串联型二路输出直流稳压电源

1、 课程设计说明书课程设计名称： 模拟电路课程设计课程设计题目： 设计制作一串联型二路输出直流稳压电源 学 院 名 称： 信息工程学院 专业： 电子信息工程 班级： 学号： 姓名： 评分： 教师： 2013 年 9 月 30 日 模拟电路 课程设计任务书20 13 20 14 学年 第1学期第 1 周 4周 题目设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路内容及要求设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路 一路输出直流电压12V；另一路输出512V连续可调直流稳压电源； 输出电流IOm=200mA；稳压系数Sr0.05；进度安排2013.9.10-2013.9.17：布置课题，查阅资料，方案分析

2、并进行电路仿真；2013.9.18-2013.9.25：完成系统的制作、焊接、调试；2013.9.25-2013.9.30：设计结果检查，完成设计报告。学生姓名：姜官男指导时间：2013.9.3-2013.9.30指导地点： E 楼 311室任务下达20 13年 9月 2 日任务完成2013年 9 月 25日考核方式1.评阅 2.答辩 3.实际操作 4.其它指导教师张华南系（部）主任贾杰注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。摘要随着电力电子技术的迅速发展，各种各样的电子设备随之产生。电子

3、设备一般都需要直流电源提供电。这些直流电除了少数直接利用于电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。直流电源应用非常广泛，其好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能，目前，市场上各种直流电源的基本环节大致相同，都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等电网供给的交流电压U1（220V，50HZ）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压。但这样的直流输出电压，还是会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供点要求比较高的场合，还需要使用稳压电路，一保证输出直流电压更加

4、稳定。整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。 这次课程设计所做的，就是一个简易的串联型直流电源。它可以直接接在220V的交流电上而输出一稳定的，符合实验要求的直流电压。这次实验，不仅考察我们课本上的理论知识，还考察了我们的实际动手能力以及将理论转化为实际的一种能力，对我们以后有很大帮助。（关键词：稳压、直流、电源、串联）目 录l 第一章、设计内容及其要求········

5、83;·····················5l 第二章、系统设计方案··························&#

6、183;·······6l 第三章、系统组成及其工作原理··························8l 第四章、单元电路设计、参数计算、器件的选择·········

7、83;···9l 第五章、实验、调试及测试结果与分析·····················10l 结论·····················&

8、#183;···························11l 参考文献·····················

9、;························12l 附录一························

10、3;······················13l 附录二··························

11、83;····················18第一章、设计内容及其要求内容：设计制作一串联型二路输出直流稳压正电源电路要求：路输出直流电压12V，另一路输出512V连续可调直流稳压电源； 输出电流Iom=200mA； 稳压系数Sr0.05；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。2学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法

12、。3培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。第二章、系统设计方案1. 方案一：因为我们是为了将交流220V转化为直流12V，首先考虑的是使用一个晶体管和一个稳压管，连上合适的电阻，通过晶体管和稳压管的性质得到符合要求的电压。因为所选实验是二路的，一路要求输出一恒定电压，另一路要求输出可调电压。故为实现第二路的要求，我们可以改变输入电压的大小从而改变输出电压的大小，从而达到可调这一要求。2. 方案二：我们首先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，通过三端稳压器的输入输出关系调整系数，保

13、持输入电压为直流19V。然后将这分为两路，一路通过三端稳压器LM7812，通过7812的作用直接得到一电压值为12V的恒定电压。另一路通过三端稳压器LM317，同样通过它的作用，再利用电位器的调节改变电阻，从而使输出电压可在要求范围内调节。3. 方案比较：首先考虑的方案一，然而却遇到了一些问题，方案中稳压管的电流无法具体分析每一时刻的大小，因为它会随着输入电压的改变而变化，从而在选择相关元器件参数时会有很大麻烦。于是请教指导老师，在指导老师的帮助下，通过查找课外相关资料，最终选择方案二。方案二系数容易控制，并且输出电压和电流可以直接的达到实验要求，可以减少使用元器件的数量。第三章、系统组成及其

14、工作原理 整个系统有五部分组成：交流电源、降压部分、整流电路、滤波电路还有稳压电路。交流电源：为家用220V交流电源。降压部分：通过变压器作用，将220V电压降为一个较小些的电压，作为后面部分的输入电压。整流电路：将上一级输入的交流电压通过全波整流作用，使之成为一周期减半的正电压，如左图：滤波电路：将上一级整流电路中得到的正向交流电压滤去交流部分，作为下一级稳压电路的输入电压，如右图：稳压电路：上一级电容的滤波，所得的电压并不是稳定的，从滤波图中也可以看出，故需要通过稳压器的作用，从而使输出的电压为一稳定不变的电压！实验原理图：第四章、单元电路设计、参数计算、器件的选择 通过自己的初步设计，指

