带充电功能可调直流稳压电源

1、-PAGE 1. z题目：带充电功能的可调直流稳压电源一、工作原理整流滤波、稳压、调压电路 充电电路1、整流滤波电路220V市电 变压器 15V 熔断器 短路保护整流VQ R6,VL1(电源指示) 滤波C1 1518V直流通过二极管单向导电作用，把由变压器得到的交流15V电压，变换成脉动直流电压，再经过电容滤波电路，把脉动直流电压变换成较为平缓的直流电压。电路中红色二极管为电源接入指示，点亮为正常情况。如果开电源，VL1不亮，则要检查原因，如保险、桥堆VQ等。2、稳压、调压电路 主要通过三端可调集成稳压电路LM317实现。将整流滤波得到的较为平缓的直流电压经过LM317稳压和电位器RW1调压而

2、得到稳定的可调输出电压。整流滤波电压 LM317 输入端 稳压 LM317输出端1.25V恒定电压LM317的主要特性是1、2端电压恒定为1.25V，在1、2端接一个固定电阻R1(200)，可在电阻R1上形成恒流，于是2端对地的电压为1.25V + RW1上的电压，即： (式1)RW1：0 2.2K 所以，调压围为1.2515V正常情况下，317 输入1518V，输出1.2515V。所以1端电位应低于2端，1端电位也应低于3端。当发生异常情况，如电源短路等，为保护317，参加二极管VD1，VD2起保护作用。C2，C3：平波C2：平滑LM317 输入端电压C3：并在RW1两端，平滑输出电压VD1

3、、VD2、R1：保护当输入短路时，C4上的电荷通过VD1放电。当输出短路时，C3上的电荷通过VD2放电。这样就不让大电流流过317。C4：滤除低频成分的脉动C5：滤除高频成分的脉动317的调压围即输入电压可到达27V，但前面的变压器也要换成27V。3、充电电路充电采用恒压形式。电源直接取自整流滤波输出LM317前一级，又通过R3和VW1组成的稳压电路为晶体管V提供固定偏置经电阻分压后为3.5V，可以为电池组提供2.8V的稳定充电电压；电流由晶体管V提供，经电阻R2和VL2的限流，可为充电电池组提供约50mA的充电电流电流会随充电电池组电压的建立有所下降。充电时间可以按下面式子核算，但由于电路为

4、恒压形式，又设置有限流电路，故没有过冲问题。充电时间电池标称安时数/充电电流如：500mAh电池，利用本充电装置充电约50mA，按上式计算可知，充电时间需要10小时，考虑到电池充电后期，充电电流会略有下降，充电时间可稍微延长一些，比方1214小时。二、实际应用电路在实际安装制作中，有些元器件是需要安装在外壳面板上，再用导线连接到电路板，如变压器，红、绿指示灯VL1、VL2，电位器，保险，开关，输出接线柱等8个元器件，所以，在图中将它们画成插座的形式。以下电路为实际应用电路，绘制原理图时按此图作。原理图中有24个元件，13个网络N0001N0013。三、上机设计流程1、软件安装首先，安装原理图设

5、计软件。翻开protel文件夹下的PROTEL10.SCH文件夹，找到setup安装文件，双击文件进展原理图设计软件Schematic Editor的安装。其次，汉化Schematic Editor。翻开protel文件夹下的protel中文补丁文件夹，将sch文件拷到安装目录下，替换原来的sch文件。注：由于win7与该软件的兼容问题，会出现关闭软件后再翻开局部菜单显示不正常的问题，可通过重启电脑暂时解决。假设想彻底解决此问题，需安装*P虚拟机。第三，安装PCB设计软件。翻开protel文件夹下的PROTEL15.PCB文件夹，找到setup安装文件，双击文件进展PCB设计软件的安装。第四，

6、汉化PCB设计软件。翻开protel文件夹下的protel中文补丁文件夹，将pfw文件拷到安装目录下，替换原来的pfw文件。注：由于win7与该软件的兼容问题，会出现关闭软件后再翻开局部菜单显示不正常的问题，可通过重启电脑暂时解决。假设想彻底解决此问题，需安装*P虚拟机。第五，破解PCB设计软件。翻开protel文件夹下的protel中文补丁文件夹，将crack文件拷到安装目录下，并运行。再次翻开PCB设计软件，出现参加代码的窗口，点击参加代码，密码按照其规定格式输入：1111-1111，即完成破解。2、绘制电路原理图并形成正确的网络表文件1翻开Schematic Editor2在库编辑窗口中

