三端稳压电路实训
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2.三端可调集成稳压器应用电路设计示例用三端可调集成稳压器设计一个连续可调稳压电源,主要技术指标和要求为:①输入交流电压220V,50Hz,允许上下波动±10%;②输出直流电压为1.5~15V连续可调,输出电流1A;③电压调整率Su<0.1%/V;④电流调整率Si<1%;⑤要求电路具有过电流、过电压和过热保护功能。
设计说明如下。
(1)集成芯片选用。
设计任务要求输出直流电压1.5~15V, 输出电流IA,选用一片CW317来实现,其输出直流电压为1. 2~37V连续可调,最大输出电流 1. 5A,电压调整率Su<0.05%/V, 电流调整率Si<1%, CW317芯片具有过电流、过电压和过热保护功能,符合设计要求。
(2)电路选择。
所设计的直流稳压电源原理图,如图3一9所示。
图3一9设计的直流稳压电源原理图(3)元器件选择与电路参数计算1)变压器选择计算选择整流变压器二次绕组的U 2和I 2。
整流变压器的一次绕组接220V 交流电压,下面计算变压器二次绕组的电压U 2和变压器容量P 。
查阅三端可调稳压器资料可知,该器件输入端的电压U 1一般要比其输出端电压高3V 左右,为保证在220x(1-10%)V, 即198V 时,仍高3V,因此可选U 1为23V 。
U I 是变压器二次绕组整流滤波后的直流电压,桥式整流电容滤波电路U 1=1.2U 2整流变压器二次绕组的U 2可选20V 。
在有电容滤波的整流电路中,整流管的电流不是正弦波,变压器二次绕组的有效值I 2是输出电流I 0的1.5~2倍,若按2倍考虑,则I 2=2I OM =2×1A=2A由此可得整流变压器的容量为P= U 2 I 2=20V ×2A=40V ·A考虑到变压器效率,在选用变压器时,应将P 2除以效率η。
查表2-1,得40V ·A 变压器η=0. 8,整流变压器的容量为40V ·A ÷0.8=50V ·A选择二次电压为20V ,二次电流为2A, 容量为50V ·A 的变压器。
实习课教案
实验过程及步骤一、实验目标
根据要求完成稳压电源的焊接和调试
二、实验要求
1、正确识读电路图
2、正确选用设备、材料、工具元件和仪表
3、正确选用仪表检测元件并判断元件品质好坏,找出不合格元件
4、完成元件组装与焊接操作,操作过程规范,焊件与焊点符合工艺要求
5、能通电试运行,操作过程规范并正确检查测试线路
三、注意事项
1、按要求完成焊接操作
2、通电前需告知教师检查,不允许私自送电电路图
作业设计
1.将电子器件进行合理布局,是电路板规范美观。
实训项目1:78XX 三端直流稳压电源的组装与调试班 级: 项目组号: 工位号: 姓 名: 【实训目标】1、掌握78XX 直流稳压电源的工作原理;2、掌握78XX 直流稳压电源的安装与调试。
【实训重点】1、78XX 直流稳压电源电路的元器件识别和检测;2、78XX 直流稳压电源电路安装与调试。
【实训难点】1、78XX 直流稳压电源的工作原理;2、78XX 直流稳压电源的调试【实训课时】6节课(其中2节课识图,进行相关理论知识和操作技能准备) 【实训过程】一、明确实训任务任务一:理解78XX 直流稳压电源的工作原理理解整个电路的工作原理,明确各部分电压的性质(交流/直流)。
任务二:78XX 直流稳压电源电路的元器件识别对78XX 直流稳压电源电路所包含的元器件进行识别,并了解它们在电路中的作用。
任务三:78XX 直流稳压电源电路元器件的检测1、变压器的检测。
2、电解电容的检测。
3、电阻器的检测。
4、整流管的检测。
5、78XX 的检测。
任务四:78XX 直流稳压电源的电路安装利用万能板对照电路原理图进行元器件的焊接和装配。
任务五:78XX 直流稳压电源的调试1、电路检查无误后,在变压器输入端加上220V 交流电。
2、分别测量变压器二次绕组两端的电压2V 、滤波电容1C 两端的电压V 。
3、测量电路的输出电压V 01 ,V 02的电压值。
二、实训电路与器材1、实训电路2、实训材料清单三、实训步骤(一)理解78XX直流稳压电源的工作原理:理解整个电路的工作原理,明确各部分电压的性质(交流/直流)1、电路组成:Tr为电源变压器,VD1、VD2、VD3、VD4组成桥式整流电路,C1为滤波电容,7805、7809为三端集成稳压器。
2、电路工作原理:电网供给的220V、50Hz交流电,经过变压器Tr降压后,再由VD1、VD2、VD3、VD4对交流电压进行整流处理,使之成为脉动的直流电;又经滤波电容C1滤波,变为平滑的直流电;最后经7805、7809稳压变为稳定的直流电,。
