采用LM的317三端穩(wěn)壓芯片的直流穩(wěn)定電源的設(shè)計(jì)附件

1、直流穩(wěn)定電源摘 要：隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，各種各樣的電氣、電子設(shè)備已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于日 常工作、科研、學(xué)習(xí)等各個(gè)方面。電源作為電氣、電子設(shè)備必不可少的能源供應(yīng)部件，需 求日益增加，而且對(duì)電源的功能、穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)也提出了更高的要求。對(duì)電源的研究 和開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為新技術(shù)、新設(shè)備開(kāi)發(fā)的重要環(huán)節(jié)，在推動(dòng)科技發(fā)展中起著重要作用。本設(shè) 計(jì)分別用LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓電路，LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)流電路和反饋式逆變電路 設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源，直流穩(wěn)流電源和 DC-D3換器。通過(guò)相關(guān)知識(shí)計(jì)算出各電路中各個(gè)器 件的參數(shù)，使電路性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求中的電壓調(diào)整率，電流調(diào)整率，負(fù)載調(diào)整率，紋波電 壓等各項(xiàng)指標(biāo)。關(guān)鍵詞

2、：電源；LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓電路；LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)流電路；反饋 式逆變電路目 錄：1原理電路的設(shè)計(jì)31.1 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì) 31.2 直流穩(wěn)流電源電路設(shè)計(jì) 51.3 DC-DC轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)71.4 電路圖與主要工作原理101.5 主要參數(shù)的選擇與計(jì)算 112安裝、調(diào)試、仿真過(guò)程132.1 電路實(shí)物的安裝與調(diào)試 132.2 DC-DC轉(zhuǎn)換器的仿真與參數(shù)分132.3 針對(duì)問(wèn)題的調(diào)試133數(shù)據(jù)整理及最終分析153.1 穩(wěn)壓模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果 153.2 穩(wěn)壓模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果163.3 DC-DC變換器的數(shù)據(jù)結(jié)果 163.4 數(shù)據(jù)分析164心得體會(huì) 175元器件清單186主要參考文獻(xiàn) 1

3、91原理電路的設(shè)計(jì)1.1 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)1.1.1 可行的直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)多方查找資料，我認(rèn)為直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)可以采用兩種大思路：采用分立 元件設(shè)計(jì)或采用集成穩(wěn)壓芯片設(shè)計(jì)。分立元件的設(shè)計(jì)方案我查找到以下幾種：1.1.1.1 由運(yùn)算放大器和晶體管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路：*30 V圖表1運(yùn)算放大器和晶體管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路如圖a、b是由運(yùn)算放大器和晶體管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路。如圖 （a）是采用運(yùn)算放大器的高 穩(wěn)定性基準(zhǔn)電壓電路，A1輸出采用VDZM行電平移動(dòng)，目的是使其工作穩(wěn)定。VDZ純溫度補(bǔ)償型穩(wěn)壓二極管，溫度特性非常好。由于該二極管的電流恒定，因此電壓變動(dòng)非常小。 VT1的發(fā)射極電壓約為

4、16V,因此,VDZ2的電流也恒定，輸出電壓非常穩(wěn)定。如圖（b）（d）是誤差放大器采用 TA7502的穩(wěn)壓電路。其中，如圖（b）是輸出電壓高于 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓的電路，如圖（c）是輸出電壓低于穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓的電 路。為了增大輸出電流，采用VT1作為射隨電路，輸出電流為10mA&右時(shí)；只用TA7502已足夠。VT2為限流晶體管，R1為電流檢測(cè)電阻，當(dāng)電路輸出電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，R1上電壓降增大使VT2導(dǎo)通，從而限制輸出電流。如圖(d)是負(fù)輸出電壓電路，其工作原理與如 圖(b)電路基本相同。1.1.1.2 分立元件制作的帶限流保護(hù)可調(diào)穩(wěn)壓電源：V LED圖表2分立元件制作的帶限流保護(hù)可