7、选增加/删除添加库文件在protel元件库sch目录下，一般情况在c:PFWSCH下，假设库文件已经存在则转入下步3选文件菜单点新建文件项，会出现绘图窗口4选选项菜单点设置图纸项，在出现的图纸设置对话框选项中选图纸大小为A45选文件菜单点另存为选择目录并存储文件注意：此目录将存储以后过程中形成的所有文件，所以建议自己建立文件夹或按教师指定的文件夹存储文件6绘图：放置器件，调整器件位置，通过导线实现器件间的互联。绘图时假设发现有画线锁定不住管脚的问题，请重新进入步骤4”所述对话框，设置栅格中的定位及可视，一般全部设置为5”可以解决问题。电气联线不能用错工具。7编辑器件的名称编号、型号参数，封装号

8、。8选文件菜单点建立网络表形成网络表文件注意不要马上关闭文件，假设文件已经关闭，需在存储文件目录下用记事本重新翻开。对照网络表文件与实习指导书上的电路图检验网络表。必须通过校验，否则不能进入以下步骤。3、绘制印制板图1翻开Protel for Windows 1.52选文件菜单点新建PCB文件项，出现绘图窗口3选 库编辑菜单点组件库管理，在出现窗口中点增加添加库文件在protel.rar元件库pcb目录下，一般情况在c:PFW下，假设库文件已经存在则转入下步4选网络表菜单点加载网络表，在出现的对话框中选先前形成的网络表，按OK会出现网络表调入情况说明，假设网络表正确调入241”个组件，13”条

9、网络，39”条线则进入下步，否则就必须形成报告检查错误一般情况下，假设网络表是经过校验的，有可能是库加载有误，请重新加载库文件或请教师指导5摆放器件制止布线层划定线路板有效区域95mm45mm；铺开器件：点击自动自动布局参数设置；选取线条或器件，对器件摆放位置进展调整；加散热器。6网络优化。点击网络表优化网络表优化所有网络。7自动布线设置和全自动布线点击自动自动布线参数设置，线宽1mm。自动自动布线进展全部网络的自动布线。8一次布线不成功请调整器件及布线宽度，优化网络表，再次布线，直到布通为止。9器件标注文字大小和 位置调整；10 文字标注：和*。95.0mm45.0mm参考：PCB板尺寸1m

10、m线宽常用电子元件及其简易测量方法一、固定电阻器 在电子产品中，固定电阻器是应用最多的电子元件之一。目前最常见的产品为：金属膜电阻器、碳膜电阻器、半导体保险电阻器以及线绕式电阻器等四种材料的产品。固定电阻器的参数通常有两个，一是最大消耗功率、二是阻值大小。在一般电路中，最大消耗功率为1/8 W的碳膜电阻和1/4 W的金属膜电阻是应用最多的，少局部电路也有应用1/16 W的。其它功率的：如1/2 W、1W、2W以上的电阻，在实际电路中的应用要少一些。固定电阻器的功率大小在产品上一般不标出，只需通过观察其外观体积的大小即可方便地判断出来。1、色环电阻的阻值表示方法 固定电阻器的阻值通常用画在首部的

11、色环来表示阻值。 对碳膜电阻来说，第一环表示电阻值的第一位数字，第二环表示电阻值的第二位数字，第三环表示将前两环所表示的数字再乘以10的n次方，而画在尾部的第四环则用来表示误差(图1a)。 金属膜电阻因精度较高而用五环表示，其中前面三环表示电阻值的数字，第四环用来表示倍率，而第五环则表示误差(图1b)。 图1 电阻器的色环标注规定如下表颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本(底)色对应数值01234567895%10%20%例：一金属膜电阻，其首环为黄色(即4)、二环为紫色(即7)、三环为红色(即2)，四环为红色(即乘以)，五环为棕色，这样该电阻的阻值为，误差为。2、电阻器的质量好坏判断 用万用表的欧

