(jié) 電路調(diào)試</b></p><p>　　由于在最開始時就決定選用制板泡板的方法來完成本次課程設(shè)

29、計的要求，因此，我們先期用了半天的時間對本電路所要用到的元器件進行了查詢，在Protel在進行了電路的設(shè)計，并將設(shè)計好的電路圖轉(zhuǎn)換為PCB圖，并進行了布線。之后，依照已設(shè)計的PCB圖，我們將相應(yīng)的板子泡制出。</p><p><b>　　1、調(diào)試過程</b></p><p>　　實驗板出來后，我們對相應(yīng)的功能進行了測試，由于沒辦法改線，因此我們盡量采取模塊化測試的方法

30、，確定各個模塊實現(xiàn)功能的情況。首先，接入12左右的電壓，測量lM393比較器2腳的電壓為5V，3腳的電壓為2.4V，判斷比較器1腳應(yīng)該輸入低電平，測量后發(fā)現(xiàn)1腳為0V左右，初步判斷LM393部分沒有問題。接著慢慢調(diào)大電位器204，當3腳比2腳電壓高時，1腳輸出高電平，繼電器跳轉(zhuǎn)，開始工作在3、7；4、8腳。此時測量輸出，并慢慢調(diào)節(jié)電位器203，時穩(wěn)壓芯片LM317輸出12V電壓，但始終不穩(wěn)壓，會隨著輸入電壓增大而增大（當輸入大于12 V

31、 時）。</p><p>　　2、調(diào)試過程遇見的問題</p><p>　　在調(diào)試過程中，制板的優(yōu)勢得已體現(xiàn)------能夠比較容易發(fā)現(xiàn)哪根線出問題，哪個模塊出現(xiàn)異常，但同時，它也要其缺點：不易改線。由于初期的準備問題，所以在整個調(diào)試過程中，我們組遇見了很多問題：</p><p>　　在測試中發(fā)現(xiàn)當LM3931腳輸出高電平時，繼電器開關(guān)不跳轉(zhuǎn)，大于12V電路無法輸出；

32、</p><p>　　在插三極管、LM393、LM317時，引腳不是很清楚；</p><p>　　繼電器跳轉(zhuǎn)之后，輸出地電壓不穩(wěn)定，始終跟著輸入向上增大。沒有起到穩(wěn)壓的作用；</p><p><b>　　3、調(diào)試問題的解決</b></p><p>　　1、針對遇見的第一個問題，由于在布線時，使用的線寬太細，出現(xiàn)了斷，在L

33、M3931腳與三極管之間出現(xiàn)短路，導(dǎo)致繼電器不能正常工作。所以我們把之間的短路又給連接起來，繼電器可以正常工作了。；</p><p>　　2、通過查閱資料，分析電路，搞清楚了三極管和兩種芯片的引腳，從而正確地插好了原件。；</p><p><b>　　4、調(diào)試結(jié)果</b></p><p>　　經(jīng)過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)了自身實驗板子存在的問題，在不斷的分析

34、之后，我們發(fā)現(xiàn)了為題解決的方法，從而為下面問題的解決奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　第二節(jié) 結(jié)果與分析</p><p><b>　　結(jié)果</b></p><p>　　進過一番努力，把以上存在的問題一一解決后，終于實現(xiàn)了部分功能。LM317出現(xiàn)了不穩(wěn)壓的情況，其他部分的功能正常。應(yīng)該是LM317有問題，但由于時間原因也未來的及更換確認是LM3

35、17的問題。</p><p><b>　　分析</b></p><p>　　當輸入電壓小于12VDC時，輸入電壓與輸出電壓相同，即直通，當輸入電壓大于12V時，輸出電壓應(yīng)不大于12VDC，輸入電壓范圍是（6-20VDC），適用于負載變化且需要穩(wěn)壓的場合，考慮如何擴流以滿足大電流且電壓波動較大的場合</p><p>　　課程設(shè)計（報告）任務(wù)書二&

36、lt;/p><p><b>　?。ɡ?工 科 類）</b></p><p>　?、瘛⒄n程設(shè)計（報告）題目：</p><p>　　節(jié)能插座 </p><p>　?、?、課程設(shè)計（論文）工作內(nèi)容</p><p>　　一、課程設(shè)計目標

37、 </p><p>　　通過電子技術(shù)基礎(chǔ)（模電、數(shù)電）課程的學校，使學生在掌握基本理論知識的基礎(chǔ)上，學會常見電子集成器件的使用。</p><p>　　通過設(shè)計一個模數(shù)結(jié)合的小型電子電路系統(tǒng)，使學生了解電子電路設(shè)計的方法、步驟；學會元器件的選用；學會用軟件仿真驗證設(shè)計方案的正確性；培養(yǎng)綜合運用知識和獨立開展實踐創(chuàng)新的能力。</p><p>　

