串联型二路输出直流稳压负电源电路.doc

晋中学院电子技术课程设计报告 题目：院 别机械学院专 业自动化学生姓名班 级学 号设计时间2016.7.52016.7.9指导教师段小丽评定成绩二0一六年七月摘要随着电力电子技术的迅速发展，直流电源应用非常广泛，其好坏 直接影响着电气设备或控制系统的工作性能，目前，市场上各种直流 电源的基本环节大致相同，都包括交流电源、交流变压器(有时可以 不用）、整流电路、滤波稳压电路等。课程设计的主要内容：串联二路直流稳压电源有很多优异特性， 为获得可靠地直流稳压电源，一个经济可行的办法是将我国目前使用 的220v电通过一定方法转换为用户所需要的直流电，我们此次实验 的设计任务就是设计一串联型输出直流稳压电源电路，一路输出电压 稳定的-12v电压，另一路通过电位器的调节可以输出电压从-5到 -12v可调。此串联型二路直流稳压负电源已被广泛用于各种子方面 的技术设计。经过对电路的设计、修改、仿真后能输出稳定-12v的电压及从-5到-12v可调电压。本次课题设计除在美 观方面处理得不够得当之外，本次电路设计完全符合全部的设计要求。关键字：串联、二路、直流稳压、负电源、可调目录第一章设计内容及要求第二章系统设计方案第三章系统组成和工作原理3.1系统组成3.2工作原理3.2.1原理基本构造图3.2.2电路原理图第四章电路的设计、参数计算、元器件选择4.1电源降压电路4.2整流电路4.3滤波电路4.4-12V稳定电压电路4.5- (5-12) V连续可调电压电路第五章实验、调试及测试结果与分析5.1实验调试5.2测试结果与分析5.3调试设备5.4 注意：5.5测试与分析5.5.1 测试：5.5.2误差分析：5.6仿真电路图第六章 心得体会参考文献附录一稳压器介绍附录二实物图附录三元器件清单第一章设计内容及要求【设计内容】设计制作一串联型二路输出直流稳压负电源电路。【设计要求】(1) 一路输出直流电压-12V，另一路输出-5-12V连续调直流稳压 电源；(2) 输出电流 Iom=200mA;(3) 稳压系数Sr 1.414U2故选用IN4007的二极管4.3滤波电路在整流电路的输出端，即负载电阻RL两端并联滤波电容C， 就构成电容滤波电路。电路利用电容对直流分量和交流分量呈现 不同电抗的特点，可滤除整流电路输出电压中的交流成分，保留 其直流成分，使之波形变得平滑，接近理想的直流电压。滤波电 路及其输出波形如图4.3 (a)、（b)所示。主要参数.滤波电路的直流输出电压U3=1.2U2(U2为变压器副边电压）。理论上，滤波电容越大，放电过程越慢，输出电压越平滑， 平均值也越高，但实际上电容的容量越大，不但体积越大，而且 会使整流二极管流过的冲击电流更大。因此，对于全波整流电路， 通常滤波电容的容量满足RLC= (35) T/2(式 4-3)即可。式中T为电网交流电压的周期。同时考虑到电网电压的波动范围为10%，其耐压值应大于 1.1V2U2，因而可选470uF电解电容。4.4 -12V稳定电压电路LM7912在负电源输入的情况下，可以通过内部结构的调整使得 LM7912的公共端和输出端之间的电压恒定保持在-12V，这就可以作 为电源的一路输出。LM7912的应用电路如图4. 3所示：（实验中前一个电容选用0. 33uF的瓷片电容，后一个选用luF的电解电容）实际电路如图4.3 (b)所示:注意：输入的是负电压其中前一个电容用于抵消因长线传输引起的电感效应，其容量 可选0.33uF。后一个电容可改善负载的瞬态响应，其容量可选luF。4-5 _ (5_12) V连续可调电压电路LM337在负电源输入的情况下，可以通过内部结构的调整使得 LM337的输出端和调整端之间的电压恒定保持在-1. 