12、姆档直接测量其阻值，在误差围为合格品，否则为不合格品。二、固定电容器固定电容器的种类比拟多，常用的有瓷片电容、丙纶电容、金属膜纸介电容、云母电容和独石电容等等。其中独石电容体积小容量大且价格适中，因而应用较多；瓷片电容价格最低，但容量不容易做大；丙纶电容性能很稳定，但体积较大而价格也要高一些；金属膜纸介电容的最大优点是被击穿后有自修复能力，但体积也是最大的，目前虽有小量应用，但已属淘汰产品；云母电容的特点是高频特性好，但容量很难做到0.01F以上，目前已很少生产。1、普通电容器的容量表示 容量在1000pF以下、1F以上直接标示容量值； 容量在1000pF以上、1F以下围，容量表示法有两种：

13、一种是直接标示多少F。如0.01F、0.047F、0.68F等等。 另一种是容量单位用PF，而容量值采用变形的指数形式来标示。如*电容上标示 其容量为474，表示该电容的容量为 。2、电解电容器的极性 电解电容器是有极性电容，因此，在接入电路中时，必须按极性接入且不能接反，否则、轻则影响电路正常工作，重则造成电解电容发热爆炸。 电解电容器的引脚极性通常标示在外壳上，印有-符号所对应的引脚为负极，且在两根引出线中为较短的一根；+极通常不标示，而在两根引出线中为较长的一根。3、电容器的容量和质量简易判断a、 用指针式万用电表的欧姆档进展测量：对10F以下的电容器，万用表置档；对10F以上的电容器，

14、万用表置档。 b、将万用表的两支表笔直接与电容器的两根引出线相接，这时，万用表的指针将向右偏转(电容器的容量越大，偏转角度越大)，偏转到最大的角度后再返回表盘的左边并逐渐回到零位；调换电容器的两根引出线再接入万用表的表笔，指针再度向右偏转更大的角度，然后又返回零位，。符合这种情况的电容器，通常质量是好的。可以安装在电路板上。三、电位器 电位器实际上是一个可调电阻器，通过调节其滑动端的位置来到达调节电阻值或分压值的目的。 电位器的质量判别比拟简单，用指针式万用表的欧姆档进展测量即可完成： a，首先根据电位器的总阻值将万用表的欧姆档置对应值，然后，将万用表两根表笔中的任一根接电位器中间的滑动端，另

15、一根表笔接电位器另两个引出脚中的任一脚，然后边观察万用表的指针边调节电位器的转轴，质量好的电位器应能看到万用表的指针平滑地向一个方向偏转，质量差的电位器则在指针的偏转过程中有跳动现象； b、当电位器的指针偏转到最大阻值位置时所指示的电阻值应等于该电位器的标称阻值； c、保持接电位器中间的滑动端的那根表笔不黄变，将另一根表笔改接另一根引出脚，再重复上述过程进展测量，如整个现象与上述过程一样，则该电位器质量是好的，可接入电路使用。四、二极管 二极管为有极性元件，在焊接入电路中时不允许反接，否则将造成电路故障！a、极性判断方法为：二极管外外表印有白色或黑色环的那一根引出线为负极。b、二极管质量的判断

16、比拟简单，用万用表的欧姆档直接判断即可： 将万用表置或档，然后将二极管的正极和负极分别与万用表的黑笔和红笔相接，这是万用表指示一个约为3 5K欧的电阻值；将二极管反过来两联接，这时万用表应指示一个无穷大的值，符合这种情况，则该被测二极管质量是好的，可接入电路使用。五、三极管三极管分为NPN型和PNP型两种极性的。其中9014为NPN型管，而9015为PNP型管。这两种极性的管子的外封装一模一样，其最大集电极电流和最大集射反向电压也一样，均为200mA和40V。但在接入电路时，需看清型号，不允许接错！否则，将造成电源短路而形成重大故障！ a、三极管的引脚判别 将三极管的有字面朝向自已，并将三个引