38、　通過搭建調(diào)試電路，進一步熟悉相關(guān)儀器設(shè)備的使用。</p><p>　　通過繪制電路圖，熟悉Protel的使用，擴充專業(yè)知識技能。</p><p>　　規(guī)范化訓練學生撰寫技術(shù)研究報告，提高書面表達能力。</p><p>　　二、研究方法及手段應(yīng)用</p><p>　　1、將任務(wù)分成若干模塊，查閱相關(guān)論文資料，分模塊調(diào)試和完成任務(wù)；</p

39、><p>　　2、分析原理圖，了解原理圖的基本組成部分；</p><p>　　3、對照原理圖，分析每個元器件的相關(guān)參數(shù)及其功能作用；</p><p>　　4、跟據(jù)原理圖，應(yīng)用protel軟件繪制電路圖；</p><p>　　5、完成實物，根據(jù)其功能不斷調(diào)試，直至達到要求；</p><p>　　三、課程設(shè)計預(yù)期效果</

40、p><p>　　1、完成實驗環(huán)境搭建；</p><p>　　2、實現(xiàn)電路的基本功能，即：</p><p>　　插座上電之后，當接上用電器后，用電器正常工作；用電器關(guān)閉后，插座自動斷開，從而可以起到節(jié)電，防止雷擊的功能。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在生活中，我們關(guān)

41、閉電視后，電視的信號燈還在亮，并且并未與插座斷開。這樣不僅浪費電能，而且雷擊時還存在一定的安全隱患。使用了節(jié)能插座之后，這些問題將會迎刃而解。節(jié)省電能，并且防止雷擊。</p><p>　　本次課程設(shè)計的節(jié)能插座涉及模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路等電子類專業(yè)知識，而這些專業(yè)知識則是我們在兩年的大學學習中，在不同階段所學習的內(nèi)容。本課程設(shè)計是對自己所學知識的一個綜合運用和檢驗。</p><p&g

42、t;　　節(jié)能插座設(shè)計巧妙，簡單、經(jīng)濟、方便，具有很大的市場價值。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】節(jié)能插座 巧妙 經(jīng)濟 簡單</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In our daily life,after we turn off the TV,the signal light is still wo

43、rking and the TV is still connecting with the switch ,which is wasting electric and may damage the TV when light happens.The save-power switch can solve all these problems.</p><p>　　The save-power switch of

44、this curriculum is involved in circuit cheater and circuit,which we have learned in the past two years in different phases.This curriculum design is a comprehensive appliance and test to our knowledge.</p><p&g

45、t;　　The save-power switch is designed so artful that it can realize the needed function in an easy,convenient, and economic way.and will have tremendous market value.</p><p>　　【Key words】The save-power switc

46、h artful economic simple</p><p><b>　　第一章 系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　第一節(jié) 課題目標及總體方案</p><p>　　在生活中，我們關(guān)閉電視后，電視的信號燈還在亮，并且并未與插座斷開。這樣不僅浪費電能，而且雷擊時還存在一定的安全隱患。本課題的主要目標就是通過設(shè)計與制作，完成制作一個

47、節(jié)能插座，直觀理解其功能的實現(xiàn)。</p><p>　　第二節(jié) 節(jié)能插座簡介</p><p><b>　　節(jié)能插座特點</b></p><p>　　節(jié)能插座具有其他開關(guān)不可比擬的優(yōu)勢，其自身的特點使其在市場上始終廣受歡迎。</p><p>　　針對本次設(shè)計的節(jié)能插座，總結(jié)了節(jié)能插座具有以下特點：</p>&l

48、t;p>　　優(yōu)點：1）節(jié)能插座具有經(jīng)濟，簡單，方便的優(yōu)勢；</p><p>　　2）具有很強的實用性；</p><p>　　缺點：1）還不是很穩(wěn)定；</p><p><b>　　二、節(jié)能插座的組成</b></p><p>　　小功率降壓穩(wěn)壓器由一系列功能單元組成，從圖1.1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出，整個系統(tǒng)可以分為四部分

49、，由降壓整流濾波穩(wěn)壓部分，555部分，繼電器部分，光耦部分組成。</p><p>　　1、降壓整流濾波穩(wěn)壓部分</p><p>　　220V交流電接入節(jié)能插座后，經(jīng)過降壓整流濾波穩(wěn)壓部分，輸出5.1V的直流電給555芯片工作提供所需電壓。</p><p><b>　　節(jié)能插座原理圖</b></p><p><b&g

