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1、前 言电子设备给人们日常生活带来极大便利，所有的电子设备只有在电源电路的支持下才能正常工作。电子设备对电源电路的要求是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。论文描述了稳压电源的发展概况、主要组成部分以及常用器件和典型电路，揭示了稳压电源的工作原理。详细介绍了设计方案的选择，变压、整流、滤波、稳压和保护电路等各个组成部分的选型和参数计算，并通过PROTEUS仿真电路中模拟的电压表和电流表显示出来。给出了设计原理图。对电路板进行了调试，文中给出了具体的调试过程、调试结果，以及调试过程中遇到的问题和解决方案，最终达
2、到了设计要求。目录摘要1第一章 绪论51.1课题的研究背景及意义51.2稳压电源的发展51.3课题研究方法6第二章 设计内容及要求72.1 设计的目的及主要任务72.1.1 设计目的72.1.2 设计的主要任务及性能指标72.2 设计思想72.3 方案设定82.4 单元电路92.4.1电源变压器92.4.2整流电路92.4.3 滤波电路112.4.4 稳压电路112.5参数计算及器件选择122.5.1集成稳压器的选择122.5.2 电源变压器的选择122.5.3整流二极管及滤波电容的选择13第三章 稳压电源的分类、组成及技术指标.143.1稳压电源的分类143.2直流稳压电源的基本组成143.
3、3直流稳压电源的技术指标153.3.1特性指标153.3.2质量指标163.3.3极限指标16第四章 稳压电源常用元器件及电路.174.1晶体二极管174.1.1晶体二极管的工作原理174.1.2硅整流二极管的主要参数及定义174.2整流电路174.2.1单相半波整流电路174.2.2单相全波整流电路184.2.3单相桥式整流电路184.3滤波电路194.3.1电容滤波电路194.3.2电感滤波电路204.3.3复合滤波电路204.4稳压电路214.4.1稳压管稳压电路214.4.2串联反馈型稳压电路214.4.3集成稳压电路224.5保护电路224.5.1过流保护224.5.2过热保护25第
4、五章 电源的设计及制作.26第六章 稳压电源的调试.27 参考文献28自我评价29附录一.30附录二.31摘要本次试验从电源出发，利用学过的个中点血知识和有关经验，提出一项简单实用的多路直流电源设计方案，也是本次课程设计的目的。这次课程设计实在教师的指导下查阅资料、设计、焊接、和调试出来的电子电路。直流稳压电源是个经济实用并且可靠的一件事物制作。这次实物制作中用到了变压器、电容、二极管、整流桥、电位器、电阻、稳压器等元件，而且达到了预定的要求。最后通过仿真电路达到了电压转换、滤波、稳压输出和可调输出地性能要求1。关键词：滤波；变压器；二极管；稳压输出；整流桥第一章 绪论1.1课题的研究背景及意
5、义稳压电源是各种电子电路的动力源，被人誉为电路的心脏。人所皆知，所有用电设备，包括电子仪器仪表、家用电器等，对供电电压都有一定的要求。例如：有些电视机要求220V的电网电压变化不能超过20%，即从198V到242V之间，如果超出这个范围，电视机就不能正常收看，甚至会因电压过高而烧坏电视机。至于精密电子仪器，对供电电压保持稳定不变的要求就更加严格。为解决用电设备要求供电稳定，而市电电网电压又难以保证的供求矛盾，人们便研制了各种各样的稳压电源。事实上，稳压电源的输出，是相对稳定而并非绝对不变的，它只是变化很小，小到可以允许的范围之内。产生这些变化的原因主要有以下几个方面： (1)由于电网输入电压不
6、稳定所导致。电网供电有高峰期和低谷期，不可能始终稳定如初；(2)由于供电对象引起的，即由负载变化引起。如果负载短路，负载电流会很大，电源的输出电压会趋近于零，时间一长还会烧坏电源；如果负载开路，没有电流流过负载，输出电压将会升高。即使不是这两种极端情况，负载电阻的变化也会引起稳压电源输出电压的变化；(3)由于稳压电源本身造成的。构成稳压电源的元器件质量不好，参数有变化或完全失效，就不可能有效地调节前两种原因引起的波动；(4)由于元器件受温度、湿度等环境影响而性能改变也会影响稳压电源输出不稳定。一般来说，稳压电源电路的设计首先考虑前两种因素，并针对这两种因素设计稳压电源中放大器的放大量等。在选择
7、元器件时，要重点考虑第三个因素。但在设计高精度稳压电源时，必须要高度重视第四个因素。因为在高稳定度电源中，温度系数和温漂这两个关键的技术指标的好坏都由这个因素决定。本次毕业设计针对线性稳压电源，其在日常生活中的应用相当普遍，选择做此项目，可以熟练的掌握此项技术，更利于所学知识的巩固及能力的提高，理论更贴近实际，对自已的长远发展有着深远的影响。学习制作直流稳压电源可以：(1)学习基本理论在实践中应用的初步经验，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；(2)学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法；(3)培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。1.2稳压电源的发展说到
