直流调压电源设计任务书武炜颉
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直流稳压电源设计
直流稳压电源是一种能够为电子电路和电子设备提供电能的仪器。
当电网电压或负载发生变化时,稳压电源能够自动调整并保持输出电压基本不变。
一、设计目的
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、掌握单相半波整流、桥式整流、电容滤波以及串联型稳压电路的工作原理;
3、掌握稳压电源的主要性能参数及调试方法。
二、设计要求和技术指标
1、性能指标要求
1> 输出电压 V o=+3~+9V连续可调
2> 最大输出电流 I omax=200mA
3> 纹波电压∆V op−p ≤5mV
4> 稳压系数 S v≤5×10−3
2、设计要求
1> 查找资料,选择电路形式,画出原理电路图;
2> 单元电路设计,根据设计电路,选择合适的元器件的型号;
3> 单元电路仿真,仿真各单元电路,并记录各仿真结果;
4> 整体电路仿真;
5> 撰写设计说明书;
6> 设计有新意,切忌完全照搬、抄袭等现象。
三、进度安排
本次课程设计时间为两周,具体安排如下:
四、参考资料
1、谢自美.《电子线路设计.实验.测试》(第三版).华中科技大学出版社.2006年
2、童诗白.《模拟电子技术基础》(第四版).高等教育出版社.2006年
3、郭锁利.《基于Multisim的电子系统设计、仿真与综合应用》.人民邮电出版社.2012年。
实践项目任务书项目一直流稳压电源制作与调试教师姓名余红娟授课时数 2 累计课时 2一、实践目标1.安装、分析并测试直流稳压电源2.爱护工具、器材、整理、清洁、习惯与素养二、实践设备与材料1.工具2.器材3.仪器仪表三、实践过程1.安装示范电路,如图1-1所示。
Array图1-1 示范电路注:在面包板上、实验台上插接或人工制作电路板上安装均可。
2. 整流滤波电路测试。
将可调工频电源调至14V,作为整流电路输入电压U2。
(1)取RL=240Ω,不加滤波电容,测量直流输出电压UL及纹波电压UL,并用示波器观察U2和UL波形.记入表1-1。
(2)取RL=240Ω,C=470μf,重复内容(1)的要求,记入表1-1。
(3)取RL=120Ω,C=470μf,重复内容(1)的要求,记入表1-1。
表1-1 U2=14V时的测试数据3. 集成稳压器性能测试。
断开工频电源,按图1-1完全接好实验电路,取负载电阻RL =120Ω。
(1)初测接通工频14V 电源,测量U2值,测量滤波电路输出电压UI ,集成稳压器输出电压Uo ,它们的数值应与理论值大致符合,否则说明电路出了故障。
设法查找故障并加以排除。
电路经初测进入正常工作状态后,才能进行各项指标的测试。
(2)各项性能指标测试①输出电压Uo 和最大输出电流Iomax在输出端接负载电阻RL =120Ω,由于7812输出电压Uo =12V ,因此流过RL 的电流为Iomax =12/120=100mA 。
这时Uo 应基本保持不变,若变化较大则说明集成块性能不良。
②稳压系数S 的测量 取Io =100mA ,按表1-2改变整流电路输入电压V2(模拟电网电压波动),分别测出相应的稳压器输入电压UI 及输出直流电压Uo ,记入表1-2。
表1-2 Io =100mA 时稳压系数测量数据③输出电阻Ro 的测量取U2=14V ,改变滑线变阻器位置,使Io 为空载、50mA 和100mA ,测量相应的Uo 值,记入表1-3。
可调直流稳压电源的设计电子技术课程设计报告设计课题: 可调直流稳压电源专业班级: 09电气(2)班学生姓名:指导教师:设计时间: 2010学年第二学期物理与电子工程学院1可调直流稳压电源一、设计任务1、设计并制作一个小功率可调集成直流稳压电源。
2、性能指标(1)输出电压:U=+1.5V ~ +15V连续可调。
o(2)输出电流:I =1A omax(3)纹波电压:ΔU?5mV ,,,(4)稳压系数:S?3/1000(5)输入频率范围:30Hz—85Hz范围内可调。
(6)输出电阻:Ro=310.136Ω3、相关参数(1)LM317集成稳压芯片:U=+1.25V ~ +37V,I =1.5A oomax(2)熔断器:最大允许电流2A 。
(3)输入电压:18V ?U?36.5V I(4)整流二极管:1N5391最大反向电压50V,最大反向电流5A。
