半导体直流稳压电源课程设计报告

模拟电子技术实验报告课题：半导体直流稳压电源学院：班级：姓名：指导教师：同组成员：XX年XX月XX日一、设计目的1、学习直流稳压电源的设计方法；2、研究直流稳压电源的设计方案；3、掌握直流稳压电路的调试及主要指标的测试方法。二、设计要求和技术指标2.1设计要求（1）设计一个能输出±12V的直流稳压电源；（2）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数，要求绘出原理图，并用Protel99SE/DXP画出印制板图；（3）在万能板或面包板上制作一台直流稳压电源；（4）测量直流稳压电源的稳压系数；（5）测量直流稳压电源的内阻；（6）拟定测试方案和设计步骤；（7）写出设计报告。2.2技术指标要求电源输出±12V的电压，输入电压为交流220V，最大输出电流为IL=500mA，稳压系数Sr≤5%，电网电压波动正负10%。三、设计说明3.1交流电路直流输出稳压电路滤波电路整流电路变压器设计原理交流电路直流输出稳压电路滤波电路整流电路变压器3.2参考电路1.桥式整流电路及其波形2.参考波形图3.2.1降压后的电压波形图3.2.2整流后的电压波形图3.3.3滤波后的电压波形图3.3.4稳压过后的电压波形3.设计思路3.1.变压器将电网提供的220V交流电压转换为各种电路设备所需的交流电压3.2.整流电路：利用单向导电器件将交流电转换成脉动直流电路。3.3.滤波电路：利用储能元件（电感或电容）把脉动直流电转换成比较平坦的直流电3.4.稳压电路利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压。3.5保护电路假若电路输入端断开，C5将从稳压器输出端向稳压器放电（若电容容量较大），易使稳压器损坏。因此，在稳压器的输入端和输出端之间跨界一个二极管，起保护作用。四、具体方案分析4.1电路设计以及元器件具体参数计算C3，C7用于抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡，其容量一般较小，一般小于μF，所以选择0.33μF的电容。C5，C6用于消除输出电压中的高频噪声，可取小于1μF的电容，可取几微法甚至几十微法电容，以便输出较大的脉冲电流。所以选择0.1μF的电容。RC1=(3~5)T/2,T=1/50=20ms,，所以有C1=R/[(3~5)T/2]=2000μf,因为需要留有一定的余地，C取2200μF。4.2购买所需材料4.3模拟仿真电路由仿真结果可知，输出的电压非常接近12V和-12V输出电流为0.049A，误差是由长导线的电流效应引起的，变压器T1：降低电网电压的幅值，隔离电网电压与直流电源；整流器D1：将交流电压变为单相直流脉动直流电压，C1,C2:滤波电容，过滤在设定幅值以外的脉动W7812/W7912:保证在电网波动和负载变化时输出的直流电压保持不变；C3,C7用于抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡，其容量一般较小，一般小于1ufC5,C6用于消除输出电压中的高频噪声，可取小于1uf的电容，可取几微法甚至几十微法电容，以便输出较大的脉冲电流。R1,R2：负载电阻D3,D2:保护电流过载时集成稳压器不被损坏4.4组装电路按照自己设计的电路，在电路板上插接元器件并焊接。焊接完毕后，应对照电路图仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象。对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量，以便提供调整电路的依据。经过反复的调整和测量，使电路达到要求4.5注意事项(1).电源变压器的绝缘电阻进行检测，以防止变压器漏电。；(2).整流桥的引脚和滤波电容器的极性不能接反，否则将会损坏元器件。(3).检查负载端不应该有短路现象。五、测试结果5.1整流桥后电压值整流桥后的电压应为变压器输出电压的0.9倍，既U1=0.9U2，U2因为变压器规格限制输出17V电压，因为电网电压波动正负％10，所以计算值为U1=（17V-（17V*％10））*0.9=13.77V5.2滤波电容两端电压滤波电容两端电压U0=1.2U2，因为U2=17V电网电压波动正负％10，所以计算值U0=1.2*（17+（17*％10））=22.44V5.3实际输出电压实际输出电压应为±12v六、实验总结通过本次实验，我对直流稳压电源的工作原理有了更深刻的认识，对整流环节、电容滤波环节、集成三端稳压器典型电路等有了一定的把握。同时，在实验过程中，我们遇到了不懂的问题，通过查阅课本、请教老师和组员之间的相互讨论，最终弄明白了原理，解决了问题，理论应用到实践的能力得到提升。由于是设计性实验，电路结构和器件参数完全自己计算确定，这时我学会了衡量元器件性能好坏的指标和选择器件的依据。在实习中，我锻炼了自己动手能力，提高了自己解决问题的能力。通过本次实践也培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。在这次设计中，我也遇到了