5、調(diào)穩(wěn)壓電源P1是用來(lái)設(shè)置限制最大輸出電流，調(diào)整它可以在相應(yīng)的輸出電壓時(shí)，給出 50mA-2A 的電流限制。P2用做輸出電壓調(diào)節(jié)。這里必須注意的是要求用對(duì)數(shù)型的電位器。這樣輸 出電壓的可調(diào)性和線性會(huì)更好些。電源變壓器的輸出電壓和容量應(yīng)根據(jù)你所需要的輸出電壓和電流來(lái)選區(qū)。最佳的方案是：變壓器次級(jí)電壓為36、40、48V或帶中間抽頭的50、75、80V。容量為 100VA 電容 C1可以從 2200-6800uF/35-50V 之間選擇。BC182為 50V/100mA/NP5極管；BD139為 80V/1.5A/NPN 三極管；BC212J 50V/100mA/PNPE極管； 2N3055為60V

6、/15A/NPN三極管。Q4必需使用散熱器，另外它可以由 TIP3055替代。1.1.1.3 LM317集成穩(wěn)壓芯片構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)壓電源圖表3 LM317集成穩(wěn)壓芯片構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)壓電源這里介紹的可調(diào)穩(wěn)壓電源可以實(shí)現(xiàn)從 1.25V30V連續(xù)可調(diào)，輸出電流可到 4A左右。 采用最常見(jiàn)的可調(diào)穩(wěn)壓集成電路 LM317組成電路的核心，關(guān)于LM317的詳細(xì)指標(biāo)參數(shù)可參 閱用LM317制作簡(jiǎn)易電源電路。下面簡(jiǎn)單介紹一下該電路的特點(diǎn)。本電路中，由T2、D5 VW R5 Ra C10及繼電器K構(gòu)成自適應(yīng)切換動(dòng)作電路。當(dāng) 輸出電路低于14V時(shí)，VW1因擊穿電壓不夠而截止，無(wú)電流通過(guò)，T2截止，K不吸合，具 觸點(diǎn)

7、K在常態(tài)位置，電路輸入電流14V交流電。反之當(dāng)輸出電壓高于14V時(shí)，VW仙穿導(dǎo) 通，T2亦導(dǎo)通，繼電器K吸合，28V交流電接入電路。這樣可以保證輸入電壓與輸出電壓 差不會(huì)大于15V,此時(shí)，LM317輸出電流典型值為2.2A。圖中采用了兩塊LM317供電，整 個(gè)電路輸出電流可在4A以上。由于兩塊LM317參數(shù)不可能一樣，電路中在 LM317輸出端 用接了小阻值電阻R3 R4,用以均分電流。輸出電壓調(diào)整由RP1 RP2完成。附加晶體管T1的目的在于避免電位器 RP1滑動(dòng)端接 觸不良，使W31剛整公共端對(duì)地開(kāi)路，造成輸出電壓突然變化，損壞電源及負(fù)載。雙色發(fā)光二極管作為保險(xiǎn)絲熔斷指示器（紅光）兼電源只

8、是器（橙色光）。當(dāng)電源正常時(shí)，兩只發(fā)光二極管均加有正向電壓，紅、綠發(fā)光二極管均發(fā)光，形成橙色光。當(dāng)保險(xiǎn) 絲FU2斷開(kāi)時(shí)，僅紅色發(fā)光管加有正向電壓，故此時(shí)只發(fā)紅光。為保證穩(wěn)壓準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)電路板時(shí)主電流回路應(yīng)足夠?qū)?，并焊?mmz上的銅導(dǎo)線或涂錫，以減少紋波電壓。C6 C8盡量靠近LM317的輸入、輸出端，并優(yōu)先采用無(wú)感電容。 C5 如無(wú)合適容量，可用幾只電容并聯(lián)。R3 R4可用鉆絲自制。調(diào)試時(shí)，調(diào)整RP1 RP2應(yīng)使繼電器在電源輸出14V左右時(shí)吸合，否則可調(diào)換穩(wěn)壓二 極管再試。1.1.2 最終決定的直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)方案最終，我決定采用第三種LM317三端集成穩(wěn)壓芯片設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓源，主要因?yàn)樗?/p>

9、使 用非常簡(jiǎn)單，僅需兩個(gè)外接電阻來(lái)設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比 標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。LM117/LM317內(nèi)置有過(guò)載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。通常 LM117/LM317不需要外接電容，除非輸入濾波電容到LM117/LM317輸入端的連線超過(guò)6英寸（約15厘米）。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn) 三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。1.2 直流穩(wěn)流電源電路設(shè)計(jì)1.2.1 可行的直流穩(wěn)流電源電路設(shè)計(jì)方案1.2.1.1 高精度恒壓恒流直流穩(wěn)壓電源電路該電路可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流輸出，但毫無(wú)疑問(wèn)的是過(guò)于復(fù)雜，精度極高，超出題目要求及制 作條件，故不予考慮。1.2.