(5)滤波电容:为取得较好滤波效果选用不同大小的电容,4700uf/25V、0.1uf/25V、330uf/25V 。
二、方案设计1、方案1用集成稳压芯片LM317设计稳压电源,通过调节滑动变组器,来改变输出端电压。
LM317的调压范围为+1.25V ~ +37V,通过调节电位器可使输出电压达到+1.5V ~ +15V之间的任意一个值,且电路为线性调节。
整个电路由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个模块组成。
其中,整流电路采用二极管构成的全波整流桥来整流,二极管有较好的整流效果。
用不同容值的电容滤波,减小纹波电压,降低电压源的纹波系数。
整流电路用四个1N5391二极管构成的整流桥,1N5391具有较好的耐压性能。
稳压部分采用集成可调稳压芯片LM317。
2、方案2采用单片机控制的D/A转换来制作直流稳压电源。
用AT89C51或同等2其他系列的单片机通过控制数模转换器DAC0832实现电压的连续可调。
通过对单片机的编程用单片机的I/O口控制DAC0832芯片的不同引脚实现电压的可调。
数控直流稳压电源设计任务书
数控直流稳压电源是一种广泛应用于电子设备、通讯设备、工业设备等领域的电源,具有输出电压精度高、稳定性好、响应速度快等优点。
为了满足这些应用的需求,我们需要进行数控直流稳压电源设计。
首先,任务书应该明确设计的目的。
数控直流稳压电源的主要目的是提供可靠的、稳定的电压输出,以满足设备正常工作所需的电源要求。
因此,在任务书中应该明确稳压电源的输出电压、电流、精度、波纹等参数,同时应该根据不同的应用情况来确定设计目标。
其次,任务书中应该明确设计过程中的技术要求。
数控直流稳压电源的设计过程中需要考虑到电路设计、电路参数优化、电路仿真、PCB设计等多个方面的技术要求,因此,任务书中
需要明确这些技术要求,以便设计人员能够有目的地进行设计。
另外,在任务书中还应该明确设计人员的职责和任务分配。
设计团队中的每个人员都应该清楚自己的任务,以便在整个设计过程中能够协调合作,确保设计能够顺利完成。
最后,在任务书中还应该明确设计的时间进度。
设计团队需要按照规定的时间节点完成各项任务,以便在预定的时间内完成设计任务,并保证设计的质量和稳定性。
综上所述,数控直流稳压电源设计任务书应该包括设计目的、技术要求、人员分工和时间进度等方面的内容。
只有明确了这些方面的要求,才能让设计团队有目的地进行设计工作,最终完成高质量、稳定可靠的数控直流稳压电源设计任务。
《电力电子实习》教学大纲1 课程的基本描述中文描述《电力电子实习》是专业教学计划所规定的一项重要的学习实践环节,是对《电力电子技术》等课程内容学习的综合运用,通过动手实践使学生进一步学习理解电力电子技术的研究方法、领会和掌握电力电子系统设计的一般步骤、注意事项和设计计算。
在教师指导下,学生应当综合运用已掌握的电力电子技术知识,独立完成实习任务的要求。
Courses DescriptionThe "Power Electronics Practice " is an important part of learning and practicing in the professional teaching plan. It is a comprehensive application of the contents of course contents such as "Power Electronics Technology", through which students can further study and understand the research methods of power electronics technology, understand and master the power electronic system design of the general steps, precautions and design calculations. Under the guidance of teachers, students should comprehensively apply the knowledge of power electronics already mastered and independently fulfill the requirements of internship tasks.2 实践教学定位2.1教学目标1、通过电力电子实习教学,使学生在巩固、消化和吸收所学过的课堂基础理论知识的基础上;2、借助课程设计任务指导书、国家有关标准和技术手册等相关参考资料,提高实践能力,培养学生严谨求实和理论联系实际的科学作风,培养合作精神和团队意识;3、掌握电力电子相关绘图软件和相关仪器、仪表的使用,进一步扩大和加深对电力电子技术知识掌握和运用的深度和广度。
