稳压电源电子设计论文.doc

徐海学院电子综合设计中国矿业大学徐海学院电子技术综合设计姓 名： 赵宇亮 学 号：22101154专 业： 电子科学与技术题 目： 直流稳压电源专 题： 电子技术综合设计设计地点： 电工电子实验室设计日期：5月9日成绩： 指导老师： 年 月电子技术综合设计任务书学生姓名： 赵宇亮 专业班级： 电科10-1班 学号： 22101154 设计日期： 2012 年 5 月 9 日设计题目： 直流稳压电源设计要求、技术指标：1、输入交流电压（220V、50Hz）2、输出四路直流电源（+5、+/-12V、+1.25+14V可调）3、输入电流不小于0.5A4、输出最大纹波电压小于50mV5、输出电阻R00时: 二极管导通，忽略二极管正向压降，uo=u2u2Vb ：二极管 D1、 D3 导通； D2、 D4 截止 。u 负半周，VaVb ：二极管 2、4 导通；1、3 截止 。输出波形：V0(AV)=VL=102V2sin(t)dt=22V20.9V2IL=VLRL=0.9V2RL脉动系数:S=V22-VL2VL=0.483平均整流电流:ID1=ID3=ID2=ID4=12IL=0.45V2RL最大反向电压:VRM=2V2滤波模块1.3.1滤波原理滤波原理： 利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性（电抗元件的储能作用）, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。滤波电路选择要求：由于输出最大电压为14V，电流最小为0.5A，所以，RL=28。采取电路较为简单的电容滤波，为了获得较为平滑的负载电压，一般时间常数=RL*C（35）T/2.取RL*C=5* T/2，得C=1786F 。考虑电网电压波动10%，则电容所能承受的最高电压1.1*U2*1.414=18.67V，所以采用2200F，25V的电解电容作为滤波电容。1.3.2滤波电路及桥式整流电容滤波电路分析：以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。桥式整流电容滤波电路（1）未接入RLRL未接入uc=0,设t1时刻接通电源, u2正半周，D1、D3导通向C充电，u2负半周，D2、D4导通向C充电：由于Rinl很小，很快uc=2V2，充电结束（2）接入RL时u2uc时：二极管D1、D3导通，一方面向RL提供电流，另一方面向c充电。 1.3.3电容滤波电路的特点(1) 输出电压 Uo与放电时间常数 RLC 有关。RLC 愈大 电容器放电愈慢 纹波减小V o愈大一般取近似估算:Uo=1.2U2。(2) 流过二极管瞬时电流很大。RLC 越大 Uo越高 负载电流的平均值越大 ; 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大故一般选管时，取IDF=23IL2=(23)12U0RL1.4.1稳压电路稳压电源质量指标:输出电压 V0=f(VI,I0,T) 输出电压变化量 VO=KVVI+R0I0+STT稳压电路的选择要求：根据输出要求可知，有固定输出和可调输出两大块。由于集成稳压器具有稳定性高以及完善的内部保护措施，并且使用方便、价格低廉，所以决定采用7812,7912,7805作为固定稳压器，采用LM317作为可调稳压器，两者的纹波电压均可在50mV以下 ；输出电流方面，78系列可达到1.5A，317系列TO220封装也可达到1.5A，完全满足设计要求。故采用上述器件作为整个电源的稳压部分。 1.4.2固定输出稳压电源1、三端集成稳压器随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等优点。 最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端，故称之为集成三端稳压器。常用的W7800 (W7900)系列三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。电路内部附有短路和过热保护环节。2、固定式（78正电压系列、79负电压系列）注：型号后XX两位数字代表输出电压值CW78LXX 输出电流最大150mACW78MXX 输出电流最大为500mACW78XX 输出电流最大为1.5A额定电压值有如下系列:5V、9V、12V 、15V、18V、 24V等 。 外形及引脚功能 塑料封装1输入端3 公共端2 输出端 1 公共端3输入端2 输出端W7800系列稳压器外形 W7900系列稳压器外形性能特点（7800、7900系列） 输出电流超过 1. 5 A（加散热器） 不需要外接元件 内部有过热保护 内部有过流保护 调整管设有安全工作区保护 输出电压容差为 4%输出电压额定值有: （5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V）等 。2、 三端固定输出集成稳压器的应用输出为固定正电压时的接法如图所示：CoW7805CiUI+_+_Uo123 0.11mF输入电压需高于输出电压3V以上3、可调集成三端稳压器正电压: CW117-/CW117M-/CW117LCW217-/CW217M-CW217LCW317-/CW317M-/CW317L1为军品级；2为工业品级；3为民品级 4、输出可调集成稳压器的应用二 晶体管串联型直流稳压电源2.1电路原理图2.2电路框图（1）元器件管脚要正确连接，如7812,7912的管脚使用区别。（2）原件标识直观明了（3）原理图层次清晰2.3建立元器件封装库根据所选原件型号，仔细查阅数据手册。根据手册中器件尺寸图，使用正确的器件封装。注意：（1）遇到库中不存在的器件封装，如散热片，手动绘制封装时，需要仔细测量其尺寸。2.4 PCB的绘制要求：布局合理，布线清晰。注意 ：（1）散热片与电解电容距离要适中，防止电容受热老化（2）使用覆铜作为地平面（地线）。 3- 1-1 元器件检查与整形检查PCB是否有断线、短路、破损等情况；检查元件型号、数量是否与清单一致；对主要元器件（如电源线、变压器、整流二极管等）进行参数测定。使用工具对相关元件按照相关技术规范进行整形。（严禁粗暴整形）3-1-2 焊接焊接要按照从低到高的顺序，依次进行。焊点要有光滑整齐的外观，足够的机械强度以及可靠的电气连接。3-1-3 装配 1 变压器副边中心抽头要接到地线上。2 220V电源线与变压器原边接线要有热缩管保护，防止触电短路。 3-1- 4 调试1 检查电源插头是否短路。2 各输出对地是否短路3-2 实物图片 直流稳压电源反面图片 直流稳压电源正面图片 3.3电路的参数测定 实验测量参数表格：电阻（欧姆）原边副边5445.96.4输出电压（伏特）+12V端输出电压11.8+5V端输出电压4.99最小电压124最大电压15.893-4实践小结（收获体会）本次电子技术综合设计的题目是设计一个简易直流稳压电源，并要求电压连续可调。我感到所学知识是很有用的，基本理论知识是实际应用的基石。在实际制作中，我深刻认识到所学知识并不是空的无用的，而是对实际有着极其重要作用的。更重要的是要学会查询资料、利用资料。最重要的学习是学习学习的方法，而自己设计的过程就是学习该如何学习并掌握陌生的知识并实际应用。相信这是我自己电子设计的开始，以后我将做的更好。参考文献1电子线路课程设计仿真设计与制作 华永平、陈松，东南大学出版社，2002年2模拟电子技术基础简明教程 清华大学电子学教研组，杨素行主编，高等教育出版社，2000年3康华光电子技术基础模拟部分( 第五版)高等教育出版社20054曹国清。数字电路与逻辑设计。徐州：中国矿业大学，19985谢自美。电子线路设计。实验。测试。武汉：华中科技大学，2000附录：固定输出稳压电源元器件清单规格及型号 代号 数量470uF/25VC1, C7, C12, C1542200uF/25VC2, C5, C10, C1440.1uF/瓷片C3, C4, C6, C8, C11, C13, C16710uF/25VC1711N4007D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10103mm红色LEDDS1, DS2, DS337805MC117812、7912MC2（MC3)