设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路
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直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展,各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点,在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源,对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围:12V±1V;2. 输出电流:2A;3. 转换效率:≥85%;4. 工作温度范围:25℃~+85℃;5. 具有过压、过流、短路保护功能;6. 体积小,便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点,适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片,该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点,能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件,本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标,选用IRF530N型号MOSFET,其导通电阻低,可降低开关损耗,提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点,适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波,提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能,设计如下保护电路:(1)过压保护:在输出端设置一个电压比较器,当输出电压超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(2)过流保护:在功率开关管源极串联一个取样电阻,实时监测电流值。
当电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(3)短路保护:在输出端设置一个电流比较器,当输出电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台,对设计的直流开关稳压电源进行测试,观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
_新疆大学课程设计报告所属院系:电气工程学院专业:自动化课程名称:电子技术基础A设计题目:直流稳压电源的设计班级:自动化091学生姓名:xx x学生学号:2009xxxxxxx指导老师: xxxx完成日期:2011.7.7直流稳压电源的设计直流稳压电源的设计要求是比较基本的设计,设计要求电源输出三档可调直流电压。
设计中包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。
通过四部分的组合将220V交流电压转变为设计要求直流电压。
并且用仿真软件进行仿真分析。
一、设计方案1.拟定系统方案框图直流稳压电源由四部分组成。
四部分分别为:电源变压器,整流电路,滤波电路,稳压电路。
系统方框图如下图1。
图1 稳压电源的系统组成框图图2 直流稳压电源的方框图采用LM7812和LM7912固定式三端稳压器共同组成稳压电路。
固定式三端稳压器LM7812和LM7912组装电路可对称输出±12v,其电路图如图所示。
该电路的特点是它们共用一组整流、滤波电路,且有共同的公共端,可以同时输出正、负电压,使用十分方便。
图3直流稳压电源电路二、单元电路的设计和计算1.单元电路的设计1.1.电源变压器图4 电源变压器电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η。
电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~0.5kVA为中功率,0.5kVA~25VA为小功率,25VA以下为微功率。
如图4电源变压器将220V,50HZ交流电压降压后输出到副边,变成整流电路要求的交流电压值,然后通过整流电路将交流电压变成动脉的直流电压。
得到的电源变压器的工作波形如图5。
图5 电源变压器输出波形1.2 整流电路的设计整流电路的任务是将交流电变换成直流电。
万博科技职业学院毕业设计(论文)报告系别专业年级学制学号姓名目录1、摘要 32、系统功能 53、方案论证与比较 53.1、稳压电源的分类 53.2、稳压电源部分方案 6方案一:简单的并联型稳压电源 6方案二:串联型稳压电源 6方案三:输出可调的开关电源 73.3、三端集成稳压芯片 7方案一:采用LM317器电源可调式三端稳压 7方案二: 采用7805三端稳压器电源 83.4、数字显示部分 (8)方案一:用Atmage16实现模数转换 8方案二:采用三位半A/D转换器ICL7107 84、系统硬件设计 81、电路原理 82、硬件模块分析 92.1、ATmage16单片机模块 92.2、L6203驱动模块 112.3、5V系统电源模块 132.4 、1602液晶显示模块 142.5输出电压采集反馈电路模块 155、系统的软件设计 155.1、程序设计 155.2、程序流程图 166、结束语 167、参考文献 171、摘要电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准,才能够进入市场。
随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。
数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源;(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。
