模电直流稳压电源课程设计.docx

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模电直流稳压电源课程设计

模电课程设计

设计题目：

直流稳压电源

专业名称：

光电器件及其应用

学生姓名：

班级学号：

指导老师：

一、设计题目：

直流稳压电源

二、设计要求：

输出电压可以在3—10V连续调节，稳压电源可采用串联型稳压

电路或三端稳压电路设计。

一、设计题目-----------------------------1

二、设计要求-----------------------------1

三、原理与分析--------------------------3

四、具体实现---------------------------8

五、各部分定性说明以及定量分析--------10

六、设计心得体会----------------------13

七、参考文献---------------------------15

三、原理与分析

1．直流稳压电源的基本原理

直流稳压电源一般由直流电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。

各部分的作用：

图1示意图

（1）电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。

变压器副边与原边的功率比为P2/P1=η，式中η是变压器的效率。

（2）整流滤波电路：

整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。

再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。

常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

图2：

各滤波电容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。

图3

（3）三端集成稳压器：

常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。

常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。

其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。

其典型电路如图2，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：

Uo＝1.25（1＋R2/R1）

式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。

图4

2．稳压电流的性能指标及测试方法

稳压电源的技术指标分为两种：

一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。

测试电路如图3。

图5　稳压电源性能指标测试电路

（1）纹波电压：

叠加在输出电压上的交流电压分量。

用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。

也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。

（2）稳压系数：

在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化.稳压电源的技术指标分为两种：

一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。

（3）电压调整率：

输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。

（4）输出电阻及电流调整率

输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值.电流调整率：

输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。

输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。

四、具体实现

1、参考电路：

图6参考电路

2、元器件清单：

a、整流桥1个；

b、二极管　2个；

c、电阻1个；滑动电阻器1个；

d、电容6个

e、LM7912CT1个，LM7812CT1个

f、电位器　2K1个；

h、导线若干；

i、焊锡丝若干

3、试验

a、根据参考图连线，再在12V输出端加上滑动变阻器使得输出在3-10V可调。

b、检查焊接并确认无误后接通电源进行测试；

c、用示波器看看各点路的波形。

五、各部分定性说明以及定量分析

1、单相全波整流电路

图7桥式全波整流电路

输出电压的平均值：

输出电流的平均值：

　　根据谐波分析，桥式整流电路的基波UO1M的角频率是U2的二倍，即100Hz,则UO1M为：

故脉动系数为：

图8桥式整流电路电压与电流波形

2、滤波电路

滤波电路分为电容滤波电路，LC滤波电路及π型滤波电路，电容滤波电路是最简单的滤波电路，就是在整流电路输出端并联电容，如图所示。

LC滤波则是并联一个电容，再串联一个电感，π型滤波电路如图9所示

。

图9滤波电路

　使用电容滤波以后：

脉动系数：

T为交流电的周期0.02S.

六、心得体会

“课程设计是培养学生综合运用所学知识发现提出分析和解决实际问题锻炼实践能力的重要环节是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异。

”

一周，很短，因为每天都有的忙，虽然我不是每天都在忙。

从一开始的一片茫然到现在即将结束，回顾过去的一周，我惭愧的是在即将结束的时候才开始用心去做，但我深刻意识到只要用心去做，就会有意想不到的收获。

这一次的课程设计告诉我生活不是想象中的那么简单。

一个学期结束了，在上了这么久的模拟电子技术基础课程，在最后的一次课程设计中，我发现了许多的问题。

发现自己对模拟电子这门课还存在很多的不足之处，理论知识的理解不是很深。

本周开始老师组织我们进行课程设计的实训，短短几天，我觉得收益颇多。

首先，从课程设计本身来说，我学到了很多东西，巩固了课堂上学到的模拟电子技术的应用知识

这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固

上了半年的课，我觉得还不如这一星期的实训实用,当然!

课本知识是需要积累的,但要运用到过程中才能更好的掌握。

这就就是“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

”的真实写照吧！

（我觉得课本知识要跟上时代的步伐,电子这一行发展得很迅速,以前上计算机组装与维修课,我们拆装的是废弃的主机,从网上看到日本的小学生拆装的是笔记本,差距啊...）

很喜欢这样上课,可以锻炼自己各个方面的能力,希望以后有更多这样的实训机会,最好是走出校园的实训。

七、参考文献

1.高等教育出版社《电子技术基础》模拟部分（第五版）康华光主编；

2.《常用电子电路280例解析》张延琪主编中国电力出版社；

3.《实用电子电路200例》张庆双主编机械工业出版社；

4.《新型电子电路应用实例精选》苏文平主编北京航空航天大学出版社；