课程设计报告【模板】

1、模拟电子技术课程设计报告设计题目:直流稳压电源设计专 业电子信息科学与技术班级电信092学号200916022230学生姓名指导教师垂设计时间2010-2011学年上学期教师评分2010年 月 日目录1概述21.1直流稳压电源设计目的21.2课程设计的组成部分32直流稳压电源设计的内容42. 1变压电路设计42. 2整流电路设计52. 3滤波电路设计92. 4稳压电路设计102. 5总电路设计113总结133.1所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的133. 3体会收获及建议133. 4参考资料（书、论文、网络资料）144教师评语145.成绩14电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或

2、缺的组成部分，直 流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备，它能 保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。一个低纹波、高精度 的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成， 具有体积小，重量轻，性能稳定可等优点，电压从零起连续可调，可串联或关联 使用，直流输出纹波小，稳定度高，稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自 动恢复功能，是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压 电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、 工厂电器设备配套使

3、用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给，才能使 其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电 压时高时低，电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法 是在电子设备的前端进行稳压。直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、 电镀、充电设备等的直流供电。1.1直流稳压电源设计目的1.学习直流稳压电源的设计方法；2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 宜流稳压电源；3. 掌握直流稳压电源的主要性能参数及其测试方法12课程设计的组成部分1.2.1设计原理设计电路框图设计电路框图如图1所示，包括变压器降压，整流滤

4、波电路滤波，稳压电路 进行稳压四个部分。图1为电压经过各个部分的波形，交流u1经过变压器降压 后到较小的交流u2,经过整流滤波后变为纹波很小的直流u4,最后由稳压电路 进行稳压输出。直流稳压电源的组成电源整流-00-滤波稳压变压器电路-00-电路电路220 v °50hzc/wo+&o-0tv20t图一vr图1 稳压电源的组成框图及整流与稳压过程图屮各环节的功能如下：1）整流电路是将工频交流电转换成具有直流成分的脉动直流 电。2）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。3）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宜流电压。1.2.2各部分

5、电路的作用交流变压器。一般的电子设备所需要的直流电压较之交流电网提供的200v 电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，就需要将电网电压转化到合适的 数值。所以，电压变换部分的主要作用就是将电网电压变为所需要的交流电压， 同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。整流电路。整流电路的作用是将变换后的交流电压转换为单方向的脉冲电 压。由于这种电压存在着很大的脉动部分（称为纹波），因此，一般还不能直接 用来给负载供电，否则，纹波会严重影响到负载的性能指标。滤波电路。滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流进行平滑，使之成 为含交变成分很小的直流电压。也就是说，滤波部分实际上使一个性能较好的低 通滤

6、波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。稳压电路。尽管经过整流滤波后的电压接近于直流电压，但是其电压值的稳 定性很差，受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳 压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。1.2.3设计方案的的分析由设计原理可知直流稳压电源应由几部分组成，而且各个部分相对独立， 因此，在进行设计电路的时候我们采用各个部分分别设计，独立选择元器件，独 立测试的方法，最后将这几部分进行组装和调试，最终达到设计完整直流稳压电 源电目的。2.直流稳压电源设计的内容21变压电路设计变压电路相对简单，仅有一个单相变压器，变压器将220v市电转化为电路 能承担的电压。

7、理想变压器满足i 1 /i 2 =u 2 /u , =n 2 /n , =l/n,因此 p广p?=u变压器副边与原边的功率比为p?/p广，式中是变压器的效率。根据电路需要选择适当的单相变压器。图222整流电路设计整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。有半波整流和全波整流，最 常用的是单相桥式整流电路。本设计也采用了单相桥式整流电路，所谓桥式整流 电路，就是用二极管组成一个整流电桥。当输入电压处于交流电压正半周时，二极管比、负载电阻rl、d3构成一个 回路输出电压uoii-udud输入电压处于交流电压负半周时，二极管。2、 负载电阻rl、片构成一个回路，输出电压uo=ui-ud?-ud40o

