直流线性稳压电源制作与调试(电子电器)

1、指导老师：蒋雄、戴鼎鹏、程秀玲指导老师：蒋雄、戴鼎鹏、程秀玲指导老师：蒋雄、乐乐、戴俨炯指导老师：蒋雄、乐乐、戴俨炯 特点：1）行动导向、任务驱动，教学做合一2）基于真实产品的工作过程3）过程性考核为主体直流线性稳压电源制作与调试任务要求 任务描述：在下图所示的一个参考直流线性稳压电源电路，完成直流线性稳压电源的安装和调试，并实现电路功能。 规定电路的要求为：输入220VAC，输出直流电压为9V15V，额定输出电压12V，最大输出电流为100mA，纹波系数为0.1以内。项目目标 能根据电路图，完成串联型直流稳压电源电路原理图的分析与仿真； 能根据电路原理图完成印制电路板（PCB）图的设计，并按

2、PCB制作工艺流程完成PCB的制作； 会编制串联型直流稳压电源装配、调试、维修等工艺文件，并能按工艺流程进行装配、调试、检修； 感受任务驱动等行动导向教学法的实施过程； 感受“6S”管理、安全、文明、环保等职业素养；考核内容与方式考核内容与方式 每个训练项目的考核内容包括学习纪律与学习态度、职业素养、操作规范和项目作品（产品、服务项目、方案等）四个方面。 具体考核评价的内容和标准请详见“培训与考核标准” 学习方式学习方式 以小组为单位，以学习者为主体，教、学、做合一特点：特点： 行动导向、任务驱动，教学做合一 基于真实产品的工作过程 过程性考核为主体传统电子产品的开发过程NONOYESYES现

3、代电子产品的开发过程串联直流稳压电源设计与制作v第4天 稳压电源印制电路板制作 第3天 稳压电源PCB设计与绘制v第2天 稳压电源原理图的绘制v第1天 稳压电源的分析与仿真v第5天 稳压电源电路的组装调试 进入第1天：明确今天的工作任务确定电路设计过程，分确定电路设计过程，分析稳压电源原理图，确析稳压电源原理图，确定各部分功能和工作原定各部分功能和工作原理，并进行理，并进行Multism仿仿真。真。 步骤1：确定工作任务稳压电源工作原理稳压电源工作原理实施步骤2：分析串联直流稳压电源电源是生产和实验中的重要能源，许多大功率场合电源是生产和实验中的重要能源，许多大功率场合下需要交流电，但电解、电

4、镀及直流电动机需要直下需要交流电，但电解、电镀及直流电动机需要直流电。而在电子线路和自动控制装置中还需要电压流电。而在电子线路和自动控制装置中还需要电压非常稳定的直流电。为了得到直流电，除直流发电非常稳定的直流电。为了得到直流电，除直流发电机外，更广泛采用的就是半导体直流电源。机外，更广泛采用的就是半导体直流电源。交流交流电源电源负载负载 变压变压整流整流滤波滤波稳压稳压ututututut半导体直流电源的原理方框图半导体直流电源的原理方框图1、直流稳压电源简介组成结构：组成结构：1 整流电路整流电路2 滤波器滤波器3 稳压电路稳压电路2、 整流电路整流电路1）单相半波整流电路单相半波整流电路

5、i D电路如图：设变压器副边电电路如图：设变压器副边电压为压为整流电路整流电路: 将交流电压变换为单向脉动电压的电路。将交流电压变换为单向脉动电压的电路。整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。TrDR+abuuotUusin222 t tuuoio 根据二极管的单向导电根据二极管的单向导电性，在二极管加正向电压时性，在二极管加正向电压时导通，负载两端有输出电压；导通，负载两端有输出电压；而在加反向电压时二极管截而在加反向电压时二极管截止，负载得不到输出电压。止，负载得不到输出电压。负载的电压波形及电流波形负载的电压波形及电流波形见右下曲线图。见

6、右下曲线图。二极管只在半个周期能够导电，而负载上得到的电二极管只在半个周期能够导电，而负载上得到的电压是单一方向，大小随时间而变的压是单一方向，大小随时间而变的(单向脉动电压单向脉动电压)。对这种整流的输出电压，对这种整流的输出电压，常用一个周期的平均值常用一个周期的平均值来表示它的大小。其平来表示它的大小。其平均值为均值为整流电压的平均值整流电压的平均值U2t0uTUo如果电路负载已知，则整流输出电流的平均值为如果电路负载已知，则整流输出电流的平均值为UUtdtUUo45. 02)(sin2210LLoRURUI45. 00i DTrRabuuoD二极管所承受的最大反向电压：二极管所承受的最

