《课程设计报告直流稳压电源(012v连续可调)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计报告直流稳压电源(012v连续可调)（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 课程设计简易直流稳压电压长 安 大 学电子技术课程设计课题名称：简易直流稳压电源班 级：32010804姓 名：吴昌军指导教师：楚岩日 期：2011-1-3前 言电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的技术，服务于各行各业。数字式稳压电源与传统稳压电源电路相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点。目前，数字式直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛应用于我们生活、工作、科研、各个领域。 本文将介绍一种数字式直流稳压电源，要求输出电压量程12V，0V+12V连续可调；输出电压可数字显示，显示精度优于0.1%；输出电流400mA。其中，发挥部分为：电压调节方式为：以0.1V为步进加或减；通过
2、按键对可调电压输出一路进行预置数，0V12V的任意一整数电压值可作为预置数。作为第一次课程设计，整个资料搜集与工作过程有待提高。第一步用一天时间重点温习模电课本中稳压电源部分，对直流稳压电压的原理，结构框图，变压、整流滤波、稳压三大部分有了初步了解。第二步结合任务书的基本要求，用两天时间查找搜集相关书籍与网络资料，在茫茫书海中找到核心资料，先确定总体方案为数控方式，再模块方案选择与论证，确立变压、单相桥式整流电容滤波、两路稳压输出、数控与数显的设计结构。画出整个电路草图。第三步，学习multisim软件的电路原理图画法与电路仿真。在该软件的学习与使用的过程中遇到一些大大小小的问题。比如安装程序
3、，熟悉各种工具的使用，元器件的查找，仿真起初难以出结果等等。原理图和仿真完成后，第三步则撰写报告。整个课程设计过程，不仅使我们更扎实的学习电子技术课程、学会仿真软件multisin；而且将理论知识与实践相结合，一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力，资料搜集能力，也达到了一种将知识活学活用的目的。 目 录1 设计要求42整体设计方案52.1 设计思路52.2 总体方案论证与选择53 单元方案的选择与论证73.1 整流电路模块73.2 滤波电路模块104 系统的硬件设计与实现144.1 连续可调直流稳压电路144.2A/D转化电路154.3 数字显示电路165 multisim的仿真与调试21
4、6总结267鸣谢268 元器件明细表及参考文献269 收获体会27简易直流稳压电源 摘要：本文设计的是量程为12V且在012V可调的直流稳压电源，其最大输出电流为500mA，并具有数字显示电压功能。并且利用A/D转化，将输出的连续电压信号变为离散的数字信号实现输出电压的控制。另外核心部分为：采用数字电路实现输出电压的控制，通过加减键实现加计数或减计数。同时通过计数器和译码-驱动器，最终将电压值显示到数码管组上。该稳压电源具有性能稳定.结构简单.电压、电流指标精度高.调节方便等优点。关键词：整流，稳压，数控，可调。 Abstract: This article is designed to sc
5、ale for the 12V and adjustable at 0 12V DC power supply, the maximum output current of 500mA, and has a digital display voltage function. And use A / D conversion, the output voltage signal into a discrete continuous digital signal to control the output voltage. In addition to the core: a digital ci
6、rcuit output voltage control, achieved through the addition and subtraction key count plus or minus count. At the same time through the counter and decoding - the drive will eventually be displayed on the digital voltage value on the group. The regulated power supply with stable performance. structu
