小功率直流可調(diào)穩(wěn)壓電源電路試驗(yàn)報(bào)告

1、蘇州市職業(yè)大學(xué)實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）報(bào)告課程名稱模擬電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目名稱小功率可調(diào)直流穩(wěn)壓電源2014年6月2日至2014年6月6日共1周學(xué)院（部）電子信息工程學(xué)院班級(jí)13電氣（2）姓 名吉宏偉學(xué)號(hào)137305117學(xué)院（部）負(fù)責(zé)人張欣系 主 任蘇品岡U指導(dǎo)教師朱臻目錄第 1 章 緒論 21 電路基本知識(shí) 21.1 電源變壓器 21.1.1 電源變壓器的工作原理 21.2 整流電路（橋式） 21.2.1 橋式整流電路的工作原理 21.3 直流穩(wěn)壓電路 31.3.1 直流穩(wěn)壓電路工作原理 31.3.2 直流穩(wěn)壓電源電路原理圖 4第 2 章 元器件介紹 52. 1三端集成穩(wěn)壓器 LM317的簡介 52.1.

2、1 參數(shù)性能指標(biāo) 52.1.2 測(cè)試方法 . 62.1.3 集成穩(wěn)壓器選用時(shí)的注意事項(xiàng) . 82.2 IN4007 二極管 82.3 IN4002二極管 82.4 發(fā)光二極管 . 8第 3 章 穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)及對(duì)穩(wěn)壓電源的要求 103 對(duì)所設(shè)計(jì)的具體穩(wěn)壓電路圖進(jìn)行分析 103.1 電路分析 103.2 實(shí)驗(yàn)調(diào)試 103.2.1 實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖 103.2.2 數(shù)據(jù)的測(cè)量 . 11第 4 章 實(shí)驗(yàn)總結(jié)（心得體會(huì)） 12參考文獻(xiàn) 12第1章緒論1電路基本知識(shí)在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源供電，小功率的穩(wěn)壓電源是由電源變壓器，整流電路，濾波電路和穩(wěn)壓電路等四部分組成。1.1電源變

3、壓器過整流電路將交流變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。 由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波， 必 須通過濾波電路加以濾波，從而得到平滑的直流電壓。電源變壓器的作用是將交流220V的電壓變?yōu)樗璧碾妷褐?，然后同樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載何溫度的變化而變化。1.1.1電源變壓器的工作原理變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí), 鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流） 。變壓 器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源丄 繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。1.1.2電源變壓器的效率在額定功率時(shí)，變壓器的輸出功率和輸入功率的比

4、值，叫做變壓器的效率， 即n =（P2- P1）x100%式中n為變壓器的效率;P1為輸入功率，P2為輸出功率。 1.2整流電路（橋式）1.2.1橋式整流電路的工作原理在e2的正半周，電流從變壓器副邊線圈的上端流出，只能經(jīng)過二極管D1流向RL，再由二極管D3流回變壓器，所以 D1、D3正向?qū)?，D2、D4反偏截止。在負(fù)載上產(chǎn)生一個(gè) 極性為上正下負(fù)的輸出電壓。其電流通路可用圖1 （a）中虛線箭頭表示。在e2的負(fù)半周，其極性與圖示相反，電流從變壓器副邊線圈的下端流出， 只能經(jīng)過二極管D2流向RL,再由二極管D4流回變壓器，所以D1、D3反偏截止， D2、D4正向?qū)?。電流流過 RL時(shí)產(chǎn)生的電壓極性

5、仍是上正下負(fù)，與正半周時(shí)相 同。其電流通路如圖1 （b）中虛線箭頭所示。綜上所述，橋式整流電路巧妙地利用了二極管的單向?qū)щ娦裕?將四個(gè)二極管 分為兩組，根據(jù)變壓器副邊電壓的極性分別導(dǎo)通， 將變壓器副邊電壓的正極性端 與負(fù)載電阻的上端相連，負(fù)極性端與負(fù)載電阻的下端相連，使負(fù)載上始終可以得 到一個(gè)單方向的脈動(dòng)電壓。u d1.3直流穩(wěn)壓電路1.3.1直流穩(wěn)壓電路工作原理直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝 置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需 要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變

