直流穩(wěn)壓電源的制作與調試要點

徐海學院電子技術綜合設計 第 21頁中國礦業(yè)大學徐海學院電子技術選修課姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 電子科學與技術 題 目： 直流穩(wěn)壓電源的制作與調試 設計地點： 電工電子實驗室 設計日期： 2013年5月28日 至 2013年6月03日 成 績： 指導教師： 年 月 電子技術選修課任務書學生姓名 專業(yè)年級 學號 設計日期：2013 年5 月28 日 至 2013 年 6 月 03 日設計題目：直流穩(wěn)壓電源的制作與調試設計內容和要求：1. 設計內容 輸入交流電(220V/50Hz)； 輸出4路直流電(+5V、 +12V、 -12V 及+1.25V+14V可調）。 各路直流輸出電流0.5A 紋波電壓50mV 具有輸出電壓指示（發(fā)光二極管）2. 設計要求 用Multisim仿真整體電路原理圖； 用Altium designer設計整體電路圖； 用Altium designer設計PCB板圖指導教師簽字： 年 月 日摘要：直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟?。過程如下：220v經電源變壓器降為約+12v的交流電，先經過整流橋和電容C1和C2進行濾波后，經過穩(wěn)壓芯片得到在+1.25v+14v可調的一個相對穩(wěn)定的直流電壓，然后把整流后的電壓接到7812穩(wěn)壓芯片、7912穩(wěn)壓芯片、7805穩(wěn)壓芯片上，分別得到+12v、+5v、-12v的電壓。關鍵詞：變壓器，整流橋，濾波，穩(wěn)壓目 錄1直流穩(wěn)壓電源組成51.1直流穩(wěn)壓電源組成52 整流電路6 2.1單相半波整流6 2.2單相全波整流電路7 2.3單相橋式整流電路83 濾波電路 10 3.1電容濾波電路工作原理 10 3.2電路波形 11 3.3參數計算 114穩(wěn)壓電路11 4.1穩(wěn)壓電源 11 4.2穩(wěn)壓電路 145焊接過程中遇到的問題及解決方案156實踐小結157 參考文獻 168 附錄 171 直流穩(wěn)壓電源組成1.1直流穩(wěn)壓電源組成圖1.1直流穩(wěn)壓電源組成變壓器：交流降壓；整流：交流變脈動直流；濾波：濾除脈動；穩(wěn)壓：進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力。2 整流電路2.1單相半波整流2.1.1工作原理圖2.1.1半波整流工作原理圖u2 0 時：二極管導通，忽略二極管正向壓降， uo=u2；u2Vb，二極管 D1、 D3 導通， D2、 D4 截止 。 圖2.3.2橋式整流電路工作原理圖（負半周） 圖2.3.3工作波形圖（負半周）u 負半周，VaVb，二極管 D2、D4 導通，D1、D3 截止 。2.3.4參數計算 脈動系數： 最大反向電壓：平均整流電流： 圖2.3.1橋式整流電路組成圖3 濾波電路3.1電容濾波電路工作原理 圖3.1電容濾波工作原理圖（未接入） 圖3.1電容濾波工作原理圖（接入）u2 uC時：二極管D1、D3導通，一方面向RL提供電流，另一方面向c充電。3.2電路波形 圖3.2濾波電路輸出波形（未接入）圖3.2濾波電路輸出波形（接入）3.3參數計算輸出電壓平均值 流過二極管瞬時電流 4 穩(wěn)壓電路4.1穩(wěn)壓電源4.1.1晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電源4.1.1.1電路原理圖圖4.1.1.1晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電源原理圖4.1.1.2電路框圖圖4.1.1.2晶體管串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路框圖4.1.1.3電源組成1. 