(2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5X103;输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路,最大输出电流不超过2A。
2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。
(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。
(3)保护电路拟采用限流型。
(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图,自制印刷板。
(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。
三、基本原理1.直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路组成,基本框图如图4.5所示。
各部分电路的作用如下:220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(1)电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压"1。
变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中,n为变压器的效率。
(2)整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除纹波,输出直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6(a)、(b)及(c)所示。
(a)全波整流电容滤波电路(b)桥式整流电容滤波电路(c)二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足:R1C =(3 〜5 ) ?式中T为输入交流信号周期;R L为整流滤波电路的等效负载电阻。
I(3)三端集成稳压器常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器(均属电压串联型),下面分别介绍其典型应用。
①固定三端集成稳压器正压系列:78XX系列,该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护,以防过载而损坏。
1.实训项目一-串联型稳压电源(7812)的装配与调试2电子技能实训项目一串联型稳压电源的装配与调试一、电路原理图电路原理图二、实训条件:37无极电容0.1µF/16V 1 C412 熔断器0.5A 1其他:电路板,熔断丝,接线固定片,黒胶布,导线若干等(2)工具:电烙铁、烙铁架、焊锡丝、实验操作台(3)仪器仪表:万用表其他:三、技能标准:工艺规范描述读图→元器件检测→装配→焊接→调试步骤1:读图根据电路原理图和装配图的对应关系找出各个元器件所在位置。
步骤2:元器件检测用万用表仔细检测元器件, 将不合格的元器件筛选出来.电阻器的万用表检测4 电容器的万用表检测31mm二极管的万用表检测5三极管的万用表检测步骤3:装配 对照原理图和印制电路板,解读各元器件在印制板上的位置。
装配时注意:①元器件不能齐根部处理,以防折断,安装元器件时要注意极性,元器件的标注方向要一致。
②电阻要卧式安装(包括二极管),电容要立式安装。
③注意带有极性的元器件,正负极不要装错。
电解电容的极性元器件的安装- ++ -6步骤4:焊接要进行认真的检查,有无虚焊和假焊,焊点之间有否连接,以防引起短路,烧坏集成短路.焊接完成后剪去多余引脚,留头在焊面以上0.5-1mm,且不能损坏焊接面.图7-9典型焊点外观图7-10焊点的正确形状abcdefghiabcdef7-图7-11焊点的正确形状(俯视)步骤5: 调试①检查各元器件装配无误后,接通电源。
②调节RP的值,测出输出电压的可调范围,并记入表中。
③调节RP的值,使输出电压为3V。
④输出电压为3V时,接入30欧姆的负载电阻,观察输出电压是否有变化。
⑤测量V1、V2、V3各脚电压,并计入表中比较得数.四、情感要求:89五、评价标准:101112六、知识标准:七、项目总结通过直流稳压电源电子产品的装配,简单介绍产品组成原理,在完成产品装配的实际操作过程中,逐步理解电子整机产品装配的工艺流程,学习电子产品装配的工艺规范并且实践中严格遵守,进一步把握电子装接的基本操作技能,为考得无线电装接中级工打下坚实基础。
网络教育学院《电源技术》课程设计题目:正负两路输出的直流稳压电源设计学习中心:层次:专业:年级:年春/秋季学号:学生:辅导教师:完成日期:年月日本课程设计项目总则:使用三端集成稳压器设计一个+15V与-5V两路输出的直流稳压电源,要求这两路输出共地。
撰写要求:(1)画出所设计的直流稳压电源的系统框图;分析各组成部分的功能。
(2)各个功能模块的设计,计算元件参数并给出参数选择的依据,并按工程实际确定元件参数的标称值。
具体参数要求:变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比;整流器件型号;电阻的阻值和功率;电容的容值和耐压以及类型;稳压IC型号等。
(3)技术参数和设计要求:额定输出功率:5W输入:交流220V输出电压:+15V与-5V(共地)(4)对所设计电源指标进行评价并做总结(需要说明的问题)。
(5)正文字数4000字符左右。
目录摘要 (3)第1章直流稳压电源的原理 (5)1.1直流稳压电源工作原理 (5)第2章直流稳压电源的各部分功能分析及设计 (6)2.1电源变压器 (6)2.2桥式整流电路 (6)2.3滤波电路 (7)2.4稳压电路 (7)2.5稳压电源性能指标 (8)2.6设计步骤 (9)2.6.1电源变压器: (9)2.6.2整流电路中二极管的参数计算: (10)2.6.3滤波电容参数计算 (10)2.6.4总体设计思路 (10)设计总结与心得体会 (13)致谢 (14)附录A: (15)参考文献 (16)正负两路输出的直流稳压电源设计摘要:随着社会的进步,电源已成为生产、生活中不可或缺的组成部分。