25V，再通过由固 定电阻R1与电位器R2、固定电阻R3组成的取样分压电路，调节电 位器即可在输出端得到所需范围的可调直流电压。LM337的应用电路如图4. 4所示:由于LM337的调整端和输入端之间电压恒定为-1.25V，可以看 作是基准电压，所以有固定电阻R1和电位器R2组成的取样分压电 路，可以用来调节输出电压，输出电压按下式计算：U0=-1.25 (1+R2/R1)(单位为 V) (式 4-4)调整端的电流极小，所以流过R1和R2的电流几乎相等（几mA 电流），通过改变电位器的阻值就能改变输出电压U0。实际电路如图4.5所示：经查LM337的资料可知，R1的阻值范围一般为100欧姆240 欧姆，所以可取R1为180欧姆。又因为设计要求输出电压在-(5-12) V间可调。当R2=0时，此时应对应输出-5v，根据公式 U0=-1.25(1+R2/R1)可计算R3阻值为540欧姆；再根据公式即可 计算得电位器R2应去阻值为1K欧姆的。同-12v稳定电压电路一样，该电路中前一个电容用于抵消因长线 传输引起的电感效应，其容量可选.33uF。后一个电容可改善负载的 瞬态响应，其容量可选luF。5.6仿真电路图1.打开仿真开关，电路一路输出稳定-12V;另一路在滑动变阻器滑到 最小端时输出-5V，仿真图如图所示。2：打开仿真开关，电路一路输出稳定-12V;另一路在滑动变阻器滑到 最大端时输出-12V，仿真图如图所示：3.在仿真开关打开的情况下，调节滑到变阻器，可以发现电路一路输 出稳定-12V;另一路在滑动变阻器滑的滑到变化下输出电压在 -5V-12V之间变化。仿真图如图所示。第六章心得体会本次课程设计让我受益匪浅，我更加深刻的理解了课本上的知识，很多平时模棱两可的知识点都认真复习并实践了。我对电子电路设计提升了认识，我意识到我们现在，所学的知识将来都是要付诸实践的，所以一切都要从实际出发、理论联系实际，这样才能正确发挥我们所具备的能力。在这次课程设计中，我明白了课程设计的任务一般是设计，组装并调试一个简单的电子电路装置。需要我们综合运用电子技术基础课程的知识，通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定;设计和选取电路和元器件；组装和调试电路；测试指标和分析讨论，完成设计任务。在这次课程设计中，我学会了怎样根据课题的要求去设计电路和调试电路，动手能力得到很大提高。从中我发现自己并不能很好的熟练使用我所学的模电知识。在以后学习中我要加强对使用电路的设计和选用能力，但由于电路比较简单、定型，不是真实的生产和科研任务，所以我们基本上能有章可循，完成起来并不困难。把过去熟悉的定型分析和定量计算逐步和工程估算、实验调整等手段结合起来，掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方案。这对今后从事技术工作无疑是个启蒙训练。通过这种综合训练，我们可以掌握电路设计的基本方法，提高动手组织实验的基本技能，培养分析解决电路问题的实际本领，为以后毕业设计和从事电子实验实际工作打下基础。6 参考文献电子技术课程设计指导 彭介华 高教出版社模拟电子技术 童诗白 清华大学出版社电子线路设计、实验与测试 谢自美 华中科技大学附录一稳压器介绍(1)稳压器LM337输入输出最小压差降为0.2V LM117/LM317 1.25V至37V连续可调。封装形式 TO-220塑料封装，T0-3铝壳封装，TO-202塑料封装，TO-39金属封装：To-3与To-220To-39 1(2)稳压器LM7912机械学院 自动化专业 电子技术课程设计考核评定表课程设计题目： 设计人姓名班级学号指导教师段小丽教研室自动化考核项目及评分结果序号项目内容评分结