7、大反向电压：UUUmRM2例例有一单相整流电路有一单相整流电路,负载电阻为负载电阻为 750 ,变压器副边电压为变压器副边电压为20V，试求试求Uo，Io及及UDRM,并选用二极管。并选用二极管。解解查二极管参数，选用查二极管参数，选用2AP4(16mA,50V)。为了使用安全此。为了使用安全此项参数选择应比计算值大一倍左右。项参数选择应比计算值大一倍左右。mARUILoo127509VUUo92045. 045. 0VUURM2 .2820222、单相桥式整流电路单相桥式整流电路 单相半波整流电路只利用了电源的半个周期，单相半波整流电路只利用了电源的半个周期，并且整流电压的脉动较大。为此常采

8、用全波整流并且整流电压的脉动较大。为此常采用全波整流电路，最常见的就是单相桥式整流电路。电路，最常见的就是单相桥式整流电路。RLuuoaTrRLbuuoRLuuo桥式整流电路的工作情况桥式整流电路的工作情况在变压器副边电压在变压器副边电压u为正为正半周时，二极管半周时，二极管D1、D3导导通，而二极管通，而二极管D2、D4截止；截止；uoaTrRLbuD1D2D3D4uoaTrRLbuD2D4t0uU2T当副边电压当副边电压u为负半周时，为负半周时，二极管二极管D2、D4导通，而二导通，而二极管极管D1、D3截止。截止。UUtdtUUo9 . 022)(sin210Uo单相桥式整流电路的输出电

9、压：单相桥式整流电路的输出电压：负载电阻中通过的输出电流：负载电阻中通过的输出电流：每只二极管中通过的电流仅为输出电流一半：每只二极管中通过的电流仅为输出电流一半：每只二极管承受的最高反向电压：每只二极管承受的最高反向电压：UUo9 . 0LLoRURUI9 . 00LDRUII45. 0210UURM2 整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求，电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求，往往再加接滤波器以改善电压的脉动程度。往往再加接滤波器以改善电压的脉动程度。一、电容滤波器一、电容滤波器(C滤波器滤波器)TrDRL

10、abuC =uoCt0ut0uD截止截止D导通导通D导通导通D截止截止D导通导通电容滤波器的作用电容滤波器的作用3、 滤波电路滤波电路 电容滤波器输出电压的脉动程度电容滤波器输出电压的脉动程度有所改善，但带负载能力较差。有所改善，但带负载能力较差。 在负载不同的情况下，取在负载不同的情况下，取用输出电流用输出电流Io愈大输出平均电压愈大输出平均电压Uo愈小。其外特性曲线如右图：愈小。其外特性曲线如右图：IoUo01.4U电容滤波电容滤波0.45U无电容滤波无电容滤波 采用电容滤波时，输出电压采用电容滤波时，输出电压的脉动程与电容器的放电时间常数的脉动程与电容器的放电时间常数RLC有关，其有关，

11、其值愈大则脉动程度就愈小。一般认为值愈大则脉动程度就愈小。一般认为或或即可达到要求，此时输出电压即可达到要求，此时输出电压Uo由下式估算：由下式估算：(半波半波)(全波全波)CRL1)1510(2)53(TCRLUUoUUo2 . 1电容滤波电路中元件的选择：电容滤波电路中元件的选择：由于二极管的导通时间较短，因此通过二极管的由于二极管的导通时间较短，因此通过二极管的的电流峰值较大，应避免电流冲击损坏二极管；的电流峰值较大，应避免电流冲击损坏二极管；由于滤波电容保持有电压输出，应注意二极管截由于滤波电容保持有电压输出，应注意二极管截止时所承受的最高反向电压止时所承受的最高反向电压URM有所不同

12、，带电有所不同，带电容滤波的半波整流电路容滤波的半波整流电路带电容滤波的桥式整流电路带电容滤波的桥式整流电路URM不变；不变；适用于输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场适用于输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场合。合。UURM22RLUiDZRCUoIZIo经整流和滤波后，经整流和滤波后，虽脉动程度有了最虽脉动程度有了最大改善，但直流电大改善，但直流电压幅度还会随着电压幅度还会随着电网的波动或负载的网的波动或负载的变化而变化。变化而变化。最简单的直流稳压电源是利用最简单的直流稳压电源是利用稳压管稳压管组成的。组成的。如图采用桥式整流和电容滤波，得到直流电压如图采用桥式整流和电容