10、1.2 開(kāi)關(guān)電源式高壓恒流源電路圖研制儀器需要一個(gè)能在0到3兆歐姆電阻上產(chǎn)生IMAfe流的恒流源,用UC3845吉合12V 蓄電池設(shè)計(jì)了一個(gè)，變壓器采用彩色電視機(jī)高壓包，其中L1用漆包線在原高壓包磁心上繞 24匝,L3借助原來(lái)高壓包的一個(gè)線圈,L2借助高壓包的高壓部分.L3和LM393構(gòu)成限壓電 路，限制輸出電壓過(guò)高，調(diào)節(jié)R10可以調(diào)節(jié)開(kāi)路輸出電壓1.2.1.3 三端固定輸出集成穩(wěn)壓器組成的輸出電流可調(diào)的恒流源電路此種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)流效果比較好，但由于 7805的2、3端之間電壓比較大，導(dǎo)致 R1、R2上分得電壓和消耗功率較多，影響電路效率。1.2.1.4 改進(jìn)方案1.2.2 最終決定的直流

11、穩(wěn)流電源電路設(shè)計(jì)方案最終我決定采用第四種設(shè)計(jì)方案，原因基本與穩(wěn)壓源的選擇想通。而且用LM317制作這一電路簡(jiǎn)單易行，在性能上又能達(dá)到設(shè)計(jì)要求指標(biāo)，是最合理和最理想的方案之一。1.3 DC-DC專換電路設(shè)計(jì)1.3.1 可行的DC-DC專換電路設(shè)計(jì)方案1.3.1.1 PWM DC/DC變換器圖表5 UC3843 組成的PWM DC/D倭換器DC-DC轉(zhuǎn)換1MHz電流型PWM DC/DC換器的原理框圖。電流型控制電路以 UC3843為核心，開(kāi) 關(guān)頻率為1MHz變換器采用推挽式3主電路；同步整流采用功率MOSFETW控整流電 路；輔助電流由電阻和12V穩(wěn)壓管組成（也可采用自舉電路）,為UC3843提供

12、+12V電源; 電流采樣是取變壓器初級(jí)用聯(lián)電阻上的電壓 （見(jiàn)圖2中電阻R）。UC3843的限流和占空比控制變壓器初級(jí)電流流過(guò)取樣電阻 R后，在R兩端產(chǎn)生正比于初級(jí)電流的電壓，該電壓經(jīng) RC濾波加到UC3843的9腳，從而實(shí)現(xiàn)逐周限流。正常工作狀態(tài)下，UC3825的9腳輸入電壓必須低于1V門(mén)限電壓。9腳輸入電壓超過(guò)1V時(shí)，脈寬將隨之變窄。當(dāng)9腳輸入電壓 超過(guò)1.4V時(shí)，輸出電流中斷，并且 UC3843開(kāi)始軟啟動(dòng)程序。利用斜坡RAMP腳（7腳）輸入信號(hào)，UC3843可以實(shí)現(xiàn)電流型控制或常規(guī)的占空比控 制。當(dāng)該腳接定時(shí)電容器時(shí)，UC3843可以實(shí)現(xiàn)占空比控制。當(dāng) RAMP腳接電流取樣電阻 時(shí)，UC3