直流稳压电源的设计任务书1.设计任务和要求本节的设计任务就是设计一直流稳压电源。
其功能和技术指标如下:(1)输出电压Uo可调,为:±5V,±12V,±15V和0~15V可调。
(2)输出电流大于1A。
(3)稳压系数小于5*10-3.(4)输出阻Rs≤0.1.2.基本工作原理直流稳压电源的组成直流稳压电源包括变压器,整流,滤波,稳压电路,负载组成。
其框图2.1如下.图2-2为电路图像。
图2-1直流稳压电源的方框图图2-2直流稳压电源各个电路电路图3.设计方案3.1整流电路:交流电压转变成单向脉冲直流电3.1.1半波整流的正半周,二极管正向偏置,处于原理:利用二极管单向导电性,在变压器U2导通状态,负载R L 上得到半个周期的脉动直流电压和电流;而在U 2的正负周,二极管反向截止,电路输出电流I 基本上等于零。
二极管的单向导电作用将变压器的交流电压变换成为负载R L 上的单项脉动电压,达到了整流的目的。
电路图和波形如图3-1所示。
图3-1单相半波整流电路以及波形图U0=()t d u ⎰πωπ021=()()t d t u ⎰πωωπ2sin 221=π2U 2=0.45U23.1.2 桥式整流桥式整流属于全波整流,用四个二极管接成电桥形式,使在电压V 2的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压,保证在变压器副边电压U 2的整个周期,电压和电流方向始终不变。
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,对二极的参数要一样的,并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点,因此在次设计中我选用桥式整流电路。
电路图如图3-2所示。
图3-2单相桥式整流电路的习惯画法U0(av)=0.9U23.2滤波电路经整流后的电压仍具有较大的交流分量,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。
滤波电路一般由储能元件(电容C、电感L)构成,利用电容两端电压不能突变或流经电感的电流不能突变的特点,将电容与负载并联,或将电感与负载串联滤除输出信号中的脉动成分,从而得到比较平滑的直流电,就能起到滤波作用。
模电课程设计“线性可调直流稳压电源”项目任务书一、设计目的1、熟悉电路的基本功能原理,学会用分立元件或集成运算放大器组成可调线性稳压电源;2、学习线性稳压电源的设计方法和设计流程;3、掌握线性稳压电源主要技术指标的调试与测量方法。
4、能正确焊装、检测、调试电路。
二、设计任务1、课题名称:线性可调直流稳压电源2、元器件选择范围(1)集成电路:LM358(2)二极管:1N4148、1N4000系列,2A100V整流桥;(3)三极管:TIP41;(3)电阻:E24系列,碳膜电阻,1/4W,精度5%,阻值范围10Ω-1MΩ。
(4)电容:E6(100pF—1000uF),电解电容耐压25V、35V、50V。
(5)电位器:10K、50K、100K。
三、设计要求(1)基本要求①输出电压:V o=4.5~12.0V;②最大输出电流:I omax≥1A;③输出纹波:V P-P≤10mV;④电压调整率:K u≤5%(最大输出电流时);⑤电流调整率:K i≤3%。
(输出为12V时)。
(2)发挥部分①增加过流保护或其它合理功能;②进一步提高指标精度,尽量提高效率。
四、时间安排1周(24学时)课程设计开始前:下达任务,组队,讲授设计指导思路。
查找资料、确定设计方案、单元电路设计和仿真、参数计算、元件选择及电路图绘制,元器件清单统计。
周一、周二、周三上午:电路制作与自行调试。
周三上午至周五上午11点30分:电路参数测试和验收。
五、测试说明本课程设计测试环节需包含以下内容:1、仿真电路测试结果(输出电压、电压调整率、电流调整率等);2、实物测试(注:表格备注内容不需要写入报告)(1)输出电压:在Io=1A时测试(表1)(2)电压调整率:分别测试电网电压在220V±10%范围变化时的输出电压值。