13、滤波，得到直流电压Ui，再，再经过限流电阻经过限流电阻R和稳压管和稳压管DZ ，使负载得到一个比较，使负载得到一个比较稳定的直流电压。稳定的直流电压。稳压管稳压电路稳压管稳压电路4、 稳压电路稳压电路RLUiDZRCUoIZIo稳压管稳压电路稳压管稳压电路电压的稳定过程电压的稳定过程选择稳压管一般规律：选择稳压管一般规律： UZ=Uo IZmax=(15)Iomax Ui=(23)Uou Ui Uo Io UR 保保持负载电压持负载电压Uo近近似不变。似不变。当电源电压升高时当电源电压升高时当负载增加时当负载增加时Io UR Uo IZ UR 保持负载电压保持负载电压Uo近近似不变。似不变。(

14、1)稳压管稳压电路稳压管稳压电路 图为简易串联型稳压电源，图为简易串联型稳压电源，T1T1为调整管，为调整管，DZDZ为基为基准电压，准电压，R1R1是限流电阻，是限流电阻，R2R2是负载。是负载。串联型稳压电路串联型稳压电路电路结构UiT1UZRLUOR1+DZ+调整调整元件元件基准基准电压电压串联型稳压电路串联型稳压电路UiT1UZRLUOR1+DZ+调整调整元件元件基准基准电压电压UO（UT1）EUD1恒定（UT1）BE（IT1）B（IT1）E（UT1）CEUOUiTR2UZRLUO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电串联型稳压电路由基准

15、电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。路和调整元件四部分组成。调整调整元件元件比较比较放大放大基准基准电压电压取样取样电路电路串联负反馈稳压电路串联负反馈稳压电路电路结构 当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电压压UO 升高时，有如下稳压过程：升高时，有如下稳压过程：O2121fURRRRUU ZUU )(fZuoBUUAU UO Uf UB UO IC UCE 由于引入的是串联电压负反馈，故称串联型稳由于引入的是串联电压负反馈，故称串联型稳压电路。压电路。UITR2UZRLUO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R UiTR2UZRLUO +

16、R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R Z211BO)(1URRRUU 稳压电源的参数 最大输出电流即额定输出电流（指直流稳压电源正常工作时输出的最大电流） 额定输出电流主要受两个方面的约束，一个方面是调整元件的最大允许电流和最大允许耗散功率，另一个方面还要考虑输出电压的稳定性。最大输出电流 稳压系数KU是指在负载电流和环境温度不变的条件下，稳压电源输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比，即 稳压系数表征了稳压电源对电网电压变化的抑制能力。稳压系数电压调整率也反映稳压电源对输入电网电压波动的抑制能力，其定义为：负载电流IL及温度T不变时，输出电压UO的相对变化量与输入电压变化量的比值，

17、即KU的单位是：%/V。KU和SU越小，稳压性能越好。电压调整率也可表述为：在负载电流和温度不变时，输入电压变化10时，输出电压的变化量，单位为mV。电压调整率纹波系数 直流电源输出电压中存在着纹波电压，它是输出直流电压中包含的交流分量。 纹波系数K用来表示直流输出电压中相对纹波电压的大小，其定义为 式中UO为输出直流电压中交流分量的总有效值，UO为输出直流电压。 当电网电压和温度不变时，稳压电源输出电压的变化量与输出电流的变化量之比定义为输出电阻，即 输出电阻表征了稳压电源带载能力的大小，RO越小，带负载能力越强。 输出电阻 负载效应是指仅当由于负载的变化而引起输出稳定量的变化的效应。 对于

18、 直流稳压电源，负载效应指电网电压和温度不变时，从空载到满载时输出电压的相对变化量。即： 负载效应 =负载效应0,0IOOTUUU 实施步骤3：用Multisim软件绘制典型串联直流稳压电源原理图D11N4007D21N4007D31N4007D41N4007T1IRON_CORE_XFORMERV1220 Vrms 50 Hz 0 C11mFQ12SC2001C210uFR21kR4300R5510D51N747A50%R1Key = A 1k R310kR61kQ22SC2001R11kC21uFRL10k V1220 Vrms 50 Hz 0 T11234D11N4007D21N4007

19、D41N4007D31N4007U1LM7805CTLINEVREGCOMMONVOLTAGER22kC11mF实施步骤4：用Multisim虚拟仪器对电路的性能指标进行测试XMM1XSC1ABExt Trig+_+_ 进入第2天：明确今天的工作任务利用计算机辅助设计利用计算机辅助设计Protel DXP 2004 SP2软软件绘制串联直流稳压电件绘制串联直流稳压电源原理图，并进行设计源原理图，并进行设计规则检查和生成网络表、规则检查和生成网络表、材料清单。材料清单。 具体要求： 在在F盘建立一个以你的工号姓名的文件夹；盘建立一个以你的工号姓名的文件夹； 启动启动Protel DXP 2004

