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1、1摘 要本文设计了一个集成直流稳压电源。设计采用变压器变压，桥式整流电路进行整流，电容对脉动电压进行滤波，最后用可调电阻和三端集成稳压器来实现直流电压在 2.5V 到 25V 之间的连续可调。数字电压显示部分根据数字电压表的设计原理，采用集成 TC7107 来完成模拟信号到数字信号的转换并驱动数码显示。电压采用 LED 共阴极数码管显示。该稳压电源具有性能稳定，结构简单，电压指标精度较高，调节方便等优点。关键词：桥式整流、滤波、稳压、译码器、变压器、TC7107、模拟信号、数字信号、数码显示管。AbstractIn this paper, the design is a regulated D
2、C power supply. Adopted Transformer to change voltage, rectifier bridge rectifier circuit, capacitor ripple voltage on the filter, and finally with adjustable resistance and three-terminal voltage regulator integrated to achieve DC voltage between 2.5V to 25V continuously adjustable. Digital voltage
3、 display digital voltage meter, based in part on the design principle, the use of integration to complete the TC7107 analog signal to digital signal conversion and drive the digital display. Voltage is adopting a total of cathode a digital LED to display. The regulated power supply with stable perfo
4、rmance, simple structure, voltages guide line has a high precision, the advantages of regulation and so on. Keyword: Bridge rectifier, Filtering, Regulators, Decoder, transformer, TC7107, Analog Signal, Digital Signal, Digital Display Tube.2目 录一、前言.3二、方案论证与比较.421 方案.422 方案二.423 方案论证与选择.5三、单元模块电路方案设计
5、.631 电源变压器部分. .632 整流滤波部分.73. 3 稳压部分.834 数字显示部分.10四、元器件的选择.12五、实验调试.14六、电路各项性能的测试.1561 输出电阻的测量.1562 纹波电压的测试.1563 纹波因数的测量.1564 最大输出电压与最大输出电流的测试.15七、设计总结.17八、参考文献.18九、附录.193一、前言本次设计的目的是设计一个可调直流稳压电源并采用数码管实时显示输出电压。设计要求是采用 220V 作为电源，输出调整范围为 2.5V25V，最大输出电流为 1A。本次设计的意义是通过本设计加深对电子技术课程的理解，了解一般设计过程，掌握一种电子电路设计
6、软件的使用方法。本次设计应解决的主要问题是：如何产生稳定的电压，怎样对输出电压进行数码显示，基本掌握仿真软件 Proteus 的使用方法。从七十年代开始,我国集成稳压器的研制和生产得到了飞速地发展,现已能生产上百个品种,初步形成了完整的系列产品集成稳压器在较短时期内能够获得迅速发展和广泛应用,乃是基本它的通用性强的特点.因为不管是哪种电子设备,几乎毫无例外地都需应用直流稳压系统.随着电子设备功能日趋复杂和性能不断提高,设备内部所应用的各种元器件和组件也日益复杂化和多样化,而这些元器件和组件所要求的供电电压并不完全相同.这样,在电子设备中必须引入多种稳压电源系统才能满足需要.如果仍沿用过去由分离
7、元器件组成的稳压电源系统.必将大大的增加电子设备的体积、重量和成本.当采用集成稳压电源后,整个复杂设备只要求提供一个经过简单简单整流的电源系统,然后针对设备中不同部分所要求的供电电压值,分别应用一块相应的集成稳压器进行稳压就可以了.这样做的明显好处是简化了设备中各个单元之间的去藕隔离问题.应用分离元器件组装的稳压系统要达到很高的稳压精度很不容易,只有利于集成工艺技术的稳压器,才能实现高精度、成本低的目标.这是现时集成稳压器获得蓬勃发展的主要原因之一.本次设计中都是用的一些很常见的元器件，是电路灵活、方便 、简单易懂。4二、方案论证与比较 2.1、方案一晶体管串联式直流稳压电路。电路框图如图 1
8、 所示，该电路中，输出电压UO 经取样电路取样后得到取样电压，取样电压与基准电压进行比较得到误差电压，该误差电压对调整管的工作状态进行调整，从而使输出电压发生变化，该变化与由于供电电压 Ui 发生变化引起的输出电压的变化正好相反，从而保证输出电压 UO 为恒定值(稳压值 )。因输出电压要求从 2.5V 起实现连续可调，因此要在基准电压处设计辅助电源，用于控制输出电压能够从 2.5V 开始调节图 1. 方案一串联反馈式稳压电路框图2.2、方案二采用三端集成稳压器来构成最终的稳压电路，如框图 2 所示，前面的整流，滤波，和最后的数字显示部分都相同，只是整流部分采用集成三端稳压器我一个电压补偿电路，
9、该方案选择输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器 LM317，输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从2.5V 连续可调，要求电路具有很强的带负载能力。UoUi 调整管 数字显示误差放大辅助电源取样基准5图 2 方案二方框图2.3、方案论证与选择对于方案，单纯的串联式直流稳压电源电路很简单，但增加辅助电源后，电路比较复杂，由于都采用分立元件，电路的可靠性难以保证。所用原器件较多，组装不方便，成本相对于方案二的较高。 对于方案二，该电路所用元器件少，成本低廉，且电路简单，组装方便，可靠性高。综上所述，我们选择采用第二种方案作为这次设计电路。它既能跟好的达到设计的要求，又能起
10、到耗时较少，可靠性高的作用。Ui 数字显示电压补偿电路Uo可调式直流稳压器6三、单元模块电路方案设计3.1、电源变压器部分TR1AC Volts+218(+)图 3变压器电路 功率电源变压器的作用是将来自电网的 220V 交流电压 u1 变换为整流电路所需要的交流电压 u2。电源变压器的效率为： 12P其中： 是变压器副边的功率， 是变压器原边的功率。一般小型变压器2P的效率如表 1 所示：表 1 小型变压器的效率副边功率 2VA0VA30VA80VA20效率 0.6 0.7 0.8 0.85因此，当算出了副边功率 后，就可以根据上表算出原边 。电源变压器2P1P电压变换公式为：21NU其中：
11、N 1 为原边线圈扎数，N 2 为副边线圈扎数。7由于 LM317L 的输入电压与输出电压差的最小值 ,输入电VUoI3min压与输出电压差的最大值 ,故 LM317L 的输入电压范围为：VUoI40maxaxininmax )()( oIoIIoU即 V5.2325I8取 U2=26Vin.1.Im2变压器副边电流 I2Iomax = 1A,取 I2 =1.1A因此，变压器副边输出功率： WP6.82由于变压器 所以变压器原边输出功率 ,为留有余地7.0P1.4021选用功率为 50W 的变压器。32、整流滤波部分BR1DF005MC82000u图 4整流滤波电路8在稳压电源电路设计中一般用四个二极管组成桥式整流电路来完成整流功能，整流电路的作用是将交流电压 u2 变换成脉动的直流电压 u3。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压 u3 中的大部分纹波