7、re is simple. voltage, current indicators of accuracy. easy adjustment. Keywords: rectifier, regulator, NC, adjustable.1 设计要求主要技术指标与要求1. 输出电压12V；2. 输出电流400mA；3. 输出电压数字显示，显示精度优于0.1。4. 输出电压在012V之间连续可调。发挥部分：电压调节方式为：以0.1V为步进加或减；2整体方案设计2.1设计思路直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路组成，其基本原理框图如图1所示。（1）首先选用合适的电源变压器将电网电压
8、降到所需要的交流电源。（2）降压后的交流电压，通过整流电路整流变成单项脉动直流电压。直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压，即滤除交流成分，保留直流成分，滤波电路一般有电容组成，其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压。（3）稳压电路：稳压电路的作用适当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能是输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。稳压电路整流电路滤波电路 图1直流稳压电源基本原理框图 2.2总体方案论证与选择 该系统总体方案设计主要在可调电压输出部分，其要求是输出电压从0V开始连续可调。因此，以下主要对三种方案进行论证与选择。方案1： 晶体
9、管串联式直流稳压电路。交流电压经整流滤波后,得到平滑的直流电压,作为稳压电路的输入电源从UI输入。同时运用了比较放大电路,它的核心是调整管,输出电压的稳定是管的压降相应改变,使输出电压保持稳定。稳压电路整流电路变压器变压输出电压比较反馈取样电压 图2. 1方案1的框图方案2：采用三端可调集成稳压器电路。它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围宽，此稳压器的基准电压是1.25V，而要求电压从0V起连续可调，因此需要设计电压补偿电路才可实现输出。电压补偿电路可调式集成稳压器整流滤波电路输出电压 图2. 2 方案2的框图方案3：此方案的控制部分采用单片机，输出部分不再采用
10、调整管或稳压方式，二十载D/A转换之后，经过问低昂的功率放大得到输出电压。采用单片机编程，一定程度上增加了系统的灵活性。该电源稳定性好、精度高，且能够输出可调的直流电压，其性能由于传统的可调直流稳压电源，此方案框图如图2.3所示。显示键盘键盘显示接口RAM单 片 机A/DROMD/A功放 图2.3 方案3的框图分析：方案二虽然有三端集成稳压器，但是需要引入一个直流源来抵消其基准电压；方案三电路比较复杂，成本较高，适用于要求较高的场合。在实际中，多为对电路要求不太高的情况，故采用第一种设计方案。3单元电路的方案选择与论证3.1整流电路模块该模块主要利用二极管的单向导电性组成整流电路，将交流电压变
11、换为单方向脉动电压。实现方法主要有以下三种。方案一：单相半波整流电路 （a）电路图 U2 U0 Ud （b）波形图图1单相半波整流电路 在变压器次级电压u2为正的半个周期内（如图1（a）中所示上正下负），二极管导通，在RL上得到一个极性为上正下负的电压；而在u2为负的半个周期内，二极管反向偏置，电流基本上等于0。所以在负载上的电压的极性是单方向的（如图1（b）所示）。正半周内Uo=U2，Ud=0；负半周内Uo=0。Ud=U2。由此可见，由于二极管的单向导电作用，把变压器次级的交流电压变换为单向脉动电压，达到了整流的目的。其优点是结构简单，使用的元件少，但也有明显的缺点：输出电压脉动大，直流成分
12、比较低；变压器有半个周期不导电，利用率低；变压器含有直流部分，容易饱和。只能用于输出功率较小，负载要求不高的场合。方案二：单相全波整流 (a)电路图U2IoUoO tOtOt (b)波形图 图2全波整流电路全波是利用具有中心抽头的变压器与两个二极管配合，使两个二极管在正、负半周轮流导电，而且二者流过RL的电流保持同一方向，从而使正、负半周在负载上均有输出电压。电路如图2（a）所示。正半周内D1导通，D2截止，在负载RL上得到的电压极性为上正下负；负半周内，D1截止，D2导通，在负载上得到的电压仍为上正下负，与正半周相同。全波整流波形如图2（b）。全波整流的输出电压时半波整流的两倍，输出波形的脉
13、动成分比半波整流时有所下降。全波整流电路在负半周时二极管承受的反向电压较高，其最大值等于，且电路中每个线圈只有一半时间通过电流，所以变压器利用率不高。方案三：单相桥式整流单相桥式整流电路如图3（a）。由图可见，U2正半周时D1、D4导通，D3、D2截止，在负载电阻RL上形成上正下负的脉动电压；而在U2负半周时，D2、D3导通，D1、D4截止，在RL上仍形成上正下负的脉动电压。如果忽略二极管内阻，有UoU2。桥式整流电路波形如图3（b）所示。正负半周均有电流流过负载，而且电路方向是一致的，因而输出电压的直流成分提高，脉动成分降低。单相桥式整流电路主要参数：输出直流电压,脉动系数S，二极管正向平均电流I,二极管最大反向峰值电压U。桥式整流电路解决了单相整流电路存在的缺点，用一次级线圈的变压器，达到了全波整流的目的。因此选用方案三单相桥式整流。(a) 电路图 U2 Io Uo O 0 0