(3)电流调整率:在电网电压在220V,Vo=12V时,Io从100mA~1A变化时的输出电压值。
(4)电网电压在220V,V o=12V,Io=1A时,用示波器测量输出电压纹波值并记录。
黄河科技学院本科毕业设计任务书信息工程学院电子信息工程系电子信息工程专业级班学号学生指导教师栗红霞毕业设计题目可调直流稳压电源设计毕业设计工作内容与基本要求(目标、任务、途径、方法,应掌握的原始资料(数据)、参考资料(文献)以及设计技术要求、注意事项等)(纸张不够可加页)一、背景和意义近年来,我国可调稳压电源随着电子信息化技术的发展得到广泛的应用,可调稳压电源以其可调、使用方便、长期投入费用低等的特点深受人们的喜爱。
然而设计出一个抗干扰强的可调稳压电源就离不开数字化的设计方案,本课题就是利用数字化设计一个操作简单、使用方便的可调直流稳压电源。
二、目标和任务1、熟悉所学的电子技术知识,设计出理论框图。
2、设计出整流滤波电路。
3、设计出可调稳压电路及D/A变换器电路。
4、设计出数字控制电路。
三、技术要求1、输出直流电压调节范围5-15V,纹波小于15mV。
2、输出电流为500mA。
3、输出直流电压能步进调节,调节值为1V,由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增和减。
四、途径和方法在老师的指导的下,(第八学期)第一、二周查阅文献资料、完成开题报告的撰辑;第三、四周消化题目要求与相关资料;第五、六周完成文献翻译和文献综述的撰写;第七、八周完成系统框图设计并设计出电路原理图;第九、十、十一周对原理图所用的元件进行参数设计;第十二、十三周整理资料、撰写毕业设计说明书;第十四周答辩。
五、参考资料(文献)[1] 杨素行.模拟电子技术基础简明教程.北京:高等教育出版社,1998。
[2] 杨颂华,冯毛官,孙万蓉,胡力山.数字电子技术基础.西安:西安电子科技大学出版社,2000。
[3] 陈永甫.555集成电路应用800例.北京:电子工业出版社,1992年2月。
[4] 陈汝全.电子技术常用器件应用手册.北京:机械工业出版社,2008年8月。
[5]清源计算机工作室.Protel99se原理图与PCB及仿真.北京:机械工业出版社,2004。
河南科技学院机电学院电子课程设计报告
题目:直流调压电源设计
专业班级:应用电子技术教育121班
姓名:武炜颉
时间:2013.12.9 ~2013.12.27
指导教师:张伟邵锋杜留锋
完成日期:2013年12 月20日
直流调压电源设计任务书
1.设计目的与要求
设计一个直流稳压电源,准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:
(1)具有输出电压可调功能,输出电压范围3~9V。
(2)具有数字显示功能,可以显示四个档位电压值。
(3)输出电压不在显示范围时,进行输出指示灯提示。
(3)所设计的电路具有一定的抗干扰能力。
2.设计内容
(1)画出电路原理图;
(2)元器件及参数选择;
(3)电路仿真;
(4)搭接所设计的电路完成设计功能。
3.编写设计报告
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有总结体会。
4.答辩
在规定时间内,完成叙述并回答问题。
目录
1引言................................................ 1 2总体设计方案.........................................1 2.1 设计思路...........................................1
2.2 总体设计框图及总体电路.............................2
3 设计原理分析.........................................2 3.1稳压电路............................................2 3.2电压比较电路........................................ 3 3.3分压电路............................................3 3.4报警电路............................................