17、脚朝向下面，在这种情况下，从左到右的三个引脚分别为发射极e、基极b、集电极c 。 b、三极管质量的简单判断先将万用表置档，并将三极管的三根引出脚分开约34厘米的距离；对NPN型的9014管，先用左手的拇指和中指将万用表的黑表笔和三极管的集电极C夹紧并使其可靠连接，然后用右手握住万用表的红表笔接触三极管的发射极E(注意，右手不可接触表笔的金属局部)，这时观察万用表的读数应为无穷大，然后用左手的食指下压三极管悬空的基极端，在下压的同时观察万用表，如读数从无穷大下降到数百千欧姆，则该三极管质量是好的。对PNP型9015管，测量过程与9014根本一样，唯一不同的是9015的集电极C必须接万用表的红表笔

18、，而发射极E接黑表笔。六、整流桥整流桥为部按全波整流电路要求连接的四个二极管，因此用万用表的，档按前面所述的二极管质量判断方法，单独对每个桥臂上的二极管进展正反向电阻的测量，即可判断其质量的好坏。必须保证四个二极管均为正常时该整流桥才为合格品。七、变压器变压器的质量判别包括两个：一是原边、副边绕组的线圈都必须是通的，这只要用万用表的欧姆档直接测量即可，通常，3W变压器的原绕组的阻值约为几百欧姆，而副绕组的阻值约为十几到几十欧姆。 变压器的质量判别另一个是发热程度，判别方法如下：将变压器原绕组接入220V电源中，在其副绕组中接入对应满功率的假负载(可用大电阻或电炉丝或对应功率的小灯泡代替)，连续

19、运行半小时，如变压器的温升不超过60度，则该变压器为合格品。PROTEL的使用PROTEL是澳大利亚Protel公司于90年代初开发的电子线路辅助设计软件包，它由电路原理图设计软件ProtelSchematic和印制电路板设计软件ProtelPCBPrinted Circuit Board组成，可以说是Tango美国开发于80年代初的第二代产品。从现代电子设计的理念出发，强调设计要实现自动化，即现在提及较多的EDAElectroic Design Automation，本来这个过程应该包括产品初步方案的设计，方案的可行性验证及最后的实施，当然这个过程落实在电子产品的设计上就对应为原理图的设计，

20、原理的模拟仿真，PCB板的设计。图1我们下面要介绍的Protel软件ProtelSchematic1.0、ProtelPCB1.5属于初级产品，只包含了原理图和PCB板图的设计。Protel的后期产品如：Protel98、99、2000已经有了模拟仿真的模块，考虑到时间及实际需要，这里只对初级产品的应用作一个简要的介绍。ProtelSchematic的应用为了做到简单明了，下面以实例形式讲解应用。要画出图1所示电路可按以下步骤进展注：下划线描述的操作为菜单操作运行Schematic Editor， 点击文件新建文件，可翻开编辑窗口。设置图纸大小：点击选项设置图纸，可在相应对话框中设置图纸大小，

21、按小大顺序依次为A4、A3D、E，这里设置A4。 设置栅格大小：定位栅格 5mil ，可视栅格5或10mil ，1mil = 1/1000英寸。将此文件另存为自己的文件，后缀默认是 .sch，不要改动。确认文件所存的路径，以免找不到。选取库文件，放置器件。此工具栏位于主编辑窗口左侧见图2，按添加/删除按钮可进展选择元件库的操作，库文件扩展名 .lib。图2图中当前器件库浏览窗口中的器件即为当前选中库中的器件，选中相应的器件，用鼠标点击放置按钮可以在图纸上放置器件。按图1中要求，可选取电阻R、电解电容C1、NPN型晶体管VNPN在图中摆放。画电路图。调整器件位置。鼠标单击器件让器件处于选定状态器

22、件四周出现黑色虚线边框，再单击器件，可让器件粘连于箭头之上，按空格键space可调整器件姿态，即放置方向，然后在适当的位置点击鼠标即可把器件放置于该位置；按*，Y键可对调整器件左右、上下方向。同样的方法还可以移动器件的标识；注意：元件要放置在栅格线上，电容和三极管的极性也必须按照原理图放置。绘图。在工具栏点击绘图工具条按钮 ，可翻开绘图工具条见图3，点击画线工具画线，然后在线路穿插处放上节点，即可完成电路图的绘制；图3注意：电路中的电源和接地一定要用绘图工具条中放置电源和接地的工具放置。接地需要修改属性为电源接地。画线时要从元件引脚的末端开场连接到另外一个端子，中间不要分段即画2条线，否则极易

