稳压电源课程设计报告
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12V稳压电源课程设计报告目录:1.摘要。
2 . 正文。
3. 原理图。
4. PCB板图。
5.实际电路图。
6.心得体会。
12V稳压电源的设计,焊接,调试工作过程及工作原理的叙述,那些器件是重点,它们的工作原理和性质。
电路的原理图,PCB板图其中包括protel的应用与学习,以及实际的焊接电路图,电路中所需器件,在各个阶段的不同要点以及心得体会。
正文:我所做的是12V稳压电源,通过317芯片可以将超过12V的输入电压稳定到12V输出,从而得到稳定的12V电压,而不足12V的输入电压则直接输出,这就是整个电路的总体工作方式。
原理介绍:要想得到稳定的12V电压则317芯片是这个电路的关键,317芯片的输入电压范围在3V~40V,工作温度为—40到+125摄氏度,通过调节滑动变阻器的阻值可以控制输出端的电压大小,而此电路的边界条件是12V,需要区分12V上下的不同电路,则是由12V的5口继电器来控制,从而将两种情况分为两条支路以达到所需条件,只要继电器的输入电压足够12V它就将开关吸过来而导通从317输出的电压,而不足12V时则只能将此时的电压直接输出,继电器的控制是由Lm393比较器的输出电压来控制的,比较器输出高电平则继电器工作,反之则不工作,比较器的工作原理是当3端口的输入电压比2端口的电压大时,输出为高电平,反之则是低电平,而2端口的输入已被一个5V的稳压管所控制,所以它的输入电压是个定值为5V,只要通过滑动变阻器来改变3端口的输入电压,就能控制输出电平,另外此电路的输入端是交流电源,所以就要通过桥式整流电路将电流转变为直流电。
这个电路里的几个比较重要的器件有:317芯片,Lm393,12V继电器,2个滑动变阻器。
这就是整个电路的原理。
功能介绍:我的电路的功能是将大于12V的输入电压全部以稳定的12V输出,而低于12V的输入电压则直接输出,因此电路有控制电压的功能。
即最大的输出电压为12V。
出现的问题:因为是模拟电路所以误差会比较大,电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件,一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作,或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。
.. .. .. ..直流稳压电源的设计目录前前言言00直直流流稳稳压压电电源源的的设设计计00一一、、设设计计目目的的及及其其实实际际应应用用11二二、、任任务务要要求求11三三、、实实验验原原理理及及其其各各个个分分电电路路图图11A .电源变压器1B .整流电路2C .滤波电路3D.稳压电路4四四..总总电电路路图图55五五..参参考考文文献献55六六..心心得得体体会会55前言电子技术是当今高新技术的"龙头〞,各先进国家无不把它放在优先的开展的地位。
电子技术是电类专业的一门重要的技术根底课,课程的显著特点之一是它的实践性。
要想很好的掌握电子技术,除了掌握根本器件的原理,电子电路的根本组成及分析方法外,还要掌握电子器件及根本电路的应用技术,课程设计就是电子技术教学中的重要环节。
本课程设计就是针对模拟电子电路这门课程的要求所做的,同时也将学到的理论与实践严密结合。
本设计是设计的直流稳压电源。
直流稳压电源一般是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四局部组成。
一一、、设设计计目目的的及及其其实实际际应应用用熟悉模拟电子课程设计方法和规*,到达应用电子技术的目的,并培养动手能力,学会阅读相关科技文献,查找器件手册与相关参数,整理总结设计报告。
电子电路工作时都需要直流电源提供能量,电池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。
二二、、任任务务要要求求设计稳压电源目的就是要把工频交流电源或者直流变化的电源通过此装置变为直流稳压电源,并画出整体电路。
三三、、实实验验原原理理及及其其各各个个分分电电路路图图稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四局部组成如图1所示:A .电源变压器电源变压器提供最初的电源,需要经过整流、滤波、稳压才能满足要求,一般为工频电流或者家用的电流。
B .整流电路整流电路的任务是将经过变压器降压以后的交流电压变换为直流电压。
变压器的选择,除了应满足功率要求外,它的次级输出电压的有效值V2 应略高于要求稳压电路输出的直流电压值。
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。
一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。
6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。
7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。
模拟电子技术基础课程设计报告系别:物理系专业:电子信息工程专业指导教师:班级:姓名:吕梁学院2014.5内容摘要本设计是关于输出+12V简易直流稳压电源的设计,论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主,设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。