4 3.5编码电路............................................4
3.6数码管显示及驱动电路.................................5
4 总结与体会...........................................6 参考文献...............................................6 附录1..................................................7 附录2................................................ (8)
摘要 :
本次实验主要通过LM317进行稳压,通过调整可调电阻来控制LM317输出稳定的3~9V直流电,然后通过LM324电压比较器与基准电压进行比较,输出高低电平,控制编码电路进行编码,使CD4511来驱动数码管显示。
关键词:
LM317三端稳压器;lM324电压比较器;74LS00逻辑门电路;4069;CD4511
1引言
电源对电路系统来说是比较重要的一部分,电源电压的稳定性与整个电力系统运行的稳定有密切的关系因此设计稳定的电源是必不可少的。
直流稳压电源是指能为负载提供稳定的直流电源的电子装置。
它的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或者负载发生变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。
直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展,对电子设备的供电电源提出了高的要求。
2总体设计方案
2.1、设计思路
通过可调式三端集成稳压器LM317,外接可调电阻来进行调压,再根据LM324进行电压比较,由分压电路提电压比较的基准电压,输出高低点平,对CD4511进行编码控制,输出数码显示。
2.2、总体设计框图
3 设计原理分析 3.1、稳压电路
3-1 稳压电路
LM317电源稳压电路如图所示,LM317的输出电压范围是1.2V到37V,负载电流最大为1.5A。
仅需两个外接电阻来设置输出电压,LM317有三个引脚,一个输入一个输出一个电压调节。
输入引脚接输入电压正极,输出接负载,经过计算,电压调节引脚接220欧的电阻到输出端,再接一个320欧的串上1K的电位器接地,进行电压调节,输出电压范围正好确定在3.101到8.937之间,在输出端接适当的电容来滤波,负载为后接电路的总阻值,接后面的电压比较电路。
3.2、电压比较电路
3-2电压比较电路
如图所示,LM324内部集成四个运算放大电路,由分压电路为其提供基准电压,四个运算放大器组成四个电压比较起,将LM317的输出电压与基准电压进行比较,A、B、C、D四个输出分别接后面的逻辑电路,3.8V、4.8V、5.8V、6.8V 基准电压由分压电路提供。
3.3、分压电路
3-3 分压电路
如图所示,电路采用电阻串联分压的方法为电压比较电路提供需要的基准电压。
3.4、报警电路
3-4 报警电路
如图所示,使用LM324构成两个电压比较电路,通过分压电路取得基准电压来控制LED灯的亮、灭,提示是否进入显示范围,LM324的3、5接稳压电路的输出,非门的输出接CD4511的消隐端4脚来控制数码管显示。
3.5、编码电路
3-5-1 编码电路
3-5-2 编码电路
如图所示,A、B、C、D分别接LM324的四个A、B、C、D输出端,进而对输出高低电平来控制CD4511进行驱动。
3.6、数码管驱动及显示电路
3-6 数码管驱动及显示电路
如图所示,CD4511的4脚消隐端接报警电路与非门的输出,3脚接高电平数码管正常显示,7脚、1脚接逻辑编码电路的输出,2脚接LM324内部的四个电压比较器的A脚输出端口,逻辑电路输出的高低电平送到CD4511控制数码管显示。
4总结与体会
通过这次实践,我最大的感受就是书上的东西和现实差距真的很大,空有理论知识就好像是纸上谈兵,理论是基础,通过这次实践,我充分的认识到应该加强自己动手能力,仿真能拿仿出来,但实际就是做不来。
实践中遇到很多问题,分压分不够,电阻达不到,电压波动,遇到的最大的问题而且消耗时间最长的是:我的总体电路已经搭出来,但是分压电路和总电路是分离的,总电路一接上分压电路,但电路总是乱码,乱显示,想了很久都没有想出来时什么问题,最后重新接了一遍,还是那样,最后在402偶然的听到张伟老师说“你光搭个电源,有个啥用,你知道负载多大吗”这句话提醒了我,我的所有芯片的5V供电都是从分压电路上的基准电压上取得,最后由于时间等各种原因,只能单独引出一根线给芯片供电,由于电阻的基准电压不是很精确,只能显示4、6、7,5和6之间的电压差值太小,所以5只是很短暂的显示一下,还有很多问题就不一一提出。
从这次实验中发现了我个人的很多问题,以后我会尽力去改正,考虑问题应该考虑全面,认真考虑,多和同学交流,注重团结合作,有些事,换种思路,换种方法,也许会有意想不到的效果。
只要敢想敢做敢坚持,成功也许距离只有一步。
参考文献:
[1] 主编康华光电子技术基础模拟部分(第五版).高等教育出版社
[2] 主编康华光电子技术基础数字部分(第五版).高等教育出版社
[3] 邵锋编数字电子技术实验指导
附录一总电路图
附录二各部分电路及实现功能图
3-1 稳压电路
3-2 电压比较电路
3-3 分压电路
3-4报警电路
3-5 编码电路
3-5 数码管显示及驱动电路。