調整電路2. 取樣電路3. 基準電壓電路 4. 比較放大電路 5. 過載保護電路4.1.1.4工作原理如圖4.1.1.1，4.1.2固定輸出穩(wěn)壓電源4.1.2.1電路原理圖圖4.1.2.1固定輸出穩(wěn)壓電源原理圖4.1.2.2電路組成1變壓電路 2整流電路 3濾波電路 4穩(wěn)壓電路4.1.2.3電路波形 圖4.1.2.3（1）變壓器波形 圖4.1.2.3（2）濾波波形圖4.1.2.3（3）穩(wěn)壓波形4.1.3可調輸出穩(wěn)壓電源4.1.3.1電路原理圖圖4.1.3.1可調穩(wěn)壓電源原理圖4.1.3.2工作原理由市電輸入的交流電壓變化波動很大，經過過壓吸收濾波電路將高頻脈沖等干擾電壓濾去后，送入直流開關穩(wěn)壓電源、交流取樣電路和控制執(zhí)行電路。4.1.3.3參數計算輸出電壓輸出電壓輸出電壓變化量輸入調整因數電壓調整率穩(wěn)壓系數輸出電阻溫度系數4.2穩(wěn)壓電路4.2.1電路原圖輸入與輸出之間的電壓不得低于3V！4.2.2元器件作用：用來抵消輸入端接線較長時的電感效應，防止產生自激振蕩。即用以改善波形。：為了瞬時增減負載電流時，不致引起輸出電壓有較大的波動。即用來改善負載的瞬態(tài)響應。5 焊接過程中遇到的問題及解決方案（1）焊接要按元器件從低到高的順序，依次進行。以保證焊接板的干凈、整齊、美觀。（2）問題：電源指示燈不亮解決方案：發(fā)光二級管極性是否正確，限流電阻是否焊接正確。（3）問題：變壓器副邊無輸出解決方案：斷電后檢查副邊線圈電阻，若電阻為無窮大，更換新的變壓器。（4）問題：整流電路輸出電壓不達標解決方案：整流二極管方向是否正確。（5）問題：濾波電容發(fā)熱解決方案：電容極性及整流二極管方向是否正確。（6）問題：穩(wěn)壓輸出電壓不正常解決方案：是否正確安裝穩(wěn)壓器；電壓調整電路是否焊接正常。6 實踐小結本設計采用變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓的流程思路將220v交流電壓變?yōu)?5V、 +12V、-12V及+1.25V+14V可調的電壓，而其中主要以三端固定穩(wěn)壓器CW7805、CW7812、CW7912構成的穩(wěn)壓電路設計作為設計的重點核心內容。三端固定穩(wěn)壓器的使用系統(tǒng)具有功能強、性能可靠、成本低、方便易學等特點。為滿足設計需要，使用電容濾波電路的過濾，輸出端產生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。我們還運用Multisim軟件仿真了變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓的輸出波形，了解了直流穩(wěn)壓電源的內部結構及工作原理，使我們對直流穩(wěn)壓電源有了更深的了解。通過本次直流穩(wěn)壓電源的設計我的體會有如下三點：一.做事情不能知難而退，要勇敢面對困難?？搭}目是沒有多少思路，認真跟隨老師的分析腳步，慢慢的自己就會有一些思路。二做事情不能急躁，要有耐心的做。分析電路圖的每個元件功能和作用，每個部分的作用。認真分析電路。本來就是一個很繁瑣的過程，需要足夠的耐心。三做事情不能粗心，要細心的做事情。Multisim仿真電路，每一個元件都不能出錯，它的大小也是不能錯。應為在這個過程中有許多的細節(jié)都要注意，一個數據輸錯了，圖形就不能真正確表述出來。參考文獻【1】曹國清.數字電路與邏輯設計.徐州：中國礦業(yè)大學，1998【2】謝自美.電子線路設計實驗測試.武漢：華中科技大學，2000【3】康華光.電子技術基礎（模擬部分）.武漢：華中科技大學，2006【4】陳大欽.電子技術基礎實驗.北