要求:(1)输出电压Uo=12V;最大输出电流为IO =1A。
(2)输出纹波电压(峰峰值)小于5mV(IOmax=1A), (3)其它指标要求同三端式稳压器按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求,综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点,完整详细地设计了输出+12V简易直流稳压电源电路,并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。
关键词:直流稳压电源;集成稳压器;小容量;设计;分析Prose summaryThis design is about the design of simple output + 12 v dc regulated power supply, the direction of the thesis is based on single phase bridge rectifier and integrated three-terminal voltage regulator is given priority to, design a simple practical small capacity dc regulated power supply. Requirements: (1) the output voltage Uo = 12 v; Maximum output current for IO = 1 a. (2) the output ripple voltage (fengfeng value) is less than 5 mv (IOmax = 1 a), (3) other indicators requirements with three-terminal voltage regulatorAccording to the knowledge and related instructions and supplement of writing, the current commonly used dc regulated power supply, the paper summarized theclassification and their respective applicable scope and pros and cons, in full detail design output simple + 12 v dc regulated power supply circuit, and the function of each component and work principle are analyzed.Keywords: dc regulated power supply; Integrated voltage regulator; Small capacity; Design; Analysis of the课程设计任务书目录内容摘要.............................................................. 课程设计任务书. (2)引言 (3)1 直流稳压电源的分类 (4)2 设计任务 (5)2.1 设计技术指标 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 要求掌握 (5)3 系统设计方案 (6)3.1 指示电路 (6)3.2 变压电路 (6)3.3 整流电路 (6)3.4 滤波电路 (7)3.5 三端集成稳压器的基本应用电路 (7)4 系统分析与设计 (8)4.1 电路的基本组成 (8)4.2 组成部件的功能 (8)5 电路图及电路的工作原理 (9)5.1 +12V简易直流稳压电源电路图 (9)5.2 +12V简易直流稳压电源电路的仿真 (9)5.3 +12V简易直流稳压电源电路的工作原理 (9)6 系统制版与安装 (10)6.1 +12V简易直流稳压电源电路PCB图 (10)6.2 +12V简易直流稳压电源电路三维视图 (10)6.3 +12V简易直流稳压电源电路转印图 (10)7 心得体会...........................................................8 主要元器件清单..................................................... 参考文献..............................................................引言人类的经济活动已经进入工业经济时代,并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期,电源是位于市电与负载之间,向负载提供优质电能的供电设备,是工业的基础,而稳压电源技术是一种应用功率半导体器件,综合电力变换技术、现代电子技术、等多学科技术。
直流稳压电源设计报告设计报告:直流稳压电源1. 设计目标:设计一个直流稳压电源,能够提供稳定的输出电压,并具备过载保护功能。
2. 设计方案:采用线性稳压电源的设计方案。
选择变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路五个部分组成。