三端可调稳压电源的设计安装与调试一、实验目的1、比较桥式整流、滤波与稳压电源的的特点2、掌握稳压系数、电源内阻的测量方法3、掌握三端可调稳压电源的调试方法二、原理和方法1、半波整流滤波、全波、桥式整流滤波的输出电压整流滤波比较表12、三端稳压块简介三端稳压器比较表2型号输出电流输出极性输入输出压差管脚排列输出电压范围78 XX 78XX 1.5A+固定2—3V XX(V)78MXX500mA78LXX100mA79 XX 79XX 1.5mA—固定2—3V XX(V)79MXX500mA79LXX100mALM317 0.1—1.5A+可调<40V1.2—37(V)LM337 0.1—1.5A—可调<40V1.2—37(V)3、衡量稳压电源的性能指标:纹波系数:整流的目的是要得到直流电,因此输出的交流分量越小越好。
纹波系数 =交流分量的总有效值/ 直流分量74电源内阻:指输入电压不变时,由负载的变化而引起的输出电压的变化与输出电流的变化之比。
即:稳压系数:指负载不变,电网电压变化±10%(200V 或240V)时,输出的直流电压的相对变化量与输入直流电压的相对变化量之比。
即:0'0|/=∆--==∆∆∆=O cc c ooo O c c o o u I u u u u u u I u u u u S 其中用晶体管毫伏表测量整流/滤波的交流分量;用万用电表的直流电压档测量直流电压分量三、实验内容 1、实验线路说明实验线路如图1所示:R 的两端固定电压在1.25V ,流过的电流为1.25/R ,则U O =I R R+[I R +I ADJ ]R W ,所以I ADJ =50uA<<I R ,U O ≈I R (00=∆∆∆-=i u I u R76R W +R)=1.25(1+ R W /R) 即:将R 固定,只要调节R W ,即可改变稳压电源的输出电压。
实验3 三端稳压电源电路原理图绘制一、实验目的1.添加原理图库2.放置元器件3.学会原理图的绘制4.编译原理图。
二、实验内容添加原理图库并绘制三端稳压电源原理图元器件属性列表如表1所示:三、实验设备和仪器1.PC机一台2.安装Altium Designer软件一套四、实验步骤1.新建工程及原理图:步骤:1、新建工程:文件→新建→工程→PCB工程2、保存工程:在工程上击右键→保存→指定路径→输入工程名称POWER. PrjPcb →保存3、建立原理图文件:文件→新建→原理图4、保存原理图:在原理图文件上单击右键→保存→指定路径→输入文件名称DPOWER.SCHDOC→保存2.添加外部的原理图库库→libraries→已安装库→安装→找到“元器件库大全”→打开→关闭3.放置元器件并修改元器件的属性4.连接元器件5.编译原理图检查错误编译工程可以检查设计文件中的设计草图和电气规则的错误,并提供给设计者一个排除错误的环境。
(1)编译工程:选择Project → Compile PCB Project POWER.PrjPcb。
注意:当工程被编译后,任何错误都将显示在Messages面板上,如果电路图有严重的错误,Messages面板将自动弹出,否则Messages面板不出现。
6.保存工程及原理图文件文件→保存工程及文件五、实验总结通过练习熟悉了原理图的绘制方法,会调用元件库,快速的绘制原理图。
更熟练掌握原理图绘制的步骤。
原理图绘制步骤:创建工程→创建原理图图纸→将原理图图纸添加到工程→设置原理图选项→进行一般的原理图参数设置→添加元器件库→在原理图中放置元件→连接电路→放置网络及网络标记→编译工程→保存。
作业:1、用同样的步骤画出以下电路的原理图。
PCB制作实训项目(1)-- 三端稳稳压器考试须知:1、印制电路板设计软件采用Altium各版本。
2、设计中生成的各项工作文件必须保存在PCB工程文件中或相应文件夹中,并将最终文件提交至教师指定目录下。
3、操作中要注意随时保存文件,否则,因各意外而导致的数据破坏或文件丢失由考生本人负责。
4、时间:120分钟1 建立PCB工程文件,文件名为设计者姓名的汉语拼音。
2 新建原理图库文件,文件名为1.Schlib。
(10分)2.1 在1.Schlib中新建如图1所示三端稳压器LM317电气图形符号。
图12.2 设置此元件名称为LM317;默认标号为IC?;默认第一封装为TO-220;描述为“三端稳压器”。
3 新建电路原理图文件,文件名为2.SchDoc。
(30分)3.1 设置图纸选项:图纸宽度为1000,高度为800,水平放置;用特殊字符串设置图纸标题为“可调整三端稳压电源”,字体为仿宋_GB2312,字号为二号,颜色为3。
3.2 绘制图2所示电路图并定义网络标号;元件的封装见表1:表1:元件封装表3.3 保存报告,文件名为默认。
3.4 生成此电路图元件清单,格式为电子表格,各选项均采用默认值。
保存报告,文件名为默认。
3.5 生成此电路图的项目电气图形符号库,文件名为默认。
4 新建PCB元件封装库文件,文件名为3. Pcblib。
(10分)4.1 发光二极管D7的封装如图3(单位:mm)所示,焊盘参数为默认。
命名此PCB元件为LED。
图3 LED4.2 按图4设计电位器RP的PCB封装图,将此封装命名为VR6。
VR6焊孔直径0.8mm、焊盘直径2.0mm、焊盘1-2和2-3的水平间距均为100mil,焊盘2距1-3连线的竖直间距为100mil;外形轮廓线宽度为8mil、半径200mil,元件中心在焊盘2上。
图4 VR64.3 D5、D6的封装如图5所示,焊盘间距300mil,焊盘参数为默认。