20、 软件并创建软件并创建: 设计工作区设计工作区PCB工程项目工程项目原理图文件；原理图文件； 原理图图纸属性及工作环境的设置；原理图图纸属性及工作环境的设置； 装载所需的原理图元件库文件；装载所需的原理图元件库文件； 在图纸中放置元件、调整元器件、元器件属性设置；在图纸中放置元件、调整元器件、元器件属性设置； 绘制连接导线、添加文字信息；绘制连接导线、添加文字信息； 原理图电气规则检查、生成网络表、生成元器件材料清单。原理图电气规则检查、生成网络表、生成元器件材料清单。 电路确定好后，我们借助于计算机，在电路确定好后，我们借助于计算机，在EDA（电子设计自动化）软件平台上完成电子产品的（电子设

21、计自动化）软件平台上完成电子产品的电路设计及印制电路板设计全过程。熟练使用电路设计及印制电路板设计全过程。熟练使用EDA工具进行设计是电子工程人员的必备技能。工具进行设计是电子工程人员的必备技能。 我们现在要使用绘图软件我们现在要使用绘图软件 Protel DXP 2004 SP2 设计电路原理图设计电路原理图 设计电路版图设计电路版图 生成各种与电路设计有关的生成各种与电路设计有关的报表文件及光绘文件输出报表文件及光绘文件输出 可编程器件设计可编程器件设计 嵌入式设计嵌入式设计PROTEL作图流程作图流程绘制原理图绘制原理图原理图后处理原理图后处理生成网络表生成网络表PCB绘制绘制PCB后处

22、理后处理Protel DXP 2004 SP2可以做什么？可以做什么？开始开始设置图纸大小设置图纸大小设置环境设置环境添加元件库添加元件库绘制电路图绘制电路图存盘存盘错误规则检查、报表错误规则检查、报表生成网络表生成网络表有有错错误误修修改改结束结束原原理理图图作作图图流流程程 要点要点Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP2的启动的启动主界面菜单介绍主界面菜单介绍工作窗口介绍工作窗口介绍面板及其显示方式介绍面板及其显示方式介绍工程项目文件结构工程项目文件结构工程项目的建立以及各种文件的管理工程项目的建立以及各种文件的管理一、一、Protel DXP2004

23、 PCB设计入门设计入门1.1.启动启动Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP2 在在“开始开始”菜单中，单击菜单中，单击DXP 2004 SP2DXP 2004 SP2快捷快捷方式图标方式图标 ，启动，启动Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP2。 执行执行“开始开始”“程序程序”“Altium Altium SP2SP2”“DXP 2004 SP2DXP 2004 SP2”，启动，启动Protel DXP 2004 Protel DXP 2004 SP2SP2。 2.2.中英文界面切换中英文界面切换 Protel 20

24、04Protel 2004默认界面为英文，但默认界面为英文，但SP2SP2版本支持版本支持中文菜单方式，可在中文菜单方式，可在“PreferencesPreferences（优先设定）（优先设定）”中切换。中切换。 工具栏“Files”面板菜单栏工作窗口面板标签面板标签命令栏状态栏标签栏3.3.启动启动Protel DXP 2004 SP2Protel DXP 2004 SP2后的主界面后的主界面4.Protel DXP 20044.Protel DXP 2004工作面板的显示方式工作面板的显示方式5.Protel DXP 2004 SP25.Protel DXP 2004 SP2工程项目与文

25、档管理工程项目与文档管理（1）工程项目分类）工程项目分类 在在Protel DXP 2004 SP2中，工程项目有多种不中，工程项目有多种不同的类型，可以分为同的类型，可以分为PCB项目（项目（PCB Project）、）、FPGA项目（项目（FPGA Project）、核心项目（）、核心项目（Core Project）、集成库项目（）、集成库项目（Integrated Project）、）、嵌入式项目（嵌入式项目（Embedded Project）、脚本项目）、脚本项目（Script Project）等。）等。（2）工程项目结构（）工程项目结构（如图所示）如图所示）a.稳压电源稳压电源.DS

26、NWRK:为设计工作区的名称，为设计工作区的名称，.DSNWRK是设计工作区的扩展名。是设计工作区的扩展名。b.稳压电源稳压电源.PRJPCB：为工程项目名称，为工程项目名称， .PRJPCB是是PCB工程项目扩展名。工程项目扩展名。c.在这个工程项目中包含两个文件在这个工程项目中包含两个文件夹夹：Source Documents（源文件）（源文件）文件夹和文件夹和Libraries（元器件库）文（元器件库）文件夹。件夹。d.在源文件夹内有在源文件夹内有2个文件个文件，原理，原理图文件和图文件和PCB文件。文件。一个一个PCB工程项目文件的结构工程项目文件的结构（3）常用文件类型）常用文件类型

