直流稳压电源课程设计11.doc

河南科技学院新科学院电子课程设计报告题目：直流稳压电源设计 专业班级：电气工程及其自动化102姓名： 杜习杰 时 间：2012.05.30 2012.06.08指导教师： 洪源 宋长源 完成日期：2012年06月 08日直流稳压电源设计任务书1设计目的与要求设计一个直流稳压电源，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）具有输出电压可调功能，输出电压范围318v。（2）电路具有自身保护功能，具有一定的带负载能力。（3）采用数码管对输出电压值进行显示。（4）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。2设计内容（1）画出电路原理图；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）sch文件生成与打印输出；（5）pcb文件生成与打印输出。3编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。4答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。目 录 1 引言12 总体设计方案13方案设计与论证13.1 直流稳压电源的基本原理13.2 可调稳压电源方案设计23.3电路应用23.4直流稳压电源显示部分34 电路原理图35 直流稳压电源pcb图46 总结与体会4参考文献4附录16附录27直流稳压电源设计任务书 摘要：本文介绍直流稳压电源的设计与显示，采用简单的的电路设计实现电压可调，并且采用几个简单的芯片通过转换和译码功能实现电压在数码管上的显示。电路简单，并且可通过旋钮在3v至18v范围内调节电压，使用方便，安全，稳定性高。关键词：直流稳压电源，可调电压，数码显示。1 引言虽然现当代有许多各式各样的电源，大的小的，不同用处的，随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。2总体设计方案1.1电路工作原理首先用变压器进行变压，在用桥式稳压管把交流电变为直流电用两个放大器的作用通过调节可变电阻从而实现对电压的控制，主要是可调直流稳压电源与数字电压表的结合。1.2设计框图电源变压器滤波电路稳压电路数据显示整流电路图1直流稳压电源原理框图其中，电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220v的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压ui。变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副边与原边的功率比为p2/p1=n，式中n是变压器的效率。整流电路：利用单向导电元件，将50hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压u1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。3方案设计与论证3.1直流稳压电源的设计思路直流稳压电源是一种将220v工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。3.2 可调稳压电源方案设计lm317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压. 不过它只能连续可调的正电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路;由一个电阻(r)和一个可变电位器(rp)组成电压输出调节电路,输出电压为:vo=1.25(1+rp/r).3.3 电路应用 1.先用变阻器进行降压，再用桥式整流管进行整流，二极管的滤波和lm317进行稳压，最终调解滑动变阻器进行电压调节。图2 直流稳压电源的仿真图u=2.384图3直流稳压电源的仿真图u=18.2823.4显示管显示部分1.译码部分则使用4511（图4）七段显示译码器当输入8421bcd码时，高电平有效，用以驱动共阴极显示器。当输入为1010-1111六个状态时，输出权威低电平，显示器无显示。该集成显示译码器设有三个辅助控制端le（灯测试输入）,/bl（灭灯输入）/lt（锁存是能输入），用以增强器件功能。但因本设计已有锁存器，/lt接高电平.图4 4511芯片图5直流稳压电源的部分原理图2. 主要是通过信号转换后产生数字信号，再通过4511芯片对新产生的信号进行译码，来产生数码管对电压的显示。4511有8个输入端，七个输出端，属于简单的芯片。3.5电路原理图用图2进行电压的调节，再通过信号转换和译码功能实现电压的调节显示。总体设计电路见附录1。4仿真与调试通过对数字信号的译码，可得到其仿真图。先通过变频，在经过整流，滤波，lm317稳压后画出直流稳压可调电源的原理图，在cad软件中画出它的原理图，在对其得到pcb图。见附录2。5总结与体会经过一个的学习与实践，我还是把我的课程设计报告完成了。通过这一次的学习与实践，我真正体会到什么叫做学以致用,让我对模电课程中直流稳压电源这一章所涉及的部分元件有了一定的认识；掌握了选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源，同时对数电中的模数转换器及芯片的查找与使用有了更进一步的了解，学会了用仿真软件对直流稳压电源进行调试及各部件主要技术指标的测试。虽然这次课程设计理论与实践基本完成，但在实践的过程当中存在着许多的问题。比如对于模数转换器芯片的选用，电阻电容参数的选取等。本次课程设计，培养了我运用互联网查找资料和综合应用课本理论知识解决实际问题的能力。启发了我，在今后的学习过程中不能懒懒散散，学的要懂不懂，要把课本上的知识学精通，同时也要多学习课外知识来扩张自己的知识面；在计算和动手方面要更加的耐心加细心，才能把事情做得更好；在生活和学习中，要和身边的人团结互助，能帮的就要尽力帮。参考文献1 王淑娟、蔡惟铮、齐明.模拟电子技术基础m ，北京：高等教育出版社2. 朱清慧 张凤蕊 王志奎等 preteus教程电子线路设计、制作与仿真 m 清华大学出版社3夏路易 石宗义电路原理图雨电路板设计教程protel 99se m 北京：希望电子出版社4江思敏、姚鹏翼、胡荣等编著protel电路设计教程 m 清华大学出版社 2003 5英a .m.l鲁特金著，谢瑞和、黄志良、谢白