实习报告--带充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板的设计.doc

18昆明理工大学电子实习报告学院： 理学院 班级： 电科112 姓名： 毕成旭 学期： 12-13 学年 短前 学期时间： 2013 年 7 月 1 日- 7 月 12 日实习题目：、带充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板的设计、MF47型万用表装配 目录一、实习目的.3二、实习内容.3 （一）带充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板 的设计.3 1带充电功能的可调直流稳压电源原理图.32绘制电路原理图并形成正确的网络表文件.63绘制印制板图.8 4原理图和印刷电路板图.10 （二）MF47型万用表装配.111万用表工作原理和原理图.112装配过程.133安装、调试过程.15三、实习总结.16四、参考文献.18一、实习目的通过对实际应用电路的制作，培养学生基本的实验制作技能，训练其实践动手能力，启发学生在实践活动中的工程意识。1、 掌握电阻、电容、二极管等电子元件的识别方法、万用表的组装及焊接的基本方法和技巧。2、 了解带充电功能的带充电功能的可调直流稳压电源的基本原理。3、 学会绘制电路原理图和印刷电路板图的基本方法和技巧。4、 增强同学们的动手能力。5、 掌握理论知识与实际相结合的方法与技巧。6、 让同学更加明确所学知识的用途及实际应用。7、 激发同学们对知识学习的积极性。二、实习内容（一）带充电功能的可调直流稳压电源印刷电路板的设计1带充电功能的可调直流稳压电源原理图电路原理图如下图1所示，电压调节主要由LM317完成。 图1 带充电功能的可调直流稳压电源原理图（1）、整流滤波电路220V市电 变压器 15V 熔断器 （短路保护） 整流（VQ） R1,VL1(电源指示) 滤波（C1） 1.2512V直流 通过二极管单向导电作用，把由变压器得到的交流15V电压，变换成脉动直流电压，再经过电容滤波电路，把脉动直流电压变换成较为平缓的直流电压。电路中红色二极管为电源接入指示，点亮为正常情况。如果开电源，VL1不亮，则要检查原因，如保险、桥堆（VQ）等。2）、稳压、调压电路 主要通过三端可调集成稳压电路LM317实现。将整流滤波得到的较为平缓的直流电压经过LM317稳压和电位器RW1调压而得到稳定的可调输出电压。整流滤波电压 LM317 输入端 稳压 LM317输出端（1.25V恒定电压）LM317的主要特性是1、2端电压恒定为1.25V，在1、2端接一个固定电阻R1(200)，可在电阻R1上形成恒流，于是2端对地的电压为1.25V + RW1上的电压，即：RW1：0 2.2K 所以，调压范围为1.2512V。正常情况下，317 输入1518V，输出1.2512V。所以1端电位应低于2端，1端电位也应低于3端。当发生异常情况，如电源短路等，为保护317，加入二极管VD1，VD2起保护作用。C2，C3：平波C2：平滑LM317 输入端电压C3：并在RW1两端，平滑输出电压VD1、VD2、R1：保护当输入短路时，C4上的电荷通过VD1放电。当输出短路时，C3上的电荷通过VD2放电。这样就不让大电流流过317。C4：滤除低频成分的脉动C5：滤除高频成分的脉动 在实际安装制作中，有些元器件是需要安装在外壳面板上，再用导线连接到电路板，如变压器，红、绿指示灯（VL1、VL2），电位器，保险，开关，输出接线柱等8个元器件，所以，考虑到成品安装的需求，要在图中将它们画成插座的形式以便连接，以下图2电路为实际应用电路的排版图。图2 带充电功能的可调直流稳压电源排版图2绘制电路原理图并形成正确的网络表文件1打开Schematic Editor2在库编辑窗口中选“增加/删除”添加库文件（在安装目录下，一般情况在C:PFWSCH下），若库文件已经存在则转入下步。3选“文件”菜单点“新建文件”项，会出现绘图窗口。4选“选项”菜单点“设置图纸”项，在出现的图纸设置对话框“选项”中选图纸大小为A45选“文件”菜单点“另存为”选择目录并存储文件（注意：此目录将存储以后过程中形成的所有文件，所以建议自己建立文件夹或按老师指定的文件夹存储文件）。6绘图：放置器件，调整器件位置，(编辑器件标号及参数)，通过导线实现器件间的互联。结点工具画线工具绘图时若发现有画线锁定不住管脚的问题，请重新进入“步骤4”所述对话框，设置“栅格”中的“定位”及“可视”，一般全部设置为“5”可以解决问题。电路图线不能用错工具。