模拟电路课程设计报告--直流稳压电源设计_优质

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1、目录1引言………………………………………………………………12设计目标…………………………………………………………13设计任务及要求…………………………………………………14实验工具…………………………………………………………25设计步骤…………………………………………………………26总体设计思路……………………………………………………37总原理图、元件清单及PCB图…………………………………98注意事项…………………………………………………………109结论与心得………………………………………………………1110参考文献…………………………

2、………………………………1374一、引言直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在1.5-15V可调。二、设计目的1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。包括：根据设计任务和指标初选电路；调查研究和设计计算确定电

3、路方案；选择元件、安装电路、调试改进；分析实验结果、写出设计总结报告。2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。4、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源。5、完成全电路理论设计、绘制电路图。三、设计任务及要求1．设计并制作一个直流稳压电源，主要技术指标要求：①输出电压可调：Uo=+1.5V～+15V②最大输出电流：Iomax=500mA③稳压系数：SV≤5%（最大的波动不能超过5%）④纹波电压（输出电压变化量）：Δvop-p≤5mV742．设计电路结构，选择

4、电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。4.学生自行进行组装、调试，并测试其主要性能参数。四、实验工具电烙铁、万用表、尖嘴钳、小刀、电路板五、设计步骤1．电路图设计（1）确定目标：设计整个系统是由哪些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。（4）总电路图：连接各模块电路。2．电路安装、焊接与调试（1）为提高学生

5、的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。（2）在已做好的电路板上涂一层助焊剂，对照原理图将元件安装在电路板上，检查元件位置是否正确。检查无误后，用电烙铁将每个元件用焊锡焊牢，保证每个元件不虚焊。在焊元件时根据不同元件耐热性能尽量减少焊接时间。焊接完毕后用万用表检查是否断路和短路。74（3）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。（4）重点测试稳压电路的稳压系数。（5）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。六、总体设计思路1．直流稳压电源设计思路（1）电网供电交流电压220V(有

6、效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。2．直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。图1直流稳压电源方框图74其中：

7、（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D3导通，D2、D4截止；u2的负半周内，D2、D4导通，D1、D3

8、截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图3所示。图2整流电路图3输出波形图在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二