13、843可以實(shí)現(xiàn)電流型控制。在這種應(yīng)用電路中，初級(jí)電流波形經(jīng)過(guò)很小的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后，產(chǎn)生斜坡波形。RC網(wǎng)絡(luò)的作用是斜率補(bǔ)償。該輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍為1.3V,通常用來(lái)產(chǎn)生PWM斜率補(bǔ)償。同步整流電路過(guò)去低電壓輸出的DC/DC開(kāi)關(guān)變換器采用肖特基二級(jí)管作為同步整流管，其正向壓降約為0.40.65V,低電壓、大電流時(shí)通態(tài)功耗很大。因功率MOSFET的正向壓降很小， 所以用功率MOSFETt作為輸出的整流管。與肖特基二極管相比，用功率MOSFETt的優(yōu)點(diǎn)除了正向壓降很小外，還有阻斷電壓高，反向電流小等優(yōu)點(diǎn)。圖2所示為輸出全波同步整流電路。功率MOSFET VT1、VT2為兩個(gè)整流管(VD1、VD2分別為

14、VT1、VT2內(nèi)部反并聯(lián) 二極管)。當(dāng)變壓器次級(jí)繞組同名端為正時(shí)，VT2、VD2同時(shí)導(dǎo)通，VT1、VD1阻斷,在L1續(xù)流期間，VT1、VT2截止，VD1 VD2同時(shí)導(dǎo)通續(xù)流；反之，當(dāng)變壓器次級(jí)繞組同名端為 負(fù)時(shí)，VT1、VD1同時(shí)導(dǎo)通，VT2、VD2阻斷，在L1續(xù)流期間，VT1、VT2截止，VD1 VD2 同時(shí)導(dǎo)通續(xù)流。采取此功率MOSFET管整流電路，可以大大提高整流效率。輸出+5V/20A,采取導(dǎo)通電阻10mQ的功率MOSFET管，則導(dǎo)通損耗為：PON=10mx (20A)2=4 義 103mW=4w如果采取肖特基二極管整流電路，肖特基二極管的導(dǎo)通壓降取0.6V,則導(dǎo)通損耗為：PON=0.

15、6V< 20A=12w可見(jiàn)僅整流管損耗就減小8W效率約能提高6% 變壓器的制造初級(jí)繞組N2與次級(jí)繞組N4之間具有較緊密的耦合；而初級(jí)繞組 N1到初級(jí)繞組N2 之間的耦合不很嚴(yán)格。高頻設(shè)計(jì)需要特別注意外部導(dǎo)體和元件的布置，減小不必要的電感和電容影響。所有的導(dǎo)線長(zhǎng)度必須盡可能地短。印制電路板應(yīng)仔細(xì)地布置元件及其連接。功率MOSFETt柵極的電阻應(yīng)選碳成分的電阻，以降低串聯(lián)電感1.3.1.2 NE555芯片的升壓電路圖表6 NE555 芯片的升壓電路E555 RW2 R7、R& C6組成多諧振蕩電路，由 NE555的引腳3輸出振蕩波形；R9 C8組成加速電路，Q5為推動(dòng)管；Q6組成電流

16、開(kāi)關(guān)電路，L1是儲(chǔ)能元件，R14 C9是阻尼 元件；D9 C10 C11組成輸出整流濾波電路；D11、R15為輸出電壓指示電路。上電時(shí)，VCCffi過(guò)RW2 R7 R8給C6充電，NE555輸出高電平，當(dāng) C6的電壓2/3VCC 時(shí)，NE555俞出翻轉(zhuǎn)，開(kāi)始輸出低電平，引腳 7對(duì)地短路，此時(shí)C6通過(guò)R8對(duì)地放電，當(dāng) C6上電壓1/3VCC時(shí)，NE555輸出翻轉(zhuǎn)，再次輸出高電平，引腳 7對(duì)地呈現(xiàn)斷路，VCCH 次向C6充電，如此周而復(fù)始，在 NE555勺輸出端輸出周期矩形波。當(dāng)NE555輸出低電平時(shí)，Q5截至，Q6導(dǎo)通，電源VCC經(jīng)L1、Q6形成回路，電能轉(zhuǎn)換 為磁能；當(dāng)NE555輸出高電平時(shí)，