8、稳压问题，可以追溯到19世纪，爱迪生发明电灯时，就曾考虑过稳压电源。到20世纪初，就已经出现了铁磁稳压电源及相应的技术文献。电子管问世不久，就有人设计了电子管直流稳压电源。在20世纪40年代后期，电子器件与磁饱和元件相结合，构成了电子控制的磁饱和交流稳压电源，至今还在应用。20世纪50年代，随着半导体工业的飞速发展，晶体管的诞生使串联调整型晶体管稳压电源构成了直流稳压电源的中心，这种局面一直维持到20世纪60年代中期。这种电源虽然性能优良，但它最大的缺点是由于功率调整管与负载串联，并且晶体管工作在线性区域，稳压电源的输出电压调节与稳定借助于功率晶体管上电压降的调整来实现，因而在输出电压低、电流
9、大的场合，效率非常低且功率晶体管发热也很厉害，散热便成了很大的问题。随着半导体技术的进步，电子设备开始从分立元器件进入集成电路时代，体积日益减小，装机密度不断提高，规模容量逐渐增大。这种晶体管串联型常规电源难以满足形势发展的问题日益暴露。20世纪60年代后期，科技工作者对稳压电源技术进行了一次新的总结，使开关电源和可控硅电源得到了快速发展。与此同时，将稳压电源的大部分元器件都集成在一块硅基片上的集成稳压电源也在不断发展。从1967年美国Bob Widlar发明了第一块集成稳压电源uA723至今，集成稳压电源品种之多、系列之全使人们刮目相看。目前，线性集成稳压电源已经发展到几百个品种，类型也多种
10、多样。按结构形式可以分为串联型和并联型集成稳压电源；按输出电压类型可以分为固定式和可调式集成稳压电源；按管脚的引线数目可以分为三端式和多端式集成稳压电源；按制造工艺可以分为半导体式、薄膜混合式和厚膜混合式集成稳压电源；按输入和输出之间的压差又可以分为一般压差和低压差两大类，等等。1.3课题研究方法直流稳压电源是最常用的仪器设备，在科研及实验中都是必不可少的。本课题根据技术指标要求进行电源设计，目的在于尽可能节约成本的前提下，使其性能更加稳定。在设计之前，应先了解稳压电源的基本构成及其工作原理，在此基础上，依据技术指标要求和设计规范进行优化设计。为了在使用时，使用户可以更加方便地对电源的具体工作
11、状况有所了解，我们通过PROTEUS仿真多路输出的电压和电流分别用模拟电压表、示波器来观察调试的。第二章 设计内容及要求2.1 设计的目的及主要任务2.1.1 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。2.1.2 设计的主要任务及性能指标 要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源输出：12V/1A，5V/1A，一组可调正电压+3+18V/1A。 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，
12、阐述基本原理。（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真） 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。2.2 设计思想 首先根据已学知识进行理论计算和电路图的绘制，完成电路仿真检查错误及改正最后得出正确的参数及电路图。焊接完成后进行参数的检测最后写出报告。2.3 方案设定LM317型稳压器电源能够输出可调的直流正电压，它内部含有过流，过热保护，输入电压为正负15V，输出为1.25（1+Rp/R）；可输出1.237V电压。CW7812、CW7805分别可以输出正12V和正5V电压，CW7912、CW7905分别可以输出负12V和负5V电压。有以上可知可以将LM317级CW系列的稳压器并联达到同时输
13、出正负12V、正负5V及可调电压的要求。1直流稳压电源设计思路（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。其中：（1）电源变压器：是降压变压器，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。下面分别具体的来介绍这及部分电路。2.4 单元电路集成稳压电源有四部分组成如下图图2-2稳压电源的构成图图2-3整流及稳压过程2.4.1电源变压器 电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。但是变压器有一定的功耗所以它的输出功率要小于输入功率即： =P2/P1。P2是变