50、t;　　2、555部分</b></p><p>　　當紅外接收頭收到信號后，其3腳輸出一個低電平給555的輸入端2腳，555的輸出端3腳產(chǎn)生一個高電平的暫穩(wěn)態(tài)，時間t=1.1*RC,從而把三極管導(dǎo)通，使繼電器工作。</p><p><b>　　3、繼電器部分</b></p><p>　　當節(jié)能插座工作后，繼電器1-3導(dǎo)通開始工作，從

51、而為用電器工作提供條件。當用電器使用完，關(guān)閉后，繼電器1-2導(dǎo)通，用電器與插座徹底斷開。</p><p><b>　　4、光耦部分</b></p><p>　　當用電器工作之后，光耦4腳輸出低電平，從而使繼電器始終工作在1-3，用電器始終保持工作狀態(tài)；當用電器斷開后，4腳不再輸出低電平，繼電器1-2閉合，用電器與插座斷開。</p><p>　　

52、第二章 結(jié)果與討論</p><p><b>　　第一節(jié) 電路調(diào)試</b></p><p><b>　　1、調(diào)試過程</b></p><p>　　我們將泡好的電路板插上元器件后進行調(diào)試，第一步我們沒有接負載——燈泡，主要調(diào)試555計時器，但我們發(fā)現(xiàn)555計時器一直處于低電平觸發(fā)狀態(tài)，即使在觸發(fā)端2接上高電平，555在觸發(fā)

53、后10秒后仍然沒有讓繼電器跳回（跳到常閉狀態(tài)），在我們接上負載——燈泡后，燈泡一直亮著，所以問題應(yīng)該在555芯片除了問題，而且我們還燒了一個555芯片，可能是那里短路了吧。也未來得及調(diào)試。</p><p>　　2、調(diào)試過程遇見的問題</p><p>　　在調(diào)試過程中，制板的優(yōu)勢得已體現(xiàn)------能夠比較容易發(fā)現(xiàn)哪根線出問題，哪個模塊出現(xiàn)異常，但同時，它也要其缺點：不易改線。由于初期的準備

54、問題，所以在整個調(diào)試過程中，我們組遇見了很多問題：</p><p>　?、僭谏想姾螅^電器2腳不需要觸發(fā)，繼電器開關(guān)就工作在1-3上；</p><p>　　②我們泡的電路板導(dǎo)線太細，出現(xiàn)了該聯(lián)通的地方卻斷路；</p><p><b>　　3、調(diào)試問題的解決</b></p><p>　　1、針對遇見的第一個問題，可能存在兩

55、個原因，一是三極管壞了，另一種可能就是紅外接收頭太過敏感；我們先測試了三極管，發(fā)現(xiàn)其并沒有壞，于是又在紅外接收頭的1,3兩腳之間接了個電阻，從而解決了問題。</p><p>　　2、我們有又導(dǎo)線把斷路的地方（本來該導(dǎo)通的）用導(dǎo)線連接起來了。</p><p><b>　　4、調(diào)試結(jié)果</b></p><p>　　經(jīng)過調(diào)試，發(fā)現(xiàn)了自身實驗板子存在的

56、問題，在不斷的分析之后，我們發(fā)現(xiàn)了為題解決的方法，雖然沒有最終把所需功能調(diào)試出來，但還是解決了很多問題，我們離成功已經(jīng)越來越近了。</p><p>　　第二節(jié) 結(jié)果與分析</p><p><b>　　結(jié)果</b></p><p>　　進過一番努力，我們解決了很大部分問題，只是有些問題沒來得及解決，實現(xiàn)了部分功能。</p><

57、;p><b>　　分析</b></p><p>　　當節(jié)能插座打開后10s內(nèi)，用電器不工作，開關(guān)自動斷開；若是10s內(nèi)用電器工作，則正常工作；用電器斷開后，繼電器斷開，用電器與插座徹底斷開，從而節(jié)能并且防止雷擊。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　參考文獻</b&

58、gt;</p><p>　　華中工學院電子學教研室編.康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分.第五版. 北京.高等教育出版社.2005年.</p><p>　　華中工學院電子學教研室編.康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分.第五版. 北京.高等教育出版社.2005年.</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>

59、　　一、小功率降壓穩(wěn)壓器器件清單：</p><p>　　二、小功率降壓穩(wěn)壓器原理圖：</p><p>　　三、小功率降壓穩(wěn)壓器PCB圖：</p><p>　　四、小功率降壓穩(wěn)壓器實物圖：</p><p>　　五、節(jié)能插座器件清單：</p><p>　　六、節(jié)能插座原理圖：</p><p>　　七