23、出错看似相连而实际上没有连接。编辑器件标号及参数。鼠标双击器件可进入器件标号及参数的编辑窗口，可根据窗口中各栏目前的提示设置参数，其间要特别注意器件封装的设置。库沿用原有的编号，不可修改元件如R1，R2，C3，不允许写空格，等字符元件型号：电阻值或电容值，根据器件特征写，但不要写成中文，F可以写成uF。封装号：即指定元件的外形尺寸和安装位置尺寸,必须要有。插座 CZ：CZ-2A 三极管V-NPN：1V-2保险 FS：CZ-2A 集成稳压片 IC：IC-317 整流桥VQ：VQ-10 无极电容：1C-5A电阻 R：1R-10、2W功率用1R-20 电解电容：大2C-D10-5、小2C-D8-4二

24、极管VD：1D-10 稳压管 VW：1D-10形成网络表。点击文件建立网络表，在弹出的窗口中选形成Protel网络表，点击OK可以马上在新开的窗口中看到形成的网络表；网络表构造对照讲解网络表的含义。网络表例子-. zVT11V-19014R11R-1033KR21R-1010KR31R-103.3KR41R-101.3KC32C-D6-3.550UC12C-D6-3.510UC22C-D6-3.510UCZ1CZ-2ACZ-2CZ2CZ-2ACZ-2(N00001C1-2CZ1-2)(GND_0CZ1-1C3-2CZ2-2R4-2R2-2)(N00003C1-1R1-2R2-1VT1-B)(V

25、CC_0R1-1R3-1)(N00005VT1-CR3-2C2-1)(N00006VT1-ER4-1C3-1)(N00007C2-2CZ2-1)-. z注意：由于软件版本较低，网络表要进展人工校验。原理图中有24个元件，13个网络N0001N0013如果检查网络表缺乏或中间有连续，则是原理图有问题，返回重新检查。原理图扩展名 .sch，网络表扩展名 .net，二者应保存在同一目录下。自己准备一软盘或U盘，以便拷贝打印。关键操作：选取器件单击器件，移动器件单击选定器件，加SPACE可旋转器件；编辑器件参数双击进入编辑窗口；图纸的放大缩小PageUp、PageDownProtelPCB的应用图4运

26、行Protel for PCB，点击文件新建PCB文件，翻开PCB编辑窗口。加载器件库。点击库编辑组件库管理，加载库文件，库文件加载以后，可直接在该窗口中浏览器件外形，即封装，也可点击放置按钮在编辑窗口中放置器件手动放置器件如散热器等。图5加载网络表。点击网络表加载网络表，屏幕翻开网络表加载状态窗口图4，观察网络表加载情况，假设出现有网络或器件丧失，一定要点击生成报告按钮，然后返回电路图编辑状态，对照报告检查电路图绘制情况一般可重点检查是否有器件重号情况，比方两个R1，以及元件的封装是否与PCB库中对应，否则点击OK进入编辑状态，这时点击 可看到调入的器件与网络。摆放器件。选择编辑窗口最下方工

27、具条，点击展开见图5选定制止布线层Keep Out Layer，设置定位栅格为0.25mm，线宽为1mm。选择画线工具，按电路板的尺寸画框，划定线路板有效区域；线路板尺寸：95mm45mm将此文件另存为自己的文件，后缀默认是 .pcb，不要改动。确认文件所存的路径，以免找不到。铺开器件。点击自动自动布局参数设置，在出现的窗口中，选定局部布局，然后按进展自动布局按钮，可以看到器件已被散布于刚刚划定的有效区域中了；选取线条或器件，对器件摆放位置进展调整；此时可设置定位栅格为0.1mm。.移动单个器件。Ctrl鼠标点击，器件将粘连于鼠标箭头之上，Space键可以调整器件姿态即旋转器件，在适合的位置点击鼠标可放置器件于该位置。.成组移动器件。Shift鼠标点击可选定器件选定的器件被点亮，再次操作可取消选定，选定多个