在工农业生产中主要采用交流电,而在电子线路和自动化控制中还需要稳定的直流电。
为了得到直流电除了直流发电机外多采用直流稳压电源,目前广泛采用各种半导体直流电源。
由于集成稳压器体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此现在基本取代由分立元件构成的稳压电路,在各种电子设备中应用十分普遍。
直流稳压电源(Ⅰ)串联型晶体管稳压电源实训指导(特别提醒:实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同,实验时应以实验电路板中的为准。
另外,由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致,实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了,但仅凭肉眼看不出来。
因此,在每次实验前,应该先对元器件(尤其是电阻、电容、三极管)进行单个元件的测量(注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量)。
并记下元器件的实际数值。
否则,实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
)一.实验目的1.研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。
2.掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。
二.实验原理电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
u u ut t t t t图14—1直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图14—1所示。
电网供给的交流电压u1(220V,50H Z)经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压u1,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压u r。
但这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变化而变化。
在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。
图14—2图14—2是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。
其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。
稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管V1 )比较放大器V3、R1,取样电路R4、R5、RP,基准电压R2、VST和过流保护电路V3管及电阻等组成。
整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经V 2放大后送至调整V 1的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。
附件2:参考资料参考资料1、实验十八直流稳压电源─串联型晶体管稳压电源一、实验目的1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。
2、掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。
二、实验原理电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
图18-1 直流稳压电源框图直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图18-1 所示。
电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压u2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压uI。
但这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。
图18-2 是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。
其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。
稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管T1);比较放大器T2、R7;取样电路R1、R2、RW,基准电压DW、R3和过流保护电路T3管及电阻R4、R5、R6等组成。
整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T2放大后送至调整管T1的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。
图18-2 串联型稳压电源实验电路由于在稳压电路中,调整管与负载串联,因此流过它的电流与负载电流一样大。
当输出电流过大或发生短路时,调整管会因电流过大或电压过高而损坏,所以需要对调整管加以保护。
在图18-2 电路中,晶体管T 3、R 4、R 5、R 6组成减流型保护电路。
正负可调直流稳压电源设计正负可调直流稳压电源设计姓名:张平学号:141900143专业:电子信息工程指导老师:李继强学院:电气信息学院日期:2015年01月01日摘要在电子电路设计中,最离不开的就是电源。