6、壓器的副邊電壓確定。（2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?，?0Hz的正弦交流電變換成脈動(dòng)的 直流電。（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除， 從而得到比較平滑的直流電壓。（4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。整流電路常采用二極管單相全波整流電路，即整流橋。 u2的正半周內(nèi)，二 極管D1、D2導(dǎo)通，D3 D4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，D3 D4導(dǎo)通，D1、D2截止。 正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過的負(fù)載電阻 RL且方向是一致的。1.3.2 直流穩(wěn)壓電源電路原理圖小功率可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路原理圖第2章元器件介紹此課程設(shè)計(jì)涉及到的元器

7、件有 LM317二極管1N4007 1N4002發(fā)光二極管， 電解電容等，其中LM317需重點(diǎn)介紹。2. 1三端集成穩(wěn)壓器LM317的簡介2.1.1參數(shù)性能指標(biāo)LM317是可調(diào)3端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍為 1.2V到37V是能夠提 供超過1.5A的電流。此穩(wěn)壓器非常易于使用，只需要兩個(gè)外部電阻來設(shè)置輸出 電壓。此外還使用內(nèi)部限流、熱關(guān)斷和安全工作區(qū)補(bǔ)償使之基本能防止燒斷保險(xiǎn) 絲。且不隨溫度變化的內(nèi)部短路電流限制，對(duì)高壓應(yīng)用孚空工作，避免置備多種固定電壓。特性最小值典型值最大值單位電源調(diào)整率0.010.04V負(fù)載調(diào)整率V<5.05.025mVV>5.00.10.5V熱調(diào)整率0.

8、030.07V調(diào)節(jié)管腳電流50100uA參考電壓1.21.251.3V溫度穩(wěn)定性0.7V取小負(fù)載電流以保持調(diào)整率3.510A最大輸出電流0.15 1.50.4 2.2A均方根噪音，V的百分比0.003V紋波抑制dB無 Cadj65Cadj=10uf6680長期穩(wěn)定性0.30.11.0k小時(shí)結(jié)至外殼熱 阻，T封裝5.0C / WGn40%2- 12.1.2測(cè)試方法14電源調(diào)整率和ladj/電源測(cè)試電路VOVO- -負(fù)載調(diào)整率（mv）=V （最小負(fù)載）-V（最大負(fù)載）/ V （最小負(fù)載）負(fù)載調(diào)整率和ladj/負(fù)載測(cè)試電路標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電路紋波抑制測(cè)試電路利用上述測(cè)試電路就可以很好的測(cè)試三端集成穩(wěn)壓器LM

9、317的性能和指標(biāo)2.1.3 集成穩(wěn)壓器選用時(shí)的注意事項(xiàng)買穩(wěn)壓器要注意的事項(xiàng)。 首先要確定你要把穩(wěn)壓器用在什么設(shè)備上， 多大功 率的。即負(fù)載功率。那么，購買穩(wěn)壓器是要穩(wěn)壓器的容量余出百分之二十。這樣 有助于保護(hù)設(shè)備。 還有就是輸入電壓： 每一種穩(wěn)壓器都有輸入電壓范圍。 你的用 電環(huán)境要適應(yīng)穩(wěn)壓器的輸入電壓范圍。 其它要看你的要求， 和設(shè)備的昂貴程度以 及對(duì)電壓穩(wěn)定的要求了。目前，穩(wěn)壓器的種類很多，品牌也很多。其他參數(shù)：輸 入電壓、輸出電壓、輸出電流、相數(shù)、耐壓、穩(wěn)壓精度、絕緣電阻、波形畸變、 工作效率、穩(wěn)定時(shí)間等。2.2 IN4007 二極管最大周期性方向峰值電壓為1000V,最大有效值電壓為

