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1、 11 设计目的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。学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。2 设计任务及要求2.1 简要说明在电子系统中，总是需要一种稳定输出电压大小的直流稳压电源，通常将这种电源称为可调直流稳压电源。它输出电压 Vo 恒定，又较大的输出电压。2.2 设计要求(1)设计任务：设计电源变压器，整流电路和稳压电路。(2)主要技术指标：(3)输出电压：39v 连续可调(4)输出电流:Iomax=800mA(5)输出电压变化量： UoVc时，D 1、D 3正偏导通， i
2、D1、3 的其中一部分提供负载电流，另一部分对 C 充电。充电时间常数图 7 直流滤波后的近似波形 d=(Rint/RL)C=RintC 较小, Vc上升很快，如图中 Vc波形的 bc 段。Vomax=1.414V2为充电的最大值， Vomin为电容 C 放电结束时的最小值。根据三角形相似关系可得（ Vomax-Vomin)/Vomax=T/2RLC 即Vomin=(1-1/2fRLC)Vomax通常 C 使放电时间常数满足下列关系式 d=RLC=(35) T/2所以Vo1.2 V2表 3.2 电容大小及对应输出电流输出电流2A 左右 1A 左右0.5-1A左右0.1-0.5A 100-50m
3、A50mA 以下滤波电容4000u 2000u 1000u 500u 200u-500u 200u3.3.1 滤波电路设计 9按照题目要求和对应电容的滤波效果、输出电流设计如下电路。图 8 设计滤波电路图100.141 稳压电路4.1.1 LM117H 三端稳压器图 9 LM117H 三端稳压器 104.1.2 原理框图LM117H 的原理框图如图所示。它有三个引出端，分别为输入端、输出端和电压调整端（简称调整端） 。调整端是基准电压电路的公共端。T 1 和 T2 组成复合管为调整管；比较放大电路是共集-共射放大电路；保护电路包括过流保护、调整管安全区保护和过热保护三部分。R 1 和 R2 为
4、外接的取样电阻，调整端接在它们的连接点上。当输出电压 UO 因某种原因（如电网电压波动或负载电阻变化）而增大时，比较放大电路的反相输入端电压（即采样电压）随之升高，使得放大电路输出端电位下降，U O 势必随之减小；当输出电压 UO 因某种原因减小时，各部分的变化与上述过程相反；因而输出电压稳定。可见，与一般串联型稳压电路一样，由于 LM117H 电路中引入了电压负反馈，使得输出电压稳定。4.1.3 主要参数LM117、LM217M 和 LM317L 的最大输出电流分别为1.5A、0.5A、0.1A。LM117H、LM217M 和 LM317L 具有相同的引出端、相同的基准电压和相似的内部电路。
5、主要参数如下表所示。对表说明对于特定的稳压器，基准电压 UREF 是 1.2V1.3V 中的某一个值，典型值为 1.25V；LM117、LM217M 和 LM317L 的输出端和输入端电压之差为 340V，过低时不能保证调整管工作在放大区，从而使稳压电路不能稳压；过高时调整管可能因管压降 过大而击穿；外接取样电阻不可少，根据最小输出电流 IOmin 可以求出 R1 的最大值；调整端电流很小，且变化也很小；LM117、LM217M 和 LM317L 在电网电压波动和负载电阻变化时，输出电压非常稳定。表 1 LM117/LM217M/LM317L 主要性能参数LM117/LM217M LM317L
6、参数名称 符号 单位典型值 典型值输出电压 UO V 1.237 1.237电压调整率 SU %/V 0.01 0.01电流调整率 SI % 0.1 0.1调整端电压 Iadj A 50 50 11调整端电流变化 I adj A 0.2 0.2基准电压 UREF V 1.25 1.25最小负载电流 IOmin mA 3.5 3.5Ui输入电压，在允许范围内选 2 个不同的值，定为 Uih、 Uil，由数字电压表 V1 测量；Uo直流稳压电源 DW 的输出电压，由数字电压表 V2 测量；A1电流表，测量直流稳压电源 DW 的输出电流 Io；R1、R2负载。当输入电压为 Uih 时，得到 Uoh，
7、和 Io，当输入电压为 Uil 时，调节 R1，使 Io 保持不变，得到 Uol，稳压系数 S=（UohUol）（UihUil）。用三端可调式集成稳压器 LM117 构成的稳压电路。LM117 的 3、1 端间电压 U REF=1.25V， 当电位器 R2 调到最上端时，有：当电位器 R2 调到最下端时，有：为了防止电路产生自激振荡，应当在输出端对地接一个电容 C 。接上 C 后，如果输入端出现短路，电容 C 上存储的电荷将会产生很大的电流反向流入稳压器，并使之损坏。因此，必须接入二极管 D1 进行保护。电容 C 2 的作用是减小电阻 R 2 上的电压波动。但在输入端短路时，电容 C 2 上存
8、储的电荷也会产生很大的电流反向流入稳压器并使之损坏。必须接入二极管 D2 进行保护。 124 总体电路设计图 10 模拟仿真图 13图 11.PCB 图5 元件列表元件名称 相关参数 元件数量 备注电位器 01K 欧可变 1 RL二极管 1N4002 2 D2 D3215 欧 1 R1300 欧 1 R20.47UF 1 C2100 欧 1 R310uF/20V 1 C1 C3电容电阻2200uF/20V 1 C4单相桥 3N246 1 D1变压器 12V 1 T1集成稳压芯 LM117 1 U1 14片表 2 原件列表6 课程设计总结一学期的模电课结束了，四个星期的课程设计也接近尾声，在整个
9、课程设计中查资料，上网搜信息，从书中找原理，忙活了几星期有成功有失败感触颇深。首先，在设计中遇到难题到图书馆找资料，和同学讨论问题，向老师咨询问题讨教经验，将问题一一解决，增进了不少的实际操作设计经验。其次，设计同时与同学交流设计心得，大大提高了设计的效率和资源的利用率。最后，课程设计是对上课理论内容的实际操作检验，通过直流稳压电源的设计，加强了知识的整合、分析，解决为题，进一步体会课程内容的真正用途，加强对课程的重视度，进一步了解所学知识的实际应用。在设计的同时也深感课本知识的重要性，使用性，学好知识的必要性。时 间： 2012 年 6 月 4 日设计人： 自本 1003 班 颜涛 15参考文献资料1孙余凯模拟电路基础与技能实训教程M北京：电子工业出版社，2006.7； 2杨洋电子电路设计与制作M北京：科学出版社，2005.9；3李万臣模拟电子技术基础实验与课程设计M哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2001.1。致谢感谢贾雅琼老师在课程设计过程中给予的指导与指正，使我提升了对模电理论知识的理解，加强了动手实践的能力。感谢电子协会会长盆荣建同学的帮住，指导我完成软件硬件方面的使用。感谢黄枭雄同学对我的无私帮助，在设计过程中我所遇到的技术问题都给我细心指导。 16附录 A 17附录 B