3. 设计流程:- 选择合适的变压器,根据输出电压和电流的要求确定变压器的额定参数。
- 设计整流电路,一般采用整流桥整流,将交流电源输出转换为直流电源。
- 设计滤波电路,采用电容滤波和电感滤波的组合,使输出电压更加稳定。
- 设计稳压电路,常用稳压二极管、稳压管、稳压芯片等元件,通过调节电流和电压实现稳压功能。
- 设计过载保护电路,采用过流保护、过热保护、电流限制等技术手段,保护电源和负载。
4. 设计参数:- 输入电压:220V AC- 输出电压:5V DC- 输出电流:1A- 稳压精度:±5%- 过载保护:电流限制在1.2A,过热保护温度设定为85℃5. 集成电路选型:- 变压器:选择额定输入电压为220V AC,输出电压为12VAC的变压器。
- 整流电路:选择四个二极管组成整流桥,如1N4007。
- 滤波电路:选择适当的电容和电感组成滤波电路,如4700μF,100μF电容和100mH电感。
- 稳压电路:选择稳压二极管或稳压芯片,如7805稳压芯片。
- 过载保护电路:选择过流保护元件和温度传感器,如电流限制为1.2A的保险丝和额定触发温度为85℃的热敏电阻。
6. 电路连接:根据设计方案,按照电路图连接各个元件。
7. 实验验证:通过实验验证电源输出电压、电流的稳定性,并测试过载保护电路的有效性。
8. 结果分析:根据实验结果分析,评估设计方案的可行性和性能指标是否满足要求。
9. 优化改进:根据分析结果,提出优化改进的方案,如更换元件、调整参数等,以进一步提高电源的稳定性和性能。
10. 结论:根据实验和优化改进的结果,得出结论并总结设计报告。
直流稳压电源设计与制作实验报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的电力供应装置,它能够将交流电源转化为稳定的直流电压,并具备稳定输出电压的能力。
本实验旨在设计和制作一台简单的直流稳压电源,通过实验验证其性能指标并探讨其工作原理与特点。
二、实验目的1.了解直流稳压电源的基本工作原理;2.学习使用稳压集成电路进行电源稳压;3.设计并制作一台简单的直流稳压电源。
三、实验原理1. 直流稳压电源的基本工作原理直流稳压电源主要由变压器、整流滤波电路和稳压调节电路组成。
其中,变压器用于将市电转换为适合整流滤波电路工作的交流电源;整流滤波电路用于将变压器输出的交流电转换为近似稳定的直流电;稳压调节电路用于控制输出电压的稳定性,保证负载电流在一定范围内变化时输出电压保持不变。
2. 稳压集成电路的原理稳压集成电路是直流稳压电源中常用的调压元件,其具有稳定输出电压的特点。
常见的稳压集成电路有LM78xx系列和LM317系列,它们在不同的输入电压范围和输出电压范围上都有应用。
这些集成电路内部集成了反馈电路,通过控制电源输出端与负载之间的电流来调整输出电压。
四、实验材料和设备1.变压器2.整流滤波电路元件3.稳压集成电路4.电阻、电容等辅助元器件5.多用途电源板、电路实验台等设备五、实验步骤及结果1. 设计电路图根据实验要求和电源稳定性要求,设计直流稳压电源的电路图。
2. 制作电路根据设计的电路图,将电路实际制作在多用途电源板上。
3. 连接电路将稳压集成电路、变压器和其他电路元件按照电路图进行正确连接。
4. 调试电路接入交流电源后,使用万用表测量输出电压,并调节稳压集成电路的引脚来控制输出电压的稳定性。
5. 实验结果根据调试结果记录并分析直流稳压电源的输出电压稳定性、负载调节性能等指标,并对实验结果进行讨论和总结。
六、实验讨论与总结根据实验结果,我们可以得出直流稳压电源的设计与制作是成功的。
通过稳压集成电路的控制,我们实现了输出电压的稳定性,并能够在一定范围内对负载进行调节。
直流稳压电源的课程设计报告概述直流稳压电源是为数不多的可以满足各种应用需求的电源类型之一。
课程设计旨在介绍直流稳压电源的设计原理,必要条件和连接方式。
本文将查看电源的结构和功能,研究各种条件,并根据设计要求设计出直流稳压电源系统。
基本原理直流稳压电源主要由变压器,可调节输入电压源,整流器,稳压电路和负载等组成。
首先,变压器将输入交流电变换成较低的电压,然后,输入电源将电压变为较低的直流电压,随后,整流器将交流电压变成直流电压,之后,稳压电路就可以将直流电压保持在一个固定的电压范围内,最后,电源输出稳定的电压来满足负载的需要。
必要条件设计一个完善的直流稳压电源系统,有一定的规范和必要条件:1. 首先,要确定电源系统的尺寸、标准、功率、电压和浪涌电流要求;2. 其次,要考虑直流稳压电源的可靠性和可维修性;3.另外,还要考虑电源的电磁兼容性和环境友好性。
连接方式设计直流稳压电源系统,在接线时要确保按照正确的连接方式,确保系统是安全可靠的。
一般直流电源系统的连接方式如下:1. 将负载连接到电源系统的输出端;2. 将电源与负载连接起来;3. 将电源与相应的外部电源连接起来;4. 根据设计要求,将电源与其他相应系统连接起来;5. 并将各种控制和保护电路连接到相应的位置。
本次课程设计的结果本次课程设计的结果是实现直流稳压电源系统的概念设计和详细设计。
进行系统的概念设计时,先满足设计参数的要求,根据数据拟定出系统的一般概况;而详细设计是完成具体的电路设计,计算出相关电路及电感器参数,并将所得参数结果应用在变压器,滤波器,整流器,调节稳压器,电路保护和安全平衡设计中。
总结本次课程设计介绍了直流稳压电源,包括其基本原理,必要条件和连接方式以及本次课程设计的结果。
本次课程设计的目的是熟悉及研究直流稳压电源的设计及工作原理,根据设计要求进行系统概念设计和详细设计,从而能够为接下来直流稳压电源系统的调试及实际应用提供依据和参考。
