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时间:2020-01-21
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1、直流稳压电源与充电电源1课程设计目的(1)了解并熟悉《模拟电子电路》的一般设计方法;(2)掌握电子电路的焊接、装配工艺及调试方法。2一、课题名称《直流稳压电源与充电电源》3二、主要技术指标稳压电源⑴输出电压:3V、6V两档。极性可转换。⑵输出电流:额定电流150mA。最大电流500mA。⑶额定电流输出时,ΔUo/Uo<±10%⑷有过载保护电路。最大电流时,保护电路工作。4充电电源⑴能对4节5号或7号可充电电池慢充电或快充电。⑵充电电流:慢充时50~60mA。快充时110~130mA。二、主要技术指标5三、整机组成方框图充电电路(慢充)充电电路(快充)01I
2、02I图1整流滤波电路稳压电路0U220V~电路方案:1。桥式整流电容滤波电路2。晶体管串联型稳压电路(限流型保护)3。晶体管恒流源电路6四、单元电路设计计算设计应由后级往前级进行。即:先设计稳压电路,再设计充电电路,最后设计整流滤波电路。71.稳压电路设计(1)方框图保护电路电压调整管比较放大器取样电路基准电压图28(2)电路原理草图图31.稳压电路设计9(3)电路元件参数计算Ui≈Uomax+UCE1*式中,VT1管压降UCE1取3~8V。①确定输入电压Ui图41.稳压电路设计10②确定晶体管1.稳压电路设计图5。VT1:Icmax=Io=150mA;
3、Ucemax=Ui-Uomin=Ui-3VPcmax=IcmaxUcemax选用ICM、BUCEO、PCM大于计算值的晶体管作VT1VT2、VT3:电流电压不大,可选用普通小功率管。根据ICM、BUCEO和PCM选管。11③基准电压电路计算Uz应小于Uomin(3V)。LED发光时工作电压Uz约为1.8~2.4V,其正向特性曲线较陡,故可以代替稳压管。a)确定基准电压Uz并选管图6则Uz=nUo-UBE31.稳压电路设计12b)限流电阻R3计算图7功率:(*阻值、功率要取标称值)故式中,Uz取2V;IE3取(0.5~1.5)mA。式中:2mA4、A阻值:1.稳压电路设计13④取样电路计算图8(a)a)Uo=Uomin时取I1=(0.05~0.1)Io1.稳压电路设计14b)Uo=Uomax时图8(b)计算方法与前相同:1.稳压电路设计核算输出电压是否满足要求15⑤计算比较放大器集电极电阻R1图9式中:β1取20~50(大功率管取20);β2取50~100。R1由下式确定:1.稳压电路设计16⑥限流保护电路计算图10式中,UD可取2V计算。检测电阻R2由下式确定:1.稳压电路设计172.充电电路设计图11(a)(1)晶体管VT:Icmax=I01Pomax=IcmaxUcemax(选用ICM、BUC5、EO、PCM大于上述计算值的晶体管)(2)LED:用红色发光二极管。(3)VD:用硅整流二极管,IDM>I01即可。慢充电电路18(4)电阻计算图12式中,LED工作电流ID可取5~10mA;晶体管β可取50~100。2.充电电路设计Re:Rb:IBb01I=19快充电电路降压电阻R计算首先确定UCE再由下式确定R值图11(b)选管、Rb、Re计算方法与慢充电路相同。2.充电电路设计203.整流滤波电路设计(1)电路原理图图1221(2)确定整流输出电流图13式中,取(I1+I2+I3)≈(0.1~0.2)IoI01、I02为慢、快充电电流。3.整流滤波电6、路设计22(3)计算电源变压器参数次级线圈电压次级线圈电流功率根据计算的U2和P选用合适的变压器。3.整流滤波电路设计23(4)确定整流二极管额定整流电流:最高反向工作电压:3.整流滤波电路设计24(5)确定滤波电容容量:耐压:式中,T=20ms(全波脉动电流周期)3.整流滤波电路设计25五、电路原理总图图1426(图13)印制电路板图印制电路板27六、实习报告内容一、课题名称二、技术指标三、整机设计方框图四、单元电路设计1、稳压电路方框图与原理图2、稳压电路部分各电阻的设计计算(要有计算过程)3、充电电路原理图4、快充充电电路的电阻Re设计计算5、整流滤7、波电路原理图五、整机电路原理图六、心得体会(设计、焊接、调试)28附录1.电阻标称值(E24系列)1.0;1.1;1.2;1.3;1.5;1.8;2.0;2.2;2.4;2.7;3.0;3.3;3.6;3.9;4.3;4.7;5.1;5.6;6.3;6.8;7.5;8.2;9.1;9.8。电阻阻值为:标称值×10n(单位Ω、kΩ或MΩ)292.电阻功率标称值1/16W(0.0625W);1/8W(0.125W);1/4W(0.25W);1/2W(0.5W);1W;2W;3W;5W;10W等。30
4、A阻值:1.稳压电路设计13④取样电路计算图8(a)a)Uo=Uomin时取I1=(0.05~0.1)Io1.稳压电路设计14b)Uo=Uomax时图8(b)计算方法与前相同:1.稳压电路设计核算输出电压是否满足要求15⑤计算比较放大器集电极电阻R1图9式中:β1取20~50(大功率管取20);β2取50~100。R1由下式确定:1.稳压电路设计16⑥限流保护电路计算图10式中,UD可取2V计算。检测电阻R2由下式确定:1.稳压电路设计172.充电电路设计图11(a)(1)晶体管VT:Icmax=I01Pomax=IcmaxUcemax(选用ICM、BUC
5、EO、PCM大于上述计算值的晶体管)(2)LED:用红色发光二极管。(3)VD:用硅整流二极管,IDM>I01即可。慢充电电路18(4)电阻计算图12式中,LED工作电流ID可取5~10mA;晶体管β可取50~100。2.充电电路设计Re:Rb:IBb01I=19快充电电路降压电阻R计算首先确定UCE再由下式确定R值图11(b)选管、Rb、Re计算方法与慢充电路相同。2.充电电路设计203.整流滤波电路设计(1)电路原理图图1221(2)确定整流输出电流图13式中,取(I1+I2+I3)≈(0.1~0.2)IoI01、I02为慢、快充电电流。3.整流滤波电
6、路设计22(3)计算电源变压器参数次级线圈电压次级线圈电流功率根据计算的U2和P选用合适的变压器。3.整流滤波电路设计23(4)确定整流二极管额定整流电流:最高反向工作电压:3.整流滤波电路设计24(5)确定滤波电容容量:耐压:式中,T=20ms(全波脉动电流周期)3.整流滤波电路设计25五、电路原理总图图1426(图13)印制电路板图印制电路板27六、实习报告内容一、课题名称二、技术指标三、整机设计方框图四、单元电路设计1、稳压电路方框图与原理图2、稳压电路部分各电阻的设计计算(要有计算过程)3、充电电路原理图4、快充充电电路的电阻Re设计计算5、整流滤
7、波电路原理图五、整机电路原理图六、心得体会(设计、焊接、调试)28附录1.电阻标称值(E24系列)1.0;1.1;1.2;1.3;1.5;1.8;2.0;2.2;2.4;2.7;3.0;3.3;3.6;3.9;4.3;4.7;5.1;5.6;6.3;6.8;7.5;8.2;9.1;9.8。电阻阻值为:标称值×10n(单位Ω、kΩ或MΩ)292.电阻功率标称值1/16W(0.0625W);1/8W(0.125W);1/4W(0.25W);1/2W(0.5W);1W;2W;3W;5W;10W等。30
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