命名此PCB元件为DIODE0.3图5 DIODE0.34.4 C3、C4的封装如图6所示,建立此元件的PCB封装图,焊盘间距100mil,外形轮廓直径200mil,焊盘参数为默认。
正负5V直流稳压电源实训报告
课程名称:电子产品整机装配实训系部:
专业:
姓名:
班级:
组号:
指导老师:
目录
1.系统设计思路
2.实验所需器件及其用途
3.系统功能及其使用说明
4.电路设计要求以及参数计算
5.过程
6.操作体会
7.实训总结
直流稳压电源设计报告
摘要:直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时,能保持输出直流电压基本不变的电源。
其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有变压器、三端稳压器、整流二极管、发光二极管、电解电容、散热片和陶瓷电容等。
关键字直流电源整流滤波稳压
正文
一.系统设计思路
本次实验内容的电路图为集成稳压电源 7805型和7905型的电路。
其主要器件有变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器。
该系统设计思路为:
(1)由输出电压U o、电流I o确定稳压电路形式,通过计算极限参数(电压、电流和功率)选择器件;
(2)由稳压电路所要求的直流输入电压U i、直流电流I i确定整流滤波电路形式,选择整流二极管及滤波电容,并确定变压器的副边电压u i的有效值、电流i i的有效值及变压器功率η;
(3)由电路的最大功耗及工作条件确定稳压器、扩流功率管的散热措施。
二.实验所需器件及其用途
表1元器件清单
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
变压器的基本原理是电磁感应原理。
2.2稳压器 7805.7905:
做稳压电源时运用7805和7905稳压器,可以组成正、负对称输出的稳压电。
上图所示为±5V稳压电源电路,IC1采用固定正输出集成稳压器7805,IC2采用固定负输出集成稳压器7905,VD1、VD2为保护二极管,用以防止正或负输入电压有一路未接入时损坏集成稳压器。
2.3整流二极管
二极管的基本性质是“单向导电”,交流电流过时,只有正(或负)半周时电流能流过,而在负(或正)半周时,电流是截止的,就是说,只有半个周期的电流流过,另半个周期因为电流方向是相反的不能流过,这样在电路中就只有一个方向的电流了,也就是把交流电变成了单身脉动电流,这就是它能整流的基本原理。
2.4.电解电容
电容由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成。
由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同。
按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容。
按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无机
固体介质电容,有机固体介质电容电解电容。
按极性分为:有极性电容和无极性电容。
我们最常见到的就是电解电容。
电容在电路中具有隔断直流电,通过交流电的作用,因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。
电解电容其作用是:
滤波:将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波,接近于直流。
隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路。
三.系统功能及其使用说明
本次设计的正负5V直流稳压电源的主要功能为把输入的220V交流电压通过变压器的降压,滤波,整流和稳压等转化为所需要的5V直流低压输出。
以下为电路中各个环节的功能介绍。
3.1.变压器
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
3.2.整流电路
整流电路是把经过变压后的交流电通过具有单向导电性能的整流元件(如二极管、晶闸管等),将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。
但是,这种电压直流幅值变化很大,包含有很多的脉动交流成分,还不能作为直流电源使用。
本次设计为桥式整流滤波电路,就是四个二极管两两并联后接入输出电压分别把正负电压整流在输出时候获得了正负输出的两次的整流电压。
其电路图如下图所示:
图2.桥式整流电路图3.滤波电路
3.3.滤波电路
滤波电路通常由具有储能特性的电容、电感等元件组成,它能将脉动直流电中的脉动交流成分尽量滤除掉,而只留下直流成分,使输出电压成为比较平滑的直流电压。
但是,当电网电压或负载以及温度发生变化时,滤波器输出直流电压值也将随之变化,因此,此时的直流电压不稳。
其电路图如下图所示:
五.过程.
