综合电子设计与实践-赵云伟课件项目三连续可调直流稳压电源学习资料

项目三

连续可调直流稳压电源的设计与制作

1、任务确定2、整体设计3、电路设计4、电路调试5、整理与总结计划课时---4课时1任务确定

知识与能力目标1、能制定项目开发实施方案2、根据任务进行人员分工，及协作开发3、能够进行产品成本估算1、了解机电产品开发过程2、掌握电子元器件的检测方法任务描述直流稳压电源是各种电子产品中不可缺少的一部分，它的质量直接关系到产品的质量，因此掌握稳压电源的设计与制作，对以后的实际工作是很有意义的。直流稳压电源，顾名思义，即电源的输出为稳定的直流电压。因此直流稳压电源是一种将交流电转换为平滑稳定的直流电的能量变换器。1.1任务要求

设计并制作一个连续可调直流稳压电源主要技术指标要求：①输出电压可调：Uo=+3V～+9V②最大输出电流：Iomax=800mA③输出电压变化量：ΔUo≤15mV④稳压系数：SV≤0.003⑤具过载电流保护

本项目的安排流程：任务一、确定任务 0.5课时任务二、整体设计 0.5课时+课外时间任务三、电路设计 2课时+课外时间任务四、电路调试 0.5课时任务五、创新与整理 0.5课时小组分工:3人一个小组,选出一名组长统筹安排工作任务，3人分工完成查找资料、方案论证、电路设计、电路焊接、调试与测试、答辩验收等任务。评价标准1.2可行性分析为获得直流电源可通过直流发电机或蓄电池,目前绝大多数电子设备中都是将电网220V/50HZ交流电转换为直流电,并采取稳压的措施.一般包括四个环节：电源变压器整流电路滤波电路稳压电路

2整体设计

知识与能力目标1、能制定整体设计方案2、能够完成电路各模块具体形式的设计1、掌握常用整流电路2、掌握常用滤波电路3、掌握常用稳压电路直流稳压电源的组成框图

其中：（1）电源变压器：它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。2.1方案制定1、根据指标要求电源变压器采用降压变压器。2、整流电路。单向半波整流桥式整流电路输出波形图

在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，电路中的每只二极管承受的最大反向电压为(U2是变压器副边电压有效值).3、滤波电路。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波。在负载电流较小的小功率电路中常采用电容滤波，电容滤波电路简单，效果好。

稳压管并联稳压电路最简单，但带负载能力差，一般只提供基准电压，不作电源用；开关型稳压电源指标虽优，但设计、制作复杂，成本高；线性稳压电路分为串联型与集成稳压电路。分立元件串联型稳压电路，调整管功耗大，电源效率低（20%-40%），调整管往往需要解接散热器，增加电源体积与重量；现在，随着集成电路的发展，集成稳压器的种类越来越多，应用也越来越广泛，在许多场合我们都偏爱于用集成稳压器为核心加上一些外围元件来构成稳压单元。用集成稳压器作稳压单元的电源叫做集成稳压电源，它具有一般集成电路简单、体积小、重量轻、安装和调试方便、可靠性高等优点，因此具有良好的发展前景。4、稳压电路集成稳压器有固定电压输出的，有可调式电压输出的，有输出正电压的，有输出负电压的。固定输出集三端成稳压器，正电压输出的有CW78XX系列,输出电压有+5V,+6V,+9V,+12V,+15V,+18V,+24V。负电压输出的有CW79XX系列。常用可调式三端集成稳压器有CW317,CW337,LM317，LM337。LM317特点包括以下几方面:输出最大电流：1.5A输出电压在1.2至37V之间可调整输入输出电压差VI-VO：3~40v工作温度0~+125℃内部热过载保护内部短路电流限制输出晶体管安全工作区保护LM317实用电路3电路设计

知识与能力目标1、能够生成元件报表单2、学会读元件的数据手册1、掌握常用仪器仪表的实用2、掌握元件的检测方法3、电路设计学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。将学习的基本理论综合运用于实践中，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培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。3.1电路设计步骤1）设计实用的电路原理图。2）根据技术性能指标计算电路元件参数。3）根据元件参数进行选择元件。4）元件的检测。3.2电路原理图3.3元件参数的计算及元件的选择电源变压器参数计算1）确定副边电压U2:根据性能指标要求：Uomin=3VUomax=9V又∵Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min

Ui-Umin≤(Ui-Uo)max其中：（Ui-Uo）min=3V，(Ui-Uo)max=40V∴12V≤Ui≤43V此范围中可任选：Ui=14V=Uo1根据Uo1=(1.1～1.2)U2可得变压的副边电压：U2=Uo1/1.15=12v2）确定变压器副边电流I2∵Io1=Io又副边电流I2=(1.5～2)IO1取IO=IOmax=800mA则I2=1.5＊0.8A=1.2A3）选择变压器的功率变压器的输出功率：Po>I2U2=14.4W20VA,220-18V(15元）（3）选择整流电路中的二极管∵变压器的副边电压U2=12V

桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：17v桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：I0/2=0.4A查手册选整流二极管IN4001（0.1元/片），其参数为：反向击穿电压UBR=50V>17V,最大整流电流IF=1A>0.4A（4）滤波电路中滤波电容的选择

选取2200uf/25V电解电容（1元）3.4元件的检测二极管极性的判断二极管质量的判别电容元件的检测4组装与调试

知识与能力目标1