15、导老师的帮助以及查询相关的资料，最终确定了各部分组成，元器件的选择以及相关参数。一、 单元电路的设计 降压部分：使用一个不同变压器来实现降压。整流电路：选用一个桥堆来对输入的交流电压进行整流。滤波电路：根据电容的特性，我们选用它来进行滤波。同时，为了滤波的效果更好 ，我们选用一个为大电容值的电容。稳压电路：根据方案的选择，我们二路的稳压电路分别选用了LM7812和LM317。二、 参数计算和器件选择 由于在领取元器件时，只有220V12V的，故经过降压后电压为Ui=12V；整流之后电压U1=12×0.9=10.8V；滤波是我们应该选用一个大电容，所以选取了一个100uf的；稳压部分，

16、如图，根据所知的稳压管的相关资料，左图中C3和右图中的C1电容要求为不超过1uf,我们选用了0.33uf的，同样，左图C2和右图C3电容要求选用1-10uf的，我们选用了1uf的。在第一路输出端选用了一个120的电阻。对于第二路，输出电压为：Uo=1.25（1R2÷R1）,并且由于R10.83K，R223.74K，所以选择R1为200，R2为2K。为保证输出最小电压与要求的5V差不多，故用一510电阻与电位器R2串联。第五章、实验、调试及测试结果与分析 在查阅完相关资料，进行大量原理研究后我们决定采用方案二进行实验，列出自己的原件清单后，然后开始了原件的焊接，对照原理图仔细检查理解后

17、进行焊接，第一次在焊接完电路以后，确认电路无虚焊，电路图没有问题后，开始进行调试。在连接变压器进行测试时，由于实验器材所采用的的电阻器和电容功率太小，电路中电流太大，导致470uf电容被击穿，电阻发烫明显，实验未能成功过。所以采取新的措施，因为学校无法提供符合要求的电阻。为了降低电流，所以采用电阻功率稍大的电阻，而且适当的提高电阻的阻值。于是我们将电路进行了改进，将输出电阻换成一个大电阻。然后开始焊接，检查电路无虚焊，电路没有连接错误后。我们开始了进行第二次调试，连接上电压器后各元件均无发烫和电容击穿现象，然后进行数据测量，我们测得输入变压器后的交流电压为12.7v ，电路一端测得输出12.0

18、3v的稳定直流电压，另一端测得电压为5.0V，调节电位器。可以输出4.7v-12.03V的连续可调的可变直流电压。稳压系数和电流都已基本达到实验的要求。结果如表输入电压固定端输出电压可调端输出电压最小值可调端输出电压最大值12.7V12.03V4.70V12.03V实验误差分析：（1）万用表的测量不是十分精准 （2）电路元件参数存在误差。 （3）变压器降压达不到要求。 （4）仪器测量误差。结论实验结果：输入电压固定端输出电压可调端输出电压最小值可调端输出电压最大值12.7V12.03V4.70V12.03V 本次课程设计设计制作一串联型可调二路输出直流稳压正电源电路，经过实验前的方案设计及仿真

19、、电路的焊接及成品测试，制作成品达到了输出电流最大值约为200mA；一路输出12.03V,一路输出4.70V12.03V可调；稳压系数小于0.05的效果。在误差允许的范围内与实验要求基本一致，实验成功。 在本次课程设计当中，虽然有点小失误，考虑不够周全，导致电容击穿，但是正因为如此我们也提高了发现自身改正错误并且积极寻找改正错误的能力，再查阅大量资料后有了坚实的理论基础上，并且进行实践，充分的锻炼了自身的动手能力和解决电路问题的能力，对自身的综合能力有了很大的提高。而且从Multisim软件的学习，到课题方案的设计，再到实验电路的仿真，最后到实际电路的调试，无处不表现出团队精神的重要性。尤其是电路的焊接方面，组员之间的沟通、配合及分工的合理性。只有这样，才能将事情做到精益求精，做任何事当如此。此外,还要感谢指导老师的提点,让实验得以顺利的完成。参考文献1、 康华光.电子技术基础（模拟部分（第五版）. 北京：高等教育出版社.2006.1(5)2、邓谦,刘清平