10、700V,最大直流閉鎖 電壓為1000V,在T=75C,八分之三引腳長度時(shí)，最大正向整流電流為1A,半個(gè)正弦波信號(hào)為8.3ms時(shí)過載電流為50A,在1A交流25C下最大正向?qū)妷簽?1.1V，最大滿負(fù)荷反向電流，全周期，在 75r下為30uA, 25C下最大直流反向 電流：在75T下載額定直流閉鎖電壓下分別為5.0uA，50.0uA，典型結(jié)電容為30PF,操作和儲(chǔ)存溫度范圍為-65to+175 C。2.3 IN4002 二極管最大周期性方向峰值電壓為100V,最大有效值電壓為70V,最大直流閉鎖電 壓為100V,在T=75C,八分之三引腳長度時(shí)，最大正向整流電流為 1A,半個(gè)正 弦波信號(hào)為8

11、.3ms時(shí)過載電流為50A,在1A交流25r下最大正向?qū)妷簽?1.1V，最大滿負(fù)荷反向電流，全周期，在 75r下為30uA, 25E下最大直流反向 電流：在75r下載額定直流閉鎖電壓下分別為 5.0uA, 50.0uA,典型結(jié)電容為 30PF,操作和儲(chǔ)存溫度范圍為-65to+175 r。2.4 發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡稱為 LEB由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成 的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光 二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化 鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。LEDb 發(fā)它是半導(dǎo)體二極管的

12、一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從 P 區(qū)注入到 N 區(qū)的空穴和由 N 區(qū)注入到 P 區(qū)的電子，在 PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與 N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn) 生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。 當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出 的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。第3章 穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)及對(duì)穩(wěn)壓電源的要求3對(duì)所設(shè)計(jì)的具體穩(wěn)壓電路圖進(jìn)行分析3.1電路分析此課程設(shè)計(jì)中的變壓器用來把電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟?。橋式整?/p>

13、器則把交流電變?yōu)橹绷麟?。?jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直 流電壓輸出。在電源出輸入220V電壓，由變壓器將其變?yōu)?8V電壓，進(jìn)入橋式 整流器，由橋式整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，但此時(shí)的直流電還是不穩(wěn)定的， 所以進(jìn)入下一級(jí)濾波電路，將不穩(wěn)定的和未被整流的交流電過濾成較穩(wěn)定的直流 電，最后進(jìn)入穩(wěn)壓器，變成穩(wěn)定的直流電輸出。3.2實(shí)驗(yàn)調(diào)試3.2.1實(shí)驗(yàn)實(shí)物連接圖322 數(shù)據(jù)的測(cè)量輸出電壓（V）輸出電流（I ）輸出功率（W）紋波電壓（V）理論值測(cè)量值測(cè)量值測(cè)量值測(cè)量值R2maxR5max22.121.60.00097300.0210.008R2maxR5=022.121.50.0097

14、800.2100.006R2=QR5max1.251.2590.00005600.00007140.019R2=0 R5=01.251.2590.00057200.00007210.018第 4 章 實(shí)驗(yàn)總結(jié)（心得體會(huì)）這是我上大學(xué)以來的第二次專業(yè)課課程設(shè)計(jì)，可以說心里充滿了激動(dòng)和擔(dān) 心。經(jīng)過一周的課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多，也知道了自己在很多地方的不足。當(dāng) 手里拿著電路板聽老師講各注意事項(xiàng)時(shí)我心里十分的不自在， 因?yàn)槔蠋熤v的聽起 來非常難做，有點(diǎn)讓人難以下手。不過很快我就調(diào)整好心態(tài)了，萬事開頭難嘛， 我想只要按照老師的講的步驟好好地做， 應(yīng)該不會(huì)太糟糕的。 再說了， 上學(xué)期還 有過電子實(shí)訓(xùn)，相關(guān)方面的東西我還是懂的。經(jīng)過了看課程設(shè)計(jì)說明， 查看相關(guān)資料， 根據(jù)接線圖畫實(shí)際布線圖等前期工 作，我們很快就到了實(shí)際操作環(huán)節(jié)焊接電路。 由于長時(shí)間不動(dòng)手大家對(duì)焊接 都有些生疏，盡管上學(xué)期也焊過。像焊錫過多，虛焊，漏焊，焊錫不夠光亮等問 題都頻頻發(fā)生。 我也是奮戰(zhàn)了好幾個(gè)小時(shí)才初步完工。 到了調(diào)試的時(shí)候， 我的電 路