17、Q5導(dǎo)通，Q6截至，由于電感，里面電流不能突變，止匕 時(shí)L1上儲(chǔ)存的磁能轉(zhuǎn)換為電能，在 L1兩端產(chǎn)生一自感應(yīng)電壓，此自感電壓與電源電壓用 聯(lián)起來(lái)一起經(jīng)D9向C10充電，同時(shí)向負(fù)載提供電流。此電路輸出的電壓大于電源電壓， 為一升壓式開(kāi)關(guān)電源。通過(guò)調(diào)節(jié)RW2可以改變NE555的振蕩周期，同時(shí)也改變了輸出波形的占空比，從而 改變L1的儲(chǔ)能大小，最終改變了輸出電壓值。1.3.1.3 集成運(yùn)算放大器的升壓電路不過(guò)此電路只能由5V升至30V,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。1.3.1.4 DC-AC-DC轉(zhuǎn)換升壓電路如圖表12所示，這一電路依靠Q1、Q2、Q3組成的自激震蕩電路，將直流電源輸入的 電能轉(zhuǎn)化為交流電壓，經(jīng)變

18、壓器升壓后再恢復(fù)為直流。此種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，且 升壓范圍比較大，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。缺點(diǎn)在于輸出的電壓不穩(wěn)定，有較大波動(dòng)，而且交 流紋波電壓比較大。1.3.2最終決定的DC-DC專換電路設(shè)計(jì)方案鑒于制作難度、電路性能、工作效率、元器件取得的難易程度等多方面考慮，我最后 選擇了第四種設(shè)計(jì)方案，至于是否能制作成功，還要看電路的仿真結(jié)果。支3線（左右）.繞就可以了.一先繞30T,抽頭，再繞抽買(mǎi)再繳100-200TR2 】她口SR1SOT2JT閭修-D1,1N4007 變壓器可用高須：E£1S； 16,等* 也可-以甬黃書(shū)磁環(huán).R2 - =5, Q2. 3作穩(wěn)壓用TIP2N2222A孕

19、G的,Rt蠲整功率， :從10K往下調(diào).到合 :適為止，.輸出功率約 為普，效率大于R3 -3.9kQR5 ：僅供參考.680lkQ ,:680kfi圖表7 DC-AC-DC轉(zhuǎn)換升壓電路1.4 電路圖與主要工作原理經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，我決定采用如下電路制作穩(wěn)定電源實(shí)物。（如圖表13）1.4.1 穩(wěn)壓模塊工作原理本電路的穩(wěn)壓電源模塊采用了 LM31旅成穩(wěn)壓電源構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)壓電路，將22V-15V 變壓器變出的15V交流電壓，經(jīng)過(guò)全波橋式整流后得到直流脈動(dòng)電壓，在經(jīng)過(guò)濾波電容的 調(diào)整成為一近似恒壓的直流電壓，最終經(jīng)過(guò) LM317穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的1.25V帶隙電壓。再 依靠R1電阻固定電流，經(jīng)R2與RS

20、1調(diào)整輸出端的電壓。達(dá)到輸出穩(wěn)定可調(diào)電壓的要求。 1.4.2穩(wěn)流模塊工作原理本電路的穩(wěn)流電源模塊采用了 LM317集成穩(wěn)壓電源構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)流電路，將上一級(jí) 產(chǎn)生的12V穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)換為輸出端的4-20mA的穩(wěn)定電流。由穩(wěn)壓源供電，仍然是依靠LM317 的帶隙電壓，通過(guò)R3與RS2電阻的調(diào)節(jié)控制輸出端電流，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出可調(diào)電流的題目 要求。1.4.3 DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊工作原理同樣是依靠第一級(jí)的穩(wěn)定電壓輸出供電，依靠 Q1、Q2 Q3和R7、R& C5構(gòu)成的自激 振蕩電路，由上一級(jí)的直流供電產(chǎn)生一個(gè)交流電信號(hào)，在經(jīng)過(guò)變壓器升壓，再度轉(zhuǎn)換為直 流信號(hào)輸出，同時(shí)達(dá)到升壓的目的。1.5 主要

