電子技術(shù)課程設(shè)計報告三端集成穩(wěn)壓電路

1、河南機電高等?？茖W校電子技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計課題：三端集成穩(wěn)壓電路三端集成穩(wěn)壓電路、設(shè)計任務(wù)與要求1 .掌握二極管的單向?qū)щ娦约坝猛荆? .了解三端集成穩(wěn)壓器LM7805和LM317的用途及區(qū)別；3 .對橋式整流濾波電路進行了解；4 .對變壓器知識進行回顧；5 .培養(yǎng)實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力；6 .要求安全用電，正確使用元件、方案設(shè)計與論證可調(diào)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。變壓把 家用照明電交流電壓 220V變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟姟蚴秸髌靼呀涣麟娮優(yōu)橹绷?電。經(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。本設(shè)計主要 采用直流穩(wěn)壓構(gòu)成

2、集成穩(wěn)壓電路，通過變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓過程將220V交流電，變?yōu)榉€(wěn)定的直流電，并實現(xiàn)電壓可在 1.25V-37V可調(diào)。方案一、使用型號LM317三端穩(wěn)壓集成器。接入220V家用照明電源，通過降壓變 壓器，使電壓降到適合的值，然后使用IN4001型號二極管，電容等設(shè)計整流濾波電路， 然后通過使用型號LM317三端穩(wěn)壓集成器，輸出一個穩(wěn)定直流電。方案二、使用型號LM7805B端穩(wěn)壓集成器。接入220V家用照明電源，通過降壓 變壓器，使電壓降到適合的值，然后使用IN4007型號二極管，電容等設(shè)計整流濾波電 路，然后通過 使用型號LM780匕端穩(wěn)壓集成器，輸出一個穩(wěn)定直流電。論證：由于設(shè)計要求 通過

3、變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓過程將 220V交流電，變?yōu)榉€(wěn)定 的直流電，并實現(xiàn)電壓可在 1.25V-37V可調(diào)。對于型號LM7805三端穩(wěn)壓集成器來說， 輸入電壓為9V-20V ,輸出電壓為固定值5,輸出最大電流為1.5A;而型號LM31廣 端穩(wěn)壓集成器輸入電壓的要求范圍比較大， 輸出電壓為可調(diào)的，電壓的范圍1.25V-37V, 輸出電流的最大值與上面的相同，對于此設(shè)計來說LM317勺選擇性比較高，比較容易操作。通過論證，最終確定選用方案一。三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算3.1單元電路設(shè)計穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個部分組成，如圖圖 3.1.1變壓器電路如圖3.1.2電源變壓器

4、的作用是將來自電網(wǎng)的 220V交流電壓U1變換為整流電路所需要的交流電壓U20電源變壓器的效率為：PP1其中：P2是變壓器副邊的功率，P1是變壓器原邊的功率。一般小型變壓器的效率如表所示小型變壓器的效率副邊功率P210VA10 30VA30 80VA80 200VA效率0.85因此，當算出了副邊功率P2后，就可以根據(jù)上表算出原邊功率 已。由于LM317的輸入電壓與輸出電壓差的最小值 Ui U。min 3V ,輸入電壓與輸出電壓差的最大值Ui Uo max 40V ,故LM317的輸入電壓范圍為：U omax(Ui Uo)min UiU o min(U I U o ) max即

5、 9V 3V U I 3V 40V12V UI 43VU 2 Umn 12 11V ,取 U212V1.11.1變壓器副邊電流：I2 lomax 0.8A ,取I 2 1A,因此，變壓器副邊輸出功率：P2 I2U2 12W17.1W ,為留有由于變壓器的效率 0.7 ,所以變壓器原邊輸入功率P1余地，選用功率為20W的變壓器。3.2 對LM317的認識LM3171應用最為廣泛的電源集成電路之一， 它不僅具有固定式三端穩(wěn)壓電路的最 簡單形式，又具備輸出電壓可調(diào)的特點。止匕外，還具有調(diào)壓范圍寬、穩(wěn)壓性能好、噪 聲低、紋波抑制比高等優(yōu)點。LM317勺特性：可調(diào)整輸出電壓低到1.2V、保證1.5A輸

6、出電流、典型線性調(diào)整率0.01%、典型負載調(diào)整率0.1%、80dB紋波抑制比、輸出短路 保護、過流、過熱保護、調(diào)整管安全工作區(qū)保護、標準三端晶體管封裝。電壓范圍LM3171.25V 至37V 連續(xù)可調(diào)LM317勺主要參數(shù)：輸出電壓：1.25-37V DC ;輸出電流：5mA-1.5A ;芯片內(nèi)部具有過熱、過流、短路保護電路;最大輸入-輸出電壓差：40V DC ,最小輸入-輸出電壓差：3V DC ;使用環(huán)境溫度：-10-+85 C 。存儲環(huán)境溫度：-65-+150 CLM31引腳的識別與安裝注意：LM317有三個管腳，第一引腳，為電壓調(diào)節(jié)腳；第二引腳，為電壓輸出腳；第三引腳，為電壓輸入腳安裝注意

7、：在接入電路之前，一定要分清引腳及其作用，避免接錯時損壞集成塊。輸出電壓大于6V的三端集成穩(wěn)壓器的輸入、輸出端需接保護二極管，可防止輸入電壓突然降低時，輸出電容對輸出端放電引起三端集成穩(wěn)壓器的損壞；為確保輸出電壓的穩(wěn)定性，應保證最小輸入輸出壓差。如三端集成穩(wěn)壓器的最小壓差約2V, 一般使用時壓差應保持在3V以上。同時又要注意最大輸入輸出壓差范圍 不超出規(guī)定范圍；使用時，要焊接牢固可靠。對要求加散熱裝置的，必須加裝符合要求尺寸的散熱裝置；LM317勺實際應用簡單分析：14VD2V liMOUT,林口TiDI*ICLM317 -JpJr-0. jji.1RP11,25V-37V1 DOuOV圖3.

