模电课程设计__稳压电源.doc

华南理工大学广州学院课程设计（论文）说明书 LM117可调稳压电路 系 别 电气工程系 专业班级 电气工程及其自动化（6）班 学生姓名 张 泽 雄 指导教师 杨 自 力 提交日期 2011 年 06 月 24 日目 录一、设计目的2二、方案论证22.1设计思路22.2降压电路22.3整流电路22.4滤波电路22.5稳压电路3三、元器件的选择43.1所需元器件43.2 LM117三端稳压器4四、电路的设计54.1总电路图54.2各参数的选取与计算五、电路的仿真65.1各电路的输出波形65.2总电路的输出电压与波形7六、总结与体会8一、设计目的学习基本理论在实践中运用的初步经验，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的能力。学会选择变压器、整流二极管、滤波电容，以及集成稳压来设计直流稳压电源，最后掌握稳压电源的主要参数和测试方法。二、方案论证2.1设计思路输入220V，50Hz的交流电，分别通过电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路，依次进行降压，整流，滤波，稳压，最终以稳定的直流形式输出。其图形模式见图1、图2： 图1 直流稳压电源框图图2 各阶段输出波形2.2降压电路通过变压器降压。变压器作用是将电网50Hz，220V的交流电进行降压，而不改变频率。2.3整流电路进行整流。整流电路是由四个相同的二极管组成的单相桥式整流电路,其原理是利用二极管的单向导电性将交流电变成脉动的直流电压。如图3所示，当变压器电压为正半周时，电流有A点流出，经过D1,D3流入B点，因而负载电阻上的电压等于变压器副边电压，当变压器电压为负半周时，电流由B点流出，经D2,D4流入A点，负载上的电压等于变压器副边电压的相反数，这样由于两对二极管的交替导通，致使负载电阻上在的整个周期内都有电流通过，而且方向不变。2.4滤波电路进行滤波。在直流稳压电源电路中的滤波电路一般采用最简单的电容滤波，其原理是利用充电和放电时间常数不同，充电快，放电慢，使输出维持一定的电压。滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，使输出电压波形趋于平滑。图3 整流滤波原理图2.5稳压电路对电路进行稳压。经过整流，滤波过程后，得到的电源并不稳定，其原因，一是电压不稳定，二是负载变化。因此，对电路进行稳压是必要的。在设计中，选用LM117集成稳压器，所以稳压电路部分如图4；合理设定R1，R2，通过调节R1可以保证电压可调稳定输出。图4 集成稳压器的可调稳压电路 三、元器件的选择3.1所需元器件晶体二极管 IN40016、电阻电容若干，三端稳压器LM117、变比为220V/28V变压器、三角插头、电路板各一。3.2 LM117三端稳压器集成三端稳压器LM117是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路.1.LM117的输出电压范围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A.它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压.此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好.2，LM117 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM117 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM117输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。3，LM117能够有许多特殊的用法。比如 把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM117/LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。 4，特性简介可调整输出电压低到1.2V。保证1.5A 输出电流。典型线性调整率0.01%。典型负载调整率0.1%。80dB 纹波抑制比。输出短路保护。过流、过热保护。调整管安全工作区保护。标准三端晶体管封装。 其封装形式如下： 绝对最大额定值符号 参数 值 单位VI-O 输入输出电压差 40 VIO 输出电流 内部限制Top 工作结温 LM117 -55到150LM217 -25到150LM317 0到125Ptot 功耗 内部限制Tstg 储存温度 -65到150四、电路的设计4.1总电路图图5 可调稳压电路4.2各参数的选取与计算集成稳压器LM117H的特性参数：Uo =1.237VIomax=1.5A（Ui-Uo）min=3V（Ui-Uo）max =40V均能满足性能指标要求1、选取变压器：选取变比为220V/28V的变压器。2、选取整流二极管：整流二极管选取1B4B42。3、选取滤波电容：C1=2200uf，C2=330nf，C3=10uf，C4=100uf作为滤波电容。4、稳压电路部分电阻的选取：Uo=1.25*(1+R1/R2)最大电阻R= Uo/ Iomax=1.25/0.005=250，所以选取R2=200因为1.25VUo32.5V，所以选取R1=5K。五、电路的仿真5.1各电路的输出波形图6 输入波形图7 整流后波形图8 滤波后的波形5.2总电路的输出电压与波形 图9 输出电压范围图10 可调稳压电路的仿真六、总结与体会通过对实验数据的分析整理，与设计任务中的技术指标基本相符，即所设计的电路基本上实现了将工频电压转化为直流稳压电源这一目标，而且其电压输出范围在+1.2V+32.5V区间可调.但由于参数设置上有一定的偏差，致使在仿真过程中数据有一定波动，电路不太稳定。在过去的两个星期，每天都在思索着如何选题，最终决定自己选做一个可调稳压电路，翻阅资料与电路的设计可以说是历经坎坷，但是也从中可以学到很多很多的的东西，通过自己的摸索学习了Multisim仿真软件画电路图以及仿真，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在设计过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次