不管是调试测试电路,还是驱动电路,这些都离不开电源的应用。
在本设计中采用5W,220V—12V的变压器来将220V电压降压。
用三端可调节正电压稳压器LM317和三端可调节负电压稳压器LM337形成正负电压生成电路。
正负可调直流稳压电源由电源变压器、整流电路、前级滤波电路、稳压电路和后级滤波电路共五部分组成。
设计的可调电源具有电压正负可调、电路简单、成本低廉的优点。
在电路中由于需要交流变直流,所以采用各种电容,运用电容充放电的原理来调整交流电到直流电。
关键词:可调电源电容滤波稳压AbstractedAdjustable DC regulated power supply is a DC power supply is often used in the real experiment, its main principle is divided into four parts, transformer, rectifier, filter, adjustable output. The four part is the title of one step one step, are indispensable. After the regulation and role of the four sector, will put the 220V AC sinusoidal into positive and negative adjustable DC power supply voltage regulator. To act with voltage of the chip LM317 and LM337. The two chip can lead in the middle bridge rectifier, voltage can be adjusted to achieve positive and negative.Key word:adjustable power source;Capacitance smoothing ;voltage stabilization ;目录摘要 (I)Abstracted.................................................................................................................... I I 目录 .. (III)第一章方案论证和比较 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计方案与选择 (1)1.2.1 设计方案比较 (1)1.2.2 方案选择确定 (1)1.3 设计流程图 (2)1.4 方框图 (2)第二章设计原理与分析 (3)2.1 变压器的原理与分类 (3)2.1.1 变压器工作原理 (3)2.1.2 变压器分类 (3)2.2 桥式整流 (4)2.3.1 整流二极管 (4)2.3.1 整流桥 (5)3.3 滤波电路 (7)2.3.1 滤波电路的概念 (7)2.3.1 滤波电路的性能 (9)2.4 稳压及调节电路 (10)2.4.1 主流器件 (10)2.4.2 稳压与输出可调原理 (13)第三章电路设计 (14)3.1 变压与整流电路 (14)3.1.1 变压器的选择 (14)3.1.2 整流电路设计与二极管选择 (15)3.2 前级滤波电路设计 (16)3.3 稳压电路设计 (17)3.4 后级滤波电路设计 (18)3.5整体电路 (19)第四章调试方案与测试结果 (20)4.1 变压器降压检测 (20)4.2 整流桥整流检测 (21)4.3 滤波电路检测 (22)4.4 稳压可调电路检测 (24)4.4.1 稳压波形检测 (24)4.4.2 电压调节检测 (25)总结 (27)附录一 (28)第一章方案论证和比较1.1 设计任务设计并制作一个正负可调直流稳压电源,实现电压从正1.25V—正16.97V 可调和电压从负1.25V—负16.97V 可调;最大电流不超过0.5A。
前言
电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
近几年随着科技的发展,直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千,但是和西方的发达国家还是有一定的差距;以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先;因此,直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也存在很大的差距。
由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
常见的直流稳压电源,大都采用串联式反馈式稳压原理,通过调整输出端取样电阻支路中的电位器来调整输出电压。
由于电位器阻值变化的非线性和调整范围窄,使普通直流稳压电源难以实现输出电压的精确调整。
1.1方案设计
本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。
(1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。
(2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。
但是这种直流电的幅值变化很大。
它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。
常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。
我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。
半波整流:U0=()t d u ⎰π
ωπ0021=()()t d t u ⎰π
ωωπ02sin 221=π2
U 2=0.45U2