直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的1.学会选择变压器、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.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法二、实验任务利用7812、7912设计一个输出±12V、1A的直流稳压电源;三、实验要求1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形;2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比;3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期);4)求滤波电路的输出电压;5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。
四、实验原理1.直流电源的基本组成变压器:将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。
整流电路:利用二极管的单向导电性,将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。
滤波电路:将脉动电压中的文波成分滤掉,使输出为比较平滑的直流电压。
稳压电路:使输出的电压保持稳定。
4.2 变压模块变压器:将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。
4.2 整流桥模块整流电路的任务是将交流电变换为直流电。
完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用,因此二极管是构成整流电路的关键元件。
管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
由上面的电路图,可以得出输出电压平均值:2)(9.0U U AV o ≈ ,由此可以得V U 152=即可即变压器副边电压的有效值为15V计算匝数比为 220/15=152.器件选择的一般原则选择整流器流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值:Urm=2U 2选择二极管时为了安全起见,选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极管的平均电流I D 即0.5A ,二极管的反向峰值电压Urm 应大于电路中实际承受最大反向电压的一倍。
实验中我们采用的是1B4B42封装好的单相桥式电路。
4.2 滤波模块3.3滤波电路交流电经整流电路后可变为脉动直流电,但其中含有较大的交流分量,为使设备上用纯净的交流电,还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。
简易直流稳压电源课程设计报告课题名称 ______________ 班级 ______________ 姓名 ______________ 指导教师日期_______________前言电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的技术,服务于各行各业。
数字式稳压电源与传统稳压电源电路相比,具有操作方便、电压稳定度高的特点。
目前,数字式直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛应用于我们生活、工作、科研、各个领域。
本文将介绍一种数字式直流稳压电源,要求输出电压量程12V,0V,+12V,连续可调;输出电压可数字显示,显示精度优于0.1%;输出电流400mA。
其, 中,发挥部分为:电压调节方式为:以0.01V为步进加或减;通过按键对可调电压输出一路进行预置数,0V,12V的任意一整数电压值可作为预置数。
作为第一次课程设计,整个资料搜集与工作过程有待提高。
第一步用一天时间重点温习模电课本中稳压电源部分,对直流稳压电压的原理,结构框图,变压、整流滤波、稳压三大部分有了初步了解。
第二步结合任务书的基本要求,用两天时间查找搜集相关书籍与网络资料,在茫茫书海中找到核心资料,先确定总体方案为数控方式,再模块方案选择与论证,确立变压、单相桥式整流电容滤波、两路稳压输出、数控与数显的设计结构。
画出整个电路草图。
第三步,学习multisim软件的电路原理图画法与电路仿真。
在该软件的学习与使用的过程中遇到一些大大小小的问题。
比如安装程序,熟悉各种工具的使用,元器件的查找,仿真起初难以出结果等等。
原理图和仿真完成后,第三步则撰写报告。
整个课程设计过程,不仅使我们更扎实的学习电子技术课程、学会仿真软件multisin;而且将理论知识与实践相结合,一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力,资料搜集能力,也达到了一种将知识活学活用的目的。
目录1 设计要求........................................... 错误~未定义书签。