27、用用Protel DXP绘制电路原理图的步骤及命令如下绘制电路原理图的步骤及命令如下（1）启动Protel DXP（2）工程项目文件的创建先再F盘建一个“工号姓名” 的文件夹。（3）启动原理图编辑器 （4）原理图图纸属性设置执行菜单命令【Design】（设计）/【Options】（文档选项），出现“Documents Options”文档选项对话框。可进行图纸属性设置。 （5）原理图的编辑环境设置执行菜单命令【Tools 】（工具） /【Preferences 】（优选项）命令，系统会弹出“Preferences”对话框，可进行编辑环境设置。（6）加载元件库加载元件库也可以通过执行菜单“设计”

28、“追加/删除元件库”实现。在原理图设计中，常用元件库为Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors.IntLib，它们包含了常用的电阻、电容、二极管、三极管、变压器、按键开关、接插件等元器件。 （7）在图纸中放置元件用模糊查找的方法放置电路符号，并按你设计好的电源电路原理图摆放元件。（8）绘制导线全部元器件按原理图摆放好后，选择配线工具栏上的绘制导线按钮 ，按电源电路原理图绘制连接导线。（9）修饰电路绘制完连接导线后，对照原理图认真检查，在对整个电路进行修饰，最后绘制完成后的电路如图所示。 电源电路示意图1检查电路原理图电路原理图是

29、设计电子产品的基础，电路原理图一定要准确、规范，否则，在以后的工作中就会遇到一系列的问题，且难以查出。因此，设计完成电路原理图后，要检查一下电路原理图是否完全正确，为以后的印制板设计工作打好基础，下面从几个方面进行电路原理图的检查。（1）检查元器件序号执行菜单命令【Tools】（工具）/【Annotate】（注释）按钮，弹出 “注释”对话框。（2）电气规则检查执行菜单命令【项目管理】/电路原理图的后期处理电路原理图的后期处理（3）检查元器件封装 根据元器件实物检查元器件的封装跟实物是否相符，重点检查，三极管、电位器等元件，如下图所示。三极管的实物和封装图形三极管的实物和封装图形 三极管的实物和

30、封装图形三极管的实物和封装图形 电位器的实物和封装图形电位器的实物和封装图形 2生成网络表文件执行菜单命令【Design】（设计）/【文档的网络表】/【Protel】，系统自动生成Protel格式的网络表。3生成元器件材料清单执行菜单栏命令【Reports】（报告）/【Bill of Material】（材料清单）按钮，即弹出“元件列表”对话框。在该对话框中可以选择生成的元器件清单列表中的元器件描述、元器件封装 、元器件的编号等内容。生成“稳压电源原理图.XIS”文件。 今天工作任务结束需上交的作品用用Protel DXP软件绘制完软件绘制完成的串联直流稳压电源成的串联直流稳压电源电路图、元器

31、件材料清电路图、元器件材料清单单(纸质稿纸质稿)，以，以“工号姓工号姓名名”文件夹上交电子档包文件夹上交电子档包括原理图文件、括原理图文件、ERC文文件、网络表文件、材料件、网络表文件、材料报表文件等。报表文件等。 项目一 进入第3天：明确今天的工作任务利用计算机辅助设计利用计算机辅助设计Protel DXP软件设计软件设计串联直流稳压电源串联直流稳压电源PCB，并定义，并定义PCB尺尺寸、导入网络表、参寸、导入网络表、参数设置、布局、布线、数设置、布局、布线、设计规则检查。设计规则检查。具体要求：在在PCB工程项目中添加一个串联直流稳压电源工程项目中添加一个串联直流稳压电源PCB文件；文件；

32、 PCB工作环境的设置；工作环境的设置；根据根据PCB板的尺寸（板的尺寸（90mm60mm），），确定印制电路板的边界尺寸；确定印制电路板的边界尺寸；装载所需的元件封装库文件；装载所需的元件封装库文件；导入网络表导入网络表自动布局及手工调整；自动布局及手工调整；自动布线参数设置自动布线参数设置自动布线或手动布线；自动布线或手动布线；敷铜、补泪滴、设计规则检查。敷铜、补泪滴、设计规则检查。 拼板拼板准备原理图与网络表准备原理图与网络表规划电路板规划电路板添加元件库添加元件库设置参数设置参数装入网络表装入网络表布局元件布局元件(自动布局后手工调整自动布局后手工调整）手工或自动布线手工或自动布线DR