7编辑器件名称、器件编号和选定器件封装名。不能修改不允许写“空格“、”“、”等字符根据器件特征随意写，但不要写中文RR（2W）C（普通）C（电解）VD（二极管）V（三极管）插座VQIC1R-101R-201C-5A2C-D10-51D-101V-2CZ-2AVQ-10IC-3178选“文件”菜单点“建立网络表”形成网络表文件（注意不要马上关闭文件，若文件已经关闭，需在存储文件目录下用记事本重新打开），对照网络表文件与实习指导书上的电路图检验网络表。必须通过校验，否则不能进入以下步骤。关键操作：1. 选取元器件：单击元器件；2. 移动及旋转元器件：单击元器件可作移动，单击选定器件再按空格键（Space）可旋转元器件；3. 编辑元器件参数：双击元器件进入参数编辑窗口；4. 元器件的放大/缩小：Pg Up/Pg Dn；5. 电源与接地的转换：双击元器件进入参数编辑窗口后进行电源或接地的选择；6. 画图时若发现有画线锁定不住管脚的问题：设置“栅格”中的“定位”及“可视”，一般全部设置为“5”可以解决问题 ；7. 成组移动元器件：先用选择对象组，再用移动按钮可以移动，之后再在编辑菜单中用撒销对象。3绘制印制板图1. Protel for Windows 1.5 ；2. 选“文件”菜单点“新建PCB文件”项，出现绘图窗口 ；3. 选 “库编辑”菜单点“组件库管理”，在出现窗口中点“增加”添加库文件（在安装目录下，系统默认在C:PFW下），若库文件已经存在则转入下步 ；4. 选“网络表”菜单点“加载网络表”，加载先前形成的网络表，按“OK”会出现网络表调入情况说明，若网络表正确调入则进入下步，否则就必须形成报告检查错误（一般情况下，若网络表是经过校验的，有可能是库加载有误，请重新加载库文件或请老师指导）；5. 摆放器件禁止布线层划定线路板有效区域(100mmX50mm)；铺开器件：点击“自动” “自动布局参数设置”选取线条或器件，对器件摆放位置进行调整；6. 网络优化点击“网络表” “优化网络表” “优化所有网络”；7. 自动布线设置和全自动布线点击“自动” “自动布线参数设置”；(线宽1mm)“自动” “自动布线” “进行全部网络的自动布线”;9. 一次布线不成功请调整器件及布线宽度再次布线，直到布通为止；10. 器件标注文字大小和位置的调整；11. 文字标注：同组设计者（学生）的姓名和学号。 正确信息：组件24、装入网络数13、布通率0/39关键操作：1. 选取元器件 ：Shift+单击元器件；2. 移动及旋转元器件：Ctrl+单击元器件可作移动，Ctrl+单击选定器件再按空格键（Space）可旋转元器件；3. 编辑元器件参数：双击元器件进入参数编辑窗口；4. 元器件的放大/缩小：Pg Up/Pg Dn；5. 在“信息”菜单“PCB图上的状态”，可以查看布线结果。注意：PCB板尺寸100mm50mm4、原理图和印刷电路板图 （二）MF47型万用表装配1万用表工作原理和原理图 MF47型万用表是一种多量程的便携式仪器，具有26个基本量程和电平、电容、电感、晶体管直流参数等7个附加参考量程，是一种量限多、分档细、灵敏度高、体型轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读书清晰、使用方便的新型万用表。万用表的结构主要由表头、转换开关(又称选择开关)、测量线路等三部分组成。其中测量线路将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。图一为MF-47型万用表外形图，该万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。当转换开关拨到直流电流档，可分别与5个接触点接通，用于500mA、50mA、5mA 、0.5mA和50A量程的直流电流测量。同样，当转换开关拨到欧姆档，可用1、10、100、1K、10K倍率分别测量电阻;当转换开关拨到直流电压档，可用于0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V量程的直流电压测量;当转换开关拨到交流电压档，可用于10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压测量。表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表笔插入标有“+”号的插孔中，黑色表笔插入标有“-”号的插孔中。另外MF47型万用表还提供2500V交直流电压扩大插孔以及5A的直流电流扩大插孔。