目录引言 (1)1 设计目的及要求 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 设计要求 (2)2 设计原理及其方案比较 (2)2.1 方案一 (2)2.2 方案二 (3)2.3 方案比较与实施方案 (3)3 单元电路的设计 (4)3.1 电源变压器 (4)3.2 整流电路 (4)3.3 滤波电路的设计 (5)3.4 稳压电路的设计 (6)4 电路仿真与电路板制作 (7)4.1 模拟仿真 (7)4.2 焊接和实物 (7)4.2.1 焊接 (8)4.2.2 电路实物图 (9)4.2.3 硬件调试 (9)5 总结思考与致谢 (10)参考文献 (10)附录一电路原理图 (11)附录二元器件清单 (12)引言在电子电路中,电子系统都要求用稳定的直流电源,日用电器通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,而人们在日常生活中都使用220V交流电源,因此,需要将交流电变换成直流电。
将交流电压变换为直流电压并使之稳定的设备就是直流稳压电源,它主要由电源变压器,整流电路,滤波电路及稳压电路四部分组成。
本文介绍了一种采用7812,7912系列稳压器实现功能,融入了整流桥式的整流作用以及电容的滤波作用,共同实现多路直流稳压电源的输出。
主要阐述如何使用以上集成芯片完成对生活中经常要用到小功率稳压电源的设计,其中对包括参数的选取、实际情况对电路的影响的解释,以及对今后设计同类电路的总结。
在设计过程中主要运用Multisim进行软件仿真,展现了Multisim在硬件设计过程中的强大功能。
其便捷性对我们今后的硬件设计提供了重大帮助!关键词:单相桥式、稳压电源、Multisim、滤波多路输出直流稳压电源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、掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
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直流电压;2、选定电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数,选择正确的元器件、并画出总体电路原理图,阐述基本原理;3、用protel 99画出电路原理图,并用multisim对电路进行仿真;4、安装调试后焊接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个部分,基本框图和各部分相对应的波形图如图2-1所以:图2.1 基本框图和各部分相对应的波形图1、电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
2、降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
3、脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,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7812,7912稳压器实现功能,得到基本不受外界影响的±12V稳定直流电压。
2.2 方案二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个部分,基本框图和各部分相对应的波形图如图2-2所以:图2.2 基本框图和各部分相对应的波形图1.电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
2.降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
3.脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,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,得到基本不受外界影响的稳定直流电压。
2.3 方案比较与方案实施2.3.1方案比较方案一与方案二相比较主要是最后稳压电路所用稳压器的不同;方案一用7812,7912四个稳压器,得到四个输出端分别输出±12V稳定直流电压;方案二是得到可调的直流稳压电压。
依据设计要求综合考虑之后决方案一较为贴近设计要求。
2,3.2方案实施本次设计首先,根据根据以上的方案一设计思路估计初步的参数值,然后画出草图;其次,在protel 99中华出原理图;然后,在Multisim软件中进行仿真,在仿真过程中不断地调节参数已达到最理想的效果,并根据出现的最好结果最终确定参数值;最后,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 电源变压器图3.1 电源变压器部分仿真图1、电源变压器:是降压变压器,它将电网220V 交流电压变换 成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。
2、选择电源变压器因为我们现在选择的三端稳压器7812,7912的要求的输入电压与输出电压差至少要有4V 的区别,我们现在选最大的输出的电压为12V ,则三端稳压器输入端得电压至少得为V2=12+4=16V ,我们现在手头上有一220V-18V 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*18=25.452>16。
3.2 整流电路 t ϖ0ππ2π3π422U t ϖ0ππ2π3π4ou 22U 图 3.2整流电图3.3输出波形1、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。