33、C检查检查检查检查PCB与原理图的一致性并生成相应报表、存盘结束与原理图的一致性并生成相应报表、存盘结束有错误有错误调调原原理理图图编编辑辑有有错错误误 重新生成网络表重新生成网络表PCB作作图图流流程程用用Protel DXP设计设计PCB图的步骤及命令如下图的步骤及命令如下（1）创建PCB文件选择“稳压电源”项目，单击右键在弹出的菜单中选择【追加新文件到项目中】/【PCB】命令。（2）工作层面设置执行菜单命令【Design】（设计）/【PCB板层和颜色】命令。（3）规划电路板将图层切换到【KeepOutLayer】（禁止布线层）（4）放置安装孔将图层切换到【Mechanical1】（机械层

34、1）（5）装入所需的元件封装库（6）装入网络表和元件在PCB编辑状态执行菜单命令【设计】/【Import Changes from稳压电源.PrjPcb】菜单（7）自动布局执行菜单命令【工具】【放置元件】/【自动布局】出现元件自动布局对话框。（8）元件的手工布局和调整移动元件进行布局（9）设置自动布线参数执行菜单命令【Design】（设计）/【Rules】（规则），出现电路板布线设计规则设置布线参数对话框。 （10）自动布线执行菜单命令【Auto Routing】（自动布线）/ 【All】，弹出“自动布线器参数设置”对话框 。（11）设计规则检查 布线完成后应对PCB进行布线设计规则检查，检查

35、布线过程中是否有违反规则的地方。执行菜单命令【Tools】（工具）/【Design Rule Check】（设计规则检查），弹出设计规则检查对话框，点击“Run DRC”按钮。（12）多边形敷铜 单击PCB放置工具条上的放置多边形敷铜图标 按钮，弹出“多边形敷铜属性”设置对话框。多边形敷铜其目的是加宽铜箔导线以增加强度和抗剥的能力，对电源电路进行修饰完善处理后最终效果如下图所示。（13）拼板 PCB电源电路示意图今天工作任务结束后需上交的作品用用Protel DXP软件绘制完软件绘制完成的串联直流稳压电源成的串联直流稳压电源PCB图、阻焊、丝印层图图、阻焊、丝印层图(纸质稿纸质稿)，以，以“工

36、号姓名工号姓名”文件上交电子稿包括文件上交电子稿包括PCB文件、文件、DRC文件、自制封文件、自制封装库文件等。装库文件等。 项目二 电源制作进入第4天：明确今天的工作任务采用热转印制板工艺，制采用热转印制板工艺，制作单面串联直流稳压电源作单面串联直流稳压电源PCB板，印制电路板的后板，印制电路板的后期制作，包括阻焊层制作、期制作，包括阻焊层制作、丝印层制作，电路板的清丝印层制作，电路板的清理及质量检查等，并熟悉理及质量检查等，并熟悉PCB制板设备的使用。严制板设备的使用。严格按照格按照PCB生产的安全操生产的安全操作规程，操作制板设备，作规程，操作制板设备，并按照并按照6S的管理组织生产。的

37、管理组织生产。项目二 电源制作具体要求： 选材：选择单面纸基板，厚度选材：选择单面纸基板，厚度1mm左右。左右。 剪板：采用脚踏剪板机按剪板：采用脚踏剪板机按PCB尺寸（尺寸（90mm60mm）剪板。）剪板。 清洁板面：采用自动刷光机对清洁板面：采用自动刷光机对PCB基板表面进行抛光处理，并清除板基表基板表面进行抛光处理，并清除板基表面污垢。面污垢。 打印底图：采用激光打印机将打印底图：采用激光打印机将PCB底层线路图打印到热转印纸上。底层线路图打印到热转印纸上。 图形转移：采用热转印机将打印到热转印纸上的图形转移：采用热转印机将打印到热转印纸上的PCB底图转印到敷铜板上。底图转印到敷铜板上。

38、 腐蚀：采用腐蚀机把线路板上的非线路铜箔去除。腐蚀：采用腐蚀机把线路板上的非线路铜箔去除。 退膜：采用退膜制剂将线路板上的黑膜即碳粉去除，露出线路图形。退膜：采用退膜制剂将线路板上的黑膜即碳粉去除，露出线路图形。 阻焊制作阻焊制作 钻孔：采用台式钻床，按照设计的钻孔：采用台式钻床，按照设计的PCB图钻孔。图钻孔。 丝印层制作丝印层制作 PCB板检查板检查项目二 电源制作1 什么是印制电路板 在绝缘基材上，提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称印制板。英文名称是Printed Circuit Board 缩写是PCB。项目二