21、參數(shù)的選擇與計(jì)算u2 =v'2U2sin(ot)(公式 1.5.1 )Uo = 2U2Sin（ t）d（ t） =0.45四（公式 1.5.2 ）（公式 1.5.3 ）（公式 1.5.4 ）2 二 o, c U2I D = Io =0.45 RlUrm = 2U2, Uo 15 一、，選二極管U2 =12=瓦=12.5 V（公式1.5.5）電流平均值：ID =1IO =1U0=1m15_=0375A（公式 1.5.6 ）22 RL2 20承受最高反壓：URM =V2u2 =24V(公式1.5.7 )選二極管應(yīng)滿足：IF之(2 3) ID URM”巧U 2(公式1.5.8 )可選：2CZ

22、55C(IF = 1 A , URM = 100 V)或1 A、100 V整流橋，此電路中選擇 2A、 100V整流橋，滿足要求。2.選濾波電容取 RLC =4 T = 0.04s2（公式 1.5.9 ）0.04s40= 1 000 葉（公式 1.5.10 ）T = 1f = 150 =0.02s可選：1 000 葉，耐壓50 V 的電解電容根據(jù)輸出直流電壓UO = 15 (V)的要求，由式(7-8)穩(wěn)定電壓（公式 1.5.11 ）U z =U。=15(V)（公式 1.5.12 ）由輸出電壓VO = 15 (v)及最小負(fù)載電阻RL = 3KQ的要求，負(fù)載電流最大值I o max = 5mARL

23、3由式(7-8)計(jì)算IZmax = 3Iomax =15mA查半導(dǎo)體器件手冊(cè)，選擇穩(wěn)壓管2CW20其穩(wěn)定電壓 UZ = (13.517) (V),穩(wěn)定電流 IZ =5mA IZmax =15 mA。2安裝、調(diào)試、仿真過(guò)程本設(shè)計(jì)方案采用實(shí)物與仿真共同采用的方式：穩(wěn)壓、穩(wěn)流模塊制作簡(jiǎn)單，易于調(diào)試， 且元器件容易購(gòu)買(mǎi)，故此二模塊制作實(shí)物電路板；DC-DC轉(zhuǎn)換器部分由于制作難度較大，輸出電壓較高，有一定的危險(xiǎn)性，而且元器件不宜購(gòu)買(mǎi)和制作，考慮到時(shí)間有限，故這一 模塊應(yīng)用MULTISIM進(jìn)行仿真。2.1 電路實(shí)物的安裝與調(diào)試焊接過(guò)程省略。完成電路板后，將電源與變壓器接至電路的輸入端口，閉合開(kāi)關(guān) si,用

24、萬(wàn)用表在電壓 輸出端測(cè)量，得到輸出電壓為 11.73V,調(diào)節(jié)電位器RS1,輸出電壓可以實(shí)現(xiàn)9-12V的穩(wěn)定 輸出變化，證明原理正確，電路圖繪制正確，且電路板此模塊制作無(wú)誤。閉合開(kāi)關(guān)s2,用萬(wàn)用表測(cè)量電流輸出端，得到電流 12.3mA調(diào)節(jié)電位器RS2電流輸 出端可以實(shí)現(xiàn)4-20 mA的穩(wěn)定輸出變化，證明恒流部分原理正確，電路圖繪制正確，且電 路板此模塊制作無(wú)誤。2.2 DC-DC轉(zhuǎn)換器的仿真與參數(shù)分析在仿真軟件MULTISIM里按設(shè)計(jì)原理圖繪制好電路圖，并設(shè)置好參數(shù)（由于沒(méi)有合適 的變壓器，故采用TS_PQ4_1式替），安裝萬(wàn)用表。打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)后，觀察到如下圖表14 所示結(jié)果。升壓之后的值達(dá)到了

25、 400V左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)題目要求的100V的直流電壓，從這個(gè)角度 看似乎是超額完成了任務(wù)，但仔細(xì)分析之后發(fā)現(xiàn)，電壓升至400V左右后并不能穩(wěn)定的停留在某一定值上，而是不停地小幅變動(dòng)。并且由于電容的選擇導(dǎo)致時(shí)間常數(shù)過(guò)大，需要較 長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到較穩(wěn)定的值，證明這一設(shè)計(jì)不夠穩(wěn)定，容易收到干擾，并沒(méi)有達(dá)到題目的 要求。應(yīng)想辦法改變這一模塊的設(shè)計(jì)。2.3 針對(duì)問(wèn)題的調(diào)試針對(duì)2DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊存在的問(wèn)題，我對(duì)電路作了如下調(diào)整：在輸出端的兩邊串聯(lián) 兩個(gè)電阻，阻值分別為1M歐和3M歐，再將一 10nF的瓷片電容與1M歐電阻并聯(lián)，并以瓷 片電容的兩端作為電壓的最終輸出端。再次仿真測(cè)試后得到如下圖表15所示結(jié)