桥式整流:然而单相桥式整流电路与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求式一样的,并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小、见笑了输出电压的脉动等优点,因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。
(3)滤波电路:经整流后的电压仍具有较大的交流分量,不能直接输出变为直流电源,必须通过滤波电路将交流分量滤掉。
尽量保留其输出中的直流分量,才能获得比较平滑的直流分量,使之波形变得平滑,接近理想的的直流电源。
(4)稳压电路:因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器。
稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。
其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。
2.1 实验电路原理
本实验电路采用输出电压可调且内部有过载保护功能的三端集成稳压器(LM7812),一端输出固定12V ,另一端设计输出电压5~12V 连续可调。
该电路所用器件较少且组装方便。
图2.1实验流程图
首先,由220V 交流电压输入,再经变压器变压,再通过桥堆进行整流,然后用两个电容器进行滤波,最后由三端稳压器分别输出固定电压12V 和可调电压5~12V 。
2.2电路图设计
图2.2 电路设计图
2.3 仿真结果图
图2.3.1固定输出仿真图
当要求固定输出12V时,将开关闭合,将滑动变阻器调到最上端,用万用表测出输出端两端的电压,输出为12.01V;将滑动变阻器调到最下端,用万用表测出输出端两端的电压,输出为12.009V。
可以看出,此时电路固定输出确为12V,满足要求。
图2.3.2可调输出仿真图
当要求输出电压5~12V连续可调时,将开关断开,将滑动变阻器调到最大值处,用万用表测量测出输出端两端的输出电压,可以看到最小输出为4.7V左右;将滑动变阻器调到最小值处,用万用表测出输出端电压最大为14V左右。
实验结果完全符合实验要求。
第三章单元电路分析与设计
3.1单元电路分析
(a)变压电路
变压电路由电源变压器组成,变压器电路原理图及其波形变换如图所示,变压器的功能是交流电压变换部分,作用将电网电压变为所需的交流电压,即将直流电源和交流电网隔离。
图3.1 变压器原理图
(b)整流电路
(1)电路图:
图 3.2 整流电路原理图
(2)工作原理:在V2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,通过D1、D3给RL提供电流,方向由上向下;在V2的负半周期,D2、D4D导通,D1、D3截止,通过D2、D4给RL提供电流,方向由上向下。
(c)滤波电路
电容滤波原理:电容是一个能储存电荷的元件。
有了电荷,两极板之间就有电压UC=Q/C。
在电容量不变时,要改变两端电压就必须改变两端电荷,而电荷改变的速度,取决于充放电时间常数。
时间常数越大,电荷改变得越慢,则电压变化也越慢,即交流分量越小,也就“滤除”了交流分量。
(d)三端稳压器
三端可调集成稳压器克服了固定三端稳压器输出电压不可调的缺点,继承了三端固定式集成稳压器的诸多优点。
在实验中,我们要产生一固定电压12V,故选择型号为型号LM7812KC的三端稳压器。
关于三个管脚功能,正方从左至右一次为输入、接地、输出。
图3.3 三端稳压器
3.2元件参数计算
电容C1为滤波电容,滤波电容越大,放电过程越慢,输出电压越平滑,平均值越高。
但在实际上,电容的容量越大,不但体积越大,而且会使整流二极管流过的冲击电流更大。
因此选择470uF的较为合适。
电容C2用于抵消长线传输而引起的电感,其容量可选择在1uF以下,故选择C20.1uF;电容C3改善负载的瞬态响应,其容量可选1uF及以下。
但若C3大,则会在稳压器输入端断开时,C3通过稳压器放电,所以选择C3=0.1uF。
同理可选择C4=1uF。
实验要求输出的电流Iom=200mA,所以固定端的电阻R3=12/0.2=60Ω,稳压器的输出端和公共端电流恒定不变I=0.2A,当电阻未接入时5V=I*R1,当电阻全接入时,12V=(R1+R2)*I。
由此可得电阻R1=24Ω,R2阻值范围0-34Ω。
第四章安装调试与结论分析
4.1 安装与调试
1.根据实验电路图标清各元件位置。
2.准备好元件清单,并且检查各元件的好坏。
3.辨别三端稳压器的引脚,正确安装三端稳压器。
4.焊接时要对各模块电路进行单个测试。
5.测试电路前要进行安全检查。
6.保证元件接地。
7.调节电位器,测量电压变化范围。
4.2 实验结果
当输入一端输入220V,50Hz交流电压时,用万用表测得固定端的输出电压等于11.94V,可调端的电压范围为3.96V~11.04V。
误差分析:
在测试电路过程中可能带来误差的因素有:
1.测量时接触点之间的微小电阻造成。
2.万用表内阻造成误差。
3.电阻及仪器本身的准确度会造成系统误差。
4.元件本身参数不准确。
本次完成的电路实现了两路直流电压的输出,但是由于部分元件参数与理论有偏差,用近似元件代替的,所以可调的范围与理论计算值有一定的误差。
如果更换三端稳压器的值可以实现更大的可调范围,,一些元件采用电位器代替的话可以实现更精确的调节,便于被应用。
4.3 实验结论与体会
经过一周左右的时间与组员的共同努力和老师的指导下,我们终于完成了这次课程设计。
当然,其中还有些不完美的地方,比如说由于有些理论的元件没有,只能用相近的元件代替,导致电路的输出电压没有完全达到预期要求。
这也说明了实际和理论是存在偏差的,只有经过实际的的操作才能真正学到技术和知识。
参考文献
1、华成英.模拟电子技术基本教程.第五版.北京:清华大学出版社,2006
2、华容茂.盛过军.电工电子技术实习与课程设计.电子工业出版社2000
3、贾达.数字电子技术基础.北京:化学工业出版社.2001
4、周敏.唐永强.电子技术.北京:高等教育出版社.2000
5、周雪.电子技术基础[M].北京:电子工业出版社.2004
附表元件清单。