39、 电源制作用热转印制作单面印制电路板的流程丝印字符外型加工表面处理检验检查包装出货v2 用热转印制作单面印制电路板什么是热转印就是利用静电成像原理，将打印在含树脂静电墨粉的热转印纸上的线路图，通过静电热转印，在覆铜板上生成电路板图的防蚀图层，然后用蚀刻（腐蚀）液腐蚀已进行热转印的电路板，最终生成所需的电路板。 项目二 电源制作串联型稳压电源印制电路板的制作步骤如下：步骤一步骤一 选材选材 根据电路的电气功能和使用环境，根据电路的电气功能和使用环境，选取合适的印制板材。选取合适的印制板材。对于今制作的串联型稳压电路板，选择一般的单面覆铜板即可。v3 热转印制作工艺项目二 电源制作PCB制板设备制

40、板设备脚踏式剪板机脚踏式剪板机步骤二步骤二 剪板剪板 目的是对上游工厂的大面积的板料目的是对上游工厂的大面积的板料切成小块来满足设备加工。切成小块来满足设备加工。 根据串联型稳压电路设计的印制板尺寸（120mm90mm）剪裁覆铜板项目二 电源制作PCB制板设备制板设备 _ 数控钻床数控钻床 步骤三步骤三 钻孔钻孔 用数控钻孔机自动钻针插式元件脚。使用的设备数控钻床。用数控钻孔机自动钻针插式元件脚。使用的设备数控钻床。 项目二 电源制作Create-DCD3000Create-DCD3000全自动数控钻正面结构图全自动数控钻正面结构图 钻床设备使用方法操作示意一：钻床设备使用方法操作示意一：项目

41、二 电源制作Create-DCD3000Create-DCD3000全自动数控钻背部面板图全自动数控钻背部面板图 钻床设备使用方法操作示意二：钻床设备使用方法操作示意二：项目二 电源制作钻床设备使用方法操作钻床设备使用方法操作导出钻孔文件导出钻孔文件示意三：示意三：钻孔文件的导入按如下步骤进行：钻孔文件的导入按如下步骤进行：打开打开“电源电路电源电路.PcbDoc”文件，执行菜单文件，执行菜单【文件文件】/【另存为另存为】命令，命令，在弹出的对话框中选择保存类型，如图在弹出的对话框中选择保存类型，如图2.8-4所示，再按指定的文件夹保存。所示，再按指定的文件夹保存。图图2.8-4 导出钻孔的导

42、出钻孔的PCB文件示意图文件示意图项目二 电源制作将计算机中导出的文件 复制粘贴到数控钻电脑桌面上。打开钻孔软件，单击“文件”选择要钻孔的文件（电源电路），在对话框中选择“串口1”再单击“输出”，即显示电源电路PCB图。显示串联型稳压电源显示串联型稳压电源PCBPCB图图钻床设备使用方法操作钻床设备使用方法操作导入钻孔文件导入钻孔文件示意四：示意四：项目二 电源制作将计算机中导出的文件 复制粘贴到数控钻电脑桌面上。打开钻孔软件，单击“文件”选择要钻孔的文件（串联型稳压电源），在对话框中选择“串口1”再单击“输出”，即显示串联型稳压电源pcb图。显示串联型稳压电源显示串联型稳压电源pcbpcb图

43、图钻床设备使用方法操作钻床设备使用方法操作导入钻孔文件导入钻孔文件示意四：示意四：项目二 电源制作将待钻孔的覆铜板平放在数控钻床平台的有效钻孔区域内，并用单面胶固定覆铜板。关闭钻床后面板上的总电源手动设置原点开启总电源和主轴电源单击软件“设置原点”再单击软件“设置终点”调整钻头高度（使钻头接近线路板约1mm的距离 ）单击“钻孔”，即按序选择孔径规格分批钻孔。数控钻床后面板数控钻床后面板操作界面基本功能设置操作界面基本功能设置 钻床设备使用方法操作钻床设备使用方法操作钻孔设置钻孔设置示意五：示意五：项目二 电源制作钻完第一批孔后，需换钻头钻第二批孔。更换钻头前，一定要先关闭主轴电源，但不要关闭总