8、ovhzo202 5220 v50 hz(b)单项桥式整流电路图3设变压器的副边电压有效值为u 2、则其瞬时值2 = v2 u 2 sih3t。 当2为正半周时，电流由a点流出，经d、並、乙>3流入b点，因而 负载电阻rl ±的电压等于变压器副边电压，即uq=u2 , z?2和管 承受的反向电压为-2。当u2为副半周时，电流由b点流出，经 d2、 rl £>4流入a点，负载电阻尺乙上的电压等于-忧2，即w0=-w2， z、z?3承受的反向电压为2。由于“、z?3和、“4两对 二极管交替导通，致使负载电阻人厶上在况2的整个周期内都有电流通过，而 且方向不变，输出电

9、压0 = 1 vsincot l单项桥式整流电路的波形图图4通过上述分析，可以得到桥式整流电路的基本特点如下：(1) 桥式整流输出的是一个直流脉动电压。(2) 桥式整流电路的交流利用率为100%。(3) 电容输出桥式整流电路，二极管承担的最大反向电压为2倍的交流峰值电 压(电容输出时电压叠加)。(4) 桥式整流电路二极管的负载电流仅为半波整流的一半。(5) 实际电路中，桥式整流电路中二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。仿真图如下:图52.2.1.参数计算负载电压平均值：/°=丄仮a sin曲d（曲）=2履a =0.9鼻7171负载电汴平均值:l l二极管电流的平均值:遁= 0

10、.9®pd=i/l截止非管承受的最大反向电压：t/rmd23滤波电路设计电容滤波的基本工作原理就是利用电容的充放电丿乍用,使负载电压趋于平滑。电容并联在负载两端如 放电放电单相桥式整涼电容滤波电路及波形2. 3.1 电容滤波电路的特点(1) 二极管导通角& 兀 时电流很大，故对二极管的要求提高了。加在截止二极管上电压的最大值接近,导通时间缩短了，流过二极管的瞬 选管时一般取/fm = ( 2-3) /f2a/2(/2(2) 工程上常用下面经验公式来确定滤波电容c的值，即c ' （3 5）(3) 电容滤波电路的输出电压为t/0=(l1.4)2通常情况下取u()=l.2u

11、2仿真图如下:24稳压电路设计经整流和滤波后的输出电压，虽然脉动的交流成分很小，但是仍会因交流电 源电压的波动和负载的变化而变化，稳定性较差。为了获得稳定性好的直流电压, 应该加上稳压环节。2.4. 1硅稳压管稳压电路参数的选择(1) 硅稳压管的选择可根据下列条件初选管子/zmax= (23) tlmax(2) 输入电压刃的确定一般取刃=(2一3)(3) 限流电阻&的选择(略)25总电路设计总电路图o+u1r12. 5. 1电路工作原理变压电路将220v市电经过电源变压器降压后，变成15v左右的低幅交流电。 再通过整流电路将交流电流整流，将正弦波电压变成单一方向的脉动电压。然后 通过l

12、c滤波电路滤波，是输出电压平缓。最后通过稳压电路稳定输出电压，采 用具有放大环节的串联型稳压电路稳定输出电压，该电路可调节输出电压，集成 运放工作在深度负反馈，输出电阻趋于零，因而电压相当稳定。仿真图如下:图103 总结31所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的(1) 波形调不出一一把负载减小，调节频率；(2) 选错器材或接错端口一一检查电路，重新接；(3) 画图时不会用一些工具一一问老师或同学或上网查；3. 3体会收获及建议本次课程设计是在系统学习模拟电子技术基础之后通过查阅相关资料完 成的，这次课程设计给我带来了很大的收获，让我学到了很多，不仅掌握了简单 的电子电路的设计与制作，也掌握了论文

13、写作的方法和格式。在制作电路时，我 深深体会到连接电路时一定要认真仔细，每一步骤都要认真分析。怎样看电路图以前是我们学习模拟电子技术的一大难题。为了提高且掌握看 图、识图、分析图的方法和技巧，我们特地从网上查找了些专题文章，详细了解 各类电路图的基本原理和分析方法。直流稳压电源的工作原理以及它的要求和性能指标。也让我们认识到在此次 设计电路中所存在的问题；而通过不断的努力去解决这些问题在解决设计问题 的同时自己也在其中有所收获。设计过程中遇到很多难题，在老师以及同学的帮助下我顺利地完成了本次设 计，通过这次设计我深刻感到自己的知识十分有限，在以后的课程学习中一定要 认真学习理论知识，充实自己。34参考资料(书.论文.网络资