8、1.1如圖3.1.1所示，要解決LM317急壓器最小穩(wěn)定工作電流的問題，可以通過設(shè)定R1和R2值的大小，而使LM317急壓器空載時輸出的電流大于或等于其最小穩(wěn)定工作電 流，從而保證LM317急壓器在空載時能夠穩(wěn)定地工作。此時，只要保證 Vo/ (R1+R2 1.5mA,就可以保證LM317急壓器在空載時能夠穩(wěn)定地工作。 上式中的1.5mA為LM317 穩(wěn)壓器的最小穩(wěn)定工作電流。當然，只要能保證LM317急壓器在空載時能夠穩(wěn)定地工作，Vo/ (R1+R2的值也可以設(shè)定為大于1.5mA的任意值。經(jīng)計算可知 R1的最大取值為 R1-0.83KQ (由于輸出端比調(diào)節(jié)端的電位始終高 1.25V,而有得保

9、證輸出至少有1.5mA的電流，1.25/1.5*1000可得，再加上調(diào)節(jié)端沒 有電流輸出，所以 RW R2串聯(lián)的關(guān)系可得輸出電壓的公式)。又因為R2/R1的最大 值為28.6。所以R2勺最大取值為R2弋23.74KQ。在使用LM317急壓器的輸出電壓計算公式計算其輸出電壓時，必須保證 RK0.83KQ, R2K 23.74KQ兩個不等式同時成立,才能保證LM317急壓器在空載時能夠穩(wěn)定地工作。當然在LM317急壓器的輸出端并聯(lián)電流電阻 R （如圖所示），也可以為LM317急壓 器提供最小穩(wěn)定工作電流。但是，由于并聯(lián)的泄流電阻不能隨輸出電壓的變化而變化， 如果要保證317穩(wěn)壓器在輸出電壓為1.2

10、5V時，其輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流， 則在317穩(wěn)壓器的輸出電壓為37V時，流過泄流電阻的電流就太大了，這樣不僅浪費了 電能，而且增加了 LM317急壓器的負擔，不是一種妥當?shù)霓k法。四、總原理圖及元器件清單2.元件清單元件序號型號主要參數(shù)數(shù)量備注電阻器200 Q1變壓器功率為20W1二極管IN40014二極管IN41482穩(wěn)壓器LM3171滑動變阻器0-6.8K Q1發(fā)光二極管1電容器0.33 a f1電容器1000N f1電容器1 u f1電容器10f1五、安裝與調(diào)試首先連接好所有的電路元件，在連接時注意元件的分布布局合理性，對元件進行合理布局；注意二極管的單向?qū)щ娦?，注意不要反接；?/p>

11、意型號LM317集成穩(wěn)壓器的弓I腳，不要焊錯引腳；不要短接電路，要多次測量得出結(jié)果；當集成穩(wěn)壓器輸出端加裝防自激電容時，萬一輸入端發(fā)生短路時，該電 流的放電電流將使穩(wěn)壓器內(nèi)的調(diào)整管 損壞。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，可在輸出、輸入端之間接一大電流二極管六、結(jié)論與心得通過這次課程設(shè)計，我獲得了很多，首先我明白我們以前所學過的理論知識并沒 有很好的理解，需要對以前的知識進行復習，電磁與電路是以后所要學習的基礎(chǔ)，大 二所要開設(shè)的課程電機學，電器學都是以此為基礎(chǔ)，所以說要把這科基礎(chǔ)課學習好。在參照參考書設(shè)計電路，我們遇到了許多問題，我們也學到了許多東西，知道了 二極管的單向?qū)щ娦约坝猛?，知道LM317的使用

12、及其引腳的正確接法，這遠比理論學 習獲得的要多要實際。集成可調(diào)穩(wěn)壓源在實際中有很廣泛的應用，它可以用在充電照明設(shè)備的充電器， 手機等電子產(chǎn)品中，達到把交流電轉(zhuǎn)變成比較穩(wěn)定的直流電降低電壓的目的從而滿足 人們的日常運用。完成集成可調(diào)穩(wěn)壓電源實物后我們可以將他用于我們的實際生活中， 這樣我們的設(shè)計實物在現(xiàn)實生活中便可以用到。通過這次課程設(shè)計我了解到了很多知識，知道了自己的不足之處，知道這科學習 的重要性，讓我對下學期的課程有了一個很好的了解，并對下學期的課程充滿了希望。七、參考文獻1 遲欽河，電子技能與實訓，電子工業(yè)出版社2006.102 譚博學，集成電路原理及應用，電子工業(yè)出版社2011, 。 063 p_word=&ie=utf-8&in=11177&cl=2&lm=-1&st=&pn=0&rn=1&di=8370255300&ln=1187&fr=&fmq=1401923 143393_R&ic=&s=&se=&sme=0&tab=&width=&height=&face=&is=&istype=&ist=&jit=&objurl=http%3A% 2F%2F%2Fhotic3%2Fb2013041711251987194.jpg#pn34&-1&di89655042510&objURLhttp%3 A%2F%2F%2F