使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。 电路图原理2装配过程1安装步骤 a对二级管、电容、电阻的认识 b焊接前的准备工作 c元器件的焊接与安装 d机械部件的安装调零 e万用表故障的排查2、正确判断出各色环电阻的阻值及二极管和电容的正负极性，按照装配图将他们准确无误的安装在电路板上。3焊接要求：a熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。b学会自己动手焊接万用表，可锻炼识别集电阻阻值，电容，电位器，二极管等的器件。c学会在实习中使用一些基本工具，如尖嘴钳、剥线钳、电烙铁，焊锡等。d学会安装万用表，从而了解万用表的各个功能实现的原理，以期在日后对万用表的使用、维修更加娴熟。4.万用表的焊接组装（1）焊接材料与工具 焊接材料：焊锡丝、助焊剂 焊接工具：电烙铁及烙铁架，尖嘴钳，斜口钳，镊子，吸锡器，焊锡丝，未组装的数字万用表，(2)焊接a. 按照实验原理图将电阻器准确装入规定位置，烙铁头成45度角，顶住焊盘和元器件脚，预热给元器件和焊盘加热12s后将锡线从元器件脚和烙铁接触面处引入，锡线熔化。当锡散满整个焊板时，拿开锡线，烙铁继续放在焊板上，12s焊锡只有轻微冒烟的时候，拿开烙铁。焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。b用同样的方法焊接4个二极管和电容。注意二极管和电容的正负极性。c根据装配图固定表笔4个插孔，晶体管插座，保险丝夹，零欧姆调节电位器d焊接转换开关上交流电压档和直流电压档的公共连线，各档位对应的电阻元件及其对外连线，最后焊接电池架的连线。f检查、核对组装后的万用表电路，底板装进表盒，装上转换开关旋纽(3)焊接注意事项 1)、焊接表面必须保持清洁，烙铁头保持清洁，如不及时清理，会很快被氧化 2)、焊接时的温度、时间要适当，加热均匀 3)、焊点要有足够的机械强度 4)、焊点必须可靠保证导电性能 5)、加热时应尽量时烙铁头接触印制电路板上的铜锡和元器件的引线6）、焊点的正确形状：正确焊点，焊点就象光滑小山丘；不正确焊点，焊锡多，中间空，虚焊。3安装、调试过程 在安装过程中要特别的注意电刷的方向，电刷的开口方向在下方，四周要卡入凹槽内，用手轻轻按压，看能否活动并自动复位。如果安反了很容易折损电刷。在调试前首先查看自己组装的万用表的指针是否对准零刻度线，如果没有对准，则进行机械调零。然后装入一节1.5伏的二号电池和一节9伏的电池。在没有校试设备的情况下，可用万用表校准，方法是：焊好表头引线正端，数字表拔至20K档，红表笔接A点，黑表笔接表头负端，可调电阻WH2，使显示值为2.5K（温度为20），调好后焊好表头线负端。万用表的调试 首先查看自己组装的万用表的指针是否对准零刻度线，如果没有对准，则进行机械调零。然后装入一节1.5伏的二号电池和一节9伏的电池。1.档位开关旋钮打到欧姆档的各个量程，分别将表笔短接，然后调节电位器旋扭，观察指针是否能够指到零刻度线。2.档位开关旋钮打到直流电压2.5伏档，用表笔测量一节1.5伏的电池，在表盘上观察指针的偏转是否正确。3.档位开关旋钮打到直流电压10伏档，用表笔测量一节9伏的电池，在表盘上观察指针的偏转是否正确。4.档位开关旋钮打到交流电压250伏档，用表笔测量插座上的交流电压。5.档位开关旋钮打到10K欧姆档，测量一个6.75M的电阻。6.然后依次检测其它欧姆档位是否准确。3、 实习总结 一、带充电功能的可调直流稳压电源排版。我们对Protel_Schamtic10_PCB15有了一定的了解和认识，掌握了该软件的基本操作。在实习的过程中，有过许多错误的操作，在这次设计中还是走了很多弯路，运用Protel_Schamtic10_PCB15软件不熟悉，但在老师的指导下以及同学的帮助下，现在基本能够熟练运用。通过本次实习，我明白了Protel_Schamtic10_PCB15的许多用途，特别是在仿真领域里的运用。Protel_Schamtic10_PCB15软件对以后我们计科专业课的学习具有很大的辅助作用，当然，这几天的学习并不能完全掌握Protel_Schamtic10_PCB15，我们只是初步掌握了它的基本功能，它的其它功能我希望能在以后的学习中逐步掌握。相信在以后我能熟练地掌握这一软件。 二、此次实习让我收获很多，使我真正有机会接触电路元件，学会了一些相应工具的操作，相关仪器的使用，以及万用表的制作、安装、 调试的全过程，将自己书本上所学的知识运用到实际中，更加深入地掌握了各种元器件的基本原理，锻炼了自己的动手实践能力，培养了理论联系实际的意识，提高了分析解决问题