26、果。圖表9 轉(zhuǎn)換器的仿真結(jié)果 1D1廿 1N4007. G1, .+1：uF-V-C21：1翁 MuItimeter-X.：!：101 104 Va|P-S*L-圖表10轉(zhuǎn)換器的仿真結(jié)果 23數(shù)據(jù)整理及最終分析為了便于圖片和數(shù)據(jù)的整理，我特將穩(wěn)壓與穩(wěn)流模塊也進(jìn)行了仿真， 仿真結(jié)果如下圖:XSC1»TN4O07 -：UI：LM31FKUltt - 'AM voiiwa A_LV1 .： 15 VIR21M490ImE1M4907» u'±：10uF ：4-,： I韋-什 Multirmeter-X.'圖表2 穩(wěn)壓模塊的仿真結(jié)果3.1 穩(wěn)壓模塊

27、的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖所示，穩(wěn)壓電源 在輸入電壓220V、50Hz、電壓變化范圍+ 15%- 20標(biāo)件下:a.輸出電壓可調(diào)范圍為+9.019V+13.663Vb.最大輸出電流為1.537Ac.電壓調(diào)整率為0.172% （輸入電壓220V變化范圍+ 15% 20%F,空載到滿載）d.負(fù)載調(diào)整率0.79% （最低輸入電壓下，滿載）e.紋波電壓（峰-峰值）2.37mV （最低輸入電壓下，滿載）效率43.36% （輸出電壓9V、輸入電壓220V下，滿載）：U2：LM317KLISE節(jié)出 OUTAGE -, - :10LR4涮9 -. yew ：Key=A In： Multi mete r-X.洲29。4A圖表

28、3穩(wěn)流模塊的仿真結(jié)果3.2 穩(wěn)流模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖所示，穩(wěn)流電源 在輸入電壓固定為+ 12V的條件下：a.輸出電流：3.11220.26mA可調(diào)b.負(fù)載調(diào)整率為8.32% （輸入電壓+ 12V、負(fù)載電阻由200Q300。變化時(shí)，輸出電 流為20mA寸的相對(duì)變化率）3.3 DC-D嚷?lián)Q器的數(shù)據(jù)結(jié)果：DC-D嘎?lián)Q器 在輸入電壓為+9V+12V條件下：a.輸出電壓為+101.104V,輸出電流為44.796uAb.電壓調(diào)整率3.7% （輸入電壓變化范圍+9V+12V）c.負(fù)載調(diào)整率6.1% （輸入電壓+12V下，空載到滿載）d.紋波電壓（峰-峰值）0mV （輸入電壓+9V下，滿載）3.4 數(shù)據(jù)分析：由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)，穩(wěn)壓模塊、穩(wěn)流模塊以基本完成題目要求，達(dá)到了各項(xiàng)要求指標(biāo)， 說(shuō)明設(shè)計(jì)合理，制作正確。而DC-D吸換器變換器模塊的各項(xiàng)數(shù)值沒(méi)有明顯達(dá)到題目要求，我分析原因有以下幾 點(diǎn)：1） 電路圖本身的問(wèn)題：電路圖本身的穩(wěn)定性不夠好，沒(méi)有穩(wěn)定電壓的電路模塊，所以輸出的電壓極其不穩(wěn)定，波動(dòng)比較大。2） 仿真過(guò)程中的問(wèn)題：由于電路原圖上選用的變壓器是專門(mén)制作的變壓器，在仿真軟件里沒(méi)有對(duì)應(yīng)的電子實(shí)體，所以沒(méi)有辦法選擇合適的輸出電壓值，造成輸出電流 比要求差很多，而且電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率比較大，且達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需要的時(shí)間 比較長(zhǎng)。4心得體會(huì)