1.选择合适的元器件.
2.对元器件进行检测.
3.对电路板进行焊接:由变压器输出的交流双12.5V电压经VD1~VD4整流,C1、C2滤波得到一直流电压,其中变压器双电源的中心抽头作为公共接地端,然后分别把该直流电压正负极接入7805和7905的输入端,接地端同时接地,两输出端输出正负5伏稳压电源.
4.接通变压器和电源进行试验.
5.出错后对电路及元器件再检测.
6.对电路进行纹波检测.
六.操作体会:
(1)掌握好加热时间,在保证焊料湿润焊件的前提下时间越短越好,否则会对焊盘造成大的伤害不美观。
(2)保持合适温度,保持熔铁头在合理温度范围。
一般经验是烙铁头温度比焊料温度高50摄氏度为宜。
(3)用烙铁头对焊点施力是有害的。
注意:从最开始元件的选择处理,到最后完成,每一个步骤都是很重要的,一个步骤错误就可能导致最后产品的质量问题,有的错误有时很难发现。
所以说每一个步骤做到最好,才能把保重产品最终的质量。
七.实训总结.
通过本次电子工艺实习——组装、焊接、调试稳压电路教学内容后,我有了一下几点收获:(1)大体上对电子产品的安装、焊接、调试及生产过程初步有了一定的了解;(2)学会了利用工艺文件独立进行整机的焊接和调试,并达到产品的质量要求;(3)初步掌握了一定的焊接技术与简单电路元器件的识别、装配,并对故障的诊断和排除有了一定的检测和解决故障的能力及方法。
(4)电路安装、焊接工艺的基本知识和原理,初步掌握了焊接技术并且能正确的安装、焊接一台正规的收音机,并能对其进行相关的调试;(5)制简单电子产品工艺文件,能按
照行业规程要求,撰写实训报告。
元器件的焊接:
焊接这门技术,说起来不难,只要给几分钟就能够焊接,但是要焊的完美,焊得准确,又不是一件容易的事情了,在一年以前我就学过焊接,不过没有这次这们系统的学习,通过这次焊接实习,让我系统的掌握了焊接的技术。
焊接步骤:
(1)焊接前要处理元件,对元器件要用万用表检测其电气(电工)特性。
(2)将元件放到焊盘上,同时将烙铁放到焊盘相应部位,放入焊料,焊好先取出焊料,再取出烙铁。
(3)检查焊接质量,①焊点是否光亮圆滑,有无错焊、桥焊和虚焊,②将不合格的焊点重新焊接。
(4)焊接完毕,拨下电烙铁插头,待其冷却后,收回工具箱
操作要点(注意事项):
①.注意安全:溶化的焊锡、热的烙铁温度很高,千万别烫了自己、电到自己,安全第一。
②.焊点的要求:要避免焊点的错焊、虚焊和桥焊,以防止收音机电路无法正常工作、元器件无法接通。
③.焊件表面处理:手工对焊件表面进行仔细的处理。
如:去除焊接面上的锈迹、油污、灰尘等影响焊接质量的杂质。
④.焊接前:先在废弃的印制板上用焊锡和废弃的金属导线多多练习练习,达到一定的熟练水平和技巧再去焊接收音机电路板。
⑤.不要用过量的焊剂:合适的焊接剂应该是焊锡仅能浸湿的将要形成的焊点,不要让焊锡透过印刷版流到元件面或插孔里。
⑥.保持烙铁头清洁:长期用过的烙铁头表面都会附着一层黑色杂质形成氧化隔热层,使烙铁头失去加热作用。
焊接时要随时在烙铁架上蹭去杂质氧化层,或者用镊子把其刮去。
⑦.焊锡量要合适:焊锡过多可能会溢出焊盘,也可能让焊点不美观光滑严重时会和旁边紧挨的焊点或导线连在一起,形成短路,是电路无法正常工作,有时还会烧坏电路或元器件。
⑧.焊件要固定:焊接时要把元件固定好再焊接,要让元件树立在焊盘上,别弄得东倒西歪的,不美观。
⑨.焊接有时会弄坏电路板,让其表面的树胶化开,严重时让电路板烤焦。
焊接时要注意。