2、在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半,即 。
电路中的每只二极管承受的最大反向电压为22U (U 2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U 2=18V查手册选整流二极管1N4001,其参数为:反向击穿电压U BR =50V>17V ,但由于货源的原因,只买到1N4007,它与1N4001只存在反向击穿电压不同,为1000V ,所以可以用1N4007来替换1N4001进行变压器及单相桥式整流电路部分仿真。
3.3 滤波电路图3.4 滤波电路部分仿真图1、滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。
2、 在设计中,常利用电容器两端的电压不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,以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后,直流输出电压:U o1=(1.1~1.2)U 2,直流输出电流: (I 2是变压器副边电流的有效值。
),稳压电路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根据其所在回路的时间常数及其所能承受的耐压值来确定,电容的值应满足:C>>(T*I)/(2U),一般选择电容的值为C=(3-5)(T*I)/(2U).其中T 为输入正弦信号的周期,我们现在用的市电频率都为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流,U 为三端稳压器的最小输入电压(14.5V ),带入各项计算()2~5.121I I o =121o f I I =的:C=2758uF,经过调试与仿真,我们最终确定用2200uF电容。
注意:因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、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 稳压电路稳压电路主要由78系列(输出正电压)和79系列(输出负电压)构成。
通常表示电压大小,根据设计要求选择:LM7812和LM7912两个三端稳压器,构成两个输出端;4 电路仿真与电路板制作4.1电路仿真图1、电路变压器部分仿真图及电压输出波形图4.1图4.1 电路变压器部分仿真图及电压输出波形图2、变压器及单相桥式整流电路部分仿真图及电压输出波形图4.2图4.2 变压器及单相桥式整流电路部分仿真图及电压输出波形1、整理电路仿真图及输出电压值图4.3图4.3 整理电路仿真图及输出电压值图4.2 焊接与实物4.2.1 焊接首先准备好电路图里所需要的元器件,以及焊接所需的电烙铁、锡丝、松香、钳子、接线头、吸筒和若干导线。
然后按照电路图在万能板上按顺序和空间大小摆好元器件,力求做到上下对称。
摆好元器件后,就可以开始焊接了。
焊接过程中要注意相近的引脚之间的距离,不要把相邻的引脚焊到一起,避免出现短接的情况。
其次由于变压器的功率稍大,因此两个三端稳压器LM7812和LM7912需要加上散热片,以免电流过大而烧坏三端稳压器。
焊好后还需要仔细检查,看是否有导线漏连了或是连错了。
焊好后的实物图如下所示。
4.2.2 多路输出直流稳压器实物图4.4图4.44.2.3硬件调试电路调试原理:1 检查电路是否连接正确,是否有短路、断路现象。
2 在地线中接入一个保险丝,防止电路有问题而损坏变压器。
3 连接电源,在确认电路没有问题(电容不发热、保险丝没有断等)后,用万用表测量输出端的输出电压。
根据以上原理,焊接好电路以后,用万用表测得输出电压分别为-12.13V、+12.13V 基本符合设计要求。
与电路仿真结果相比,实际连接电路后的测试结果更接近理论值,误差也更小。
说明了硬件电路的正确性,从而说明此次模拟电路课程设计基本成功,也说明了在实际情况中会出现与软仿真不完全符合的结果,仿真结果和实际结果之间总会有误差存在,这就要求我们在实际的焊接过程中适当的更改在软件仿真时所选择元件参数以达到更加理想的结果,当然误差是不能避免的,一定的误差也是工程所允许的。
5.总结思考与致谢本次课程设计至此已经接近尾声,虽然时间不是很充裕,但在电子技术课程设计过程中收获颇丰。
由于电路的设计的要求明确,需要通过翻阅复习以前学过的知识确立了实验总体设计方案,然后逐步细化进行各模块的设计;其次,就要根据设计的草图进行仿真,在电路仿真的过程中总会出现一些问题,考验我对仿真软件的操作熟悉度,使得我在仿真中逐步完善自己的电路图。
然而,此次课程设计让我感受最深的是在焊接电路板时遇到的问题由于对实际元件及其焊接方法了解,因而在焊接实物时出现了短接。
在经过了耐心和长时间的排错后终于发现错误所在,LM7812和7912的引脚在初次焊接时不小心焊到了一起,在检查后重新焊接,焊好后又发现7912的引脚功能和对应引脚配对出现了错误,在阅读了相关资料后发现7912的1脚应该是接地,2脚和3脚分别对应接输入和输出。
整个设计期间花费了自己大量的时间和精力,之前仿真图几度不成功,输出电压正负不对或者输出电压值过高或过低,不过令人庆幸的是最终还是找到了错误,所以这两周下来,我们对电路故障的排查能力有了很大的提高;再次,通过此次课程设计,我们对设计所用到的软件如multisim和protel 99有了更加深刻地了解,体会到软件在硬件设计中的重要作用,其便捷性更是深有体会。