44、电源开关，否则需要重新定位。换好钻头后，继续钻第二批孔至到钻完所有的孔。钻床设备使用方法操作钻床设备使用方法操作钻孔钻孔示意六：示意六：项目二 电源制作板材入口上刷调节扭下刷调节扭板材出口烘干器上、下刷PCBPCB制板设备制板设备 Create-BMF3000 Create-BMF3000自动刷光机自动刷光机 步骤四步骤四 清洁板面清洁板面 对PCB基板表面进行抛光处理，并清除板基表面的污垢。使用的设备为刷光机。 项目二 电源制作自动刷光机操作规程自动刷光机操作规程旋转刷辊调节手轮，调节上下刷辊与压辊至适当距离，按红色箭头标旋转刷辊调节手轮，调节上下刷辊与压辊至适当距离，按红色箭头标注的方向为

45、减小刷辊间隙，反方向为增大刷辊间隙，手轮转动一周，可注的方向为减小刷辊间隙，反方向为增大刷辊间隙，手轮转动一周，可上下调节上下调节0.8mm；调节调压器调速旋钮，将电压调节至调节调压器调速旋钮，将电压调节至45V左右，使板材传送保持均匀左右，使板材传送保持均匀的速度；刷板时，传送轮速度不要调到太快，否则影响抛光效果；的速度；刷板时，传送轮速度不要调到太快，否则影响抛光效果；开启水阀，刷辊在刷板过程中，需使用水冷却刷辊，使用水压在开启水阀，刷辊在刷板过程中，需使用水冷却刷辊，使用水压在1.5Kg2Kg，查看喷出的水流是否畅通，水流不畅或干刷易损坏刷辊；，查看喷出的水流是否畅通，水流不畅或干刷易损

46、坏刷辊；启动刷辊，检查刷辊转速是否均匀；启动刷辊，检查刷辊转速是否均匀；开启风机及加热器开关，使温度达到设定温度；开启风机及加热器开关，使温度达到设定温度；启动传动开关，将覆铜板置于板材入口的传送轮上，将自动完成板材启动传动开关，将覆铜板置于板材入口的传送轮上，将自动完成板材抛光；抛光；抛光完毕，先关闭加热开关，后关闭传送开关，数秒后再关闭刷辊电抛光完毕，先关闭加热开关，后关闭传送开关，数秒后再关闭刷辊电源开关，最后关闭水阀，将调速旋钮调至源开关，最后关闭水阀，将调速旋钮调至0V位置。如长时间不使用机器，位置。如长时间不使用机器，需切断机器输入电源。需切断机器输入电源。项目二 电源制作自动刷光

47、机的维护保养自动刷光机的维护保养1.1.定期清洗机内残屑脏物等，防止堵塞排水口；定期清洗机内残屑脏物等，防止堵塞排水口；2.2.每次开机前检查喷水情况，喷水不畅可清洗；每次开机前检查喷水情况，喷水不畅可清洗；3.3.定期检查机器零部件、紧固件是否有松动现象；定期检查机器零部件、紧固件是否有松动现象；如有松动，需及时紧固；如有松动，需及时紧固；4.4.经常检查传动链条是否松弛或干燥，出现松弛或经常检查传动链条是否松弛或干燥，出现松弛或干燥时，需调节链轮压紧轮，涂上润滑油。干燥时，需调节链轮压紧轮，涂上润滑油。项目二 电源制作开启刷光机将裁剪好的覆铜板，铜箔面用刷光机进行清洁和干燥。刷光机操作面板

48、刷光机操作面板刷光机板面示意图刷光机板面示意图项目二 电源制作PCBPCB制板设备制板设备激光打印机激光打印机 步骤五步骤五 打印底图打印底图 用热转印纸通过激光打印机，打印出底层线路图。用热转印纸通过激光打印机，打印出底层线路图。使用的设备激光打印机。使用的设备激光打印机。打印到热转印纸上的线路图打印到热转印纸上的线路图项目二 电源制作PCBPCB制板设备制板设备热转印机热转印机热转印温度设置在160C180C之间转速为20N30N 步骤六步骤六 图形转移图形转移 将打印到热转印纸上的将打印到热转印纸上的PCBPCB图，通过热图，通过热转印到覆铜板上。使用的设备热转印机。转印到覆铜板上。使用

49、的设备热转印机。功能设置键确认键温度升温度降项目二 电源制作将打印好PCB图的热转印纸平铺在覆铜板面上，并用胶带固定，准备转印。用热转印机转印底图的示意方法一用热转印机转印底图的示意方法一项目二 电源制作转印完成后，要等温度下降后，再将转印纸揭下来，慢慢的揭，发现没转印好的部分请再盖上，再送入机器中印一次。正在进行热转印中用热转印机转印底图的示意方法二用热转印机转印底图的示意方法二注意注意：如有个别线路出现断裂现象，可用油性记号笔进行修补。项目二 电源制作加热指示PCBPCB制板设备制板设备- -Create-AEM3030Create-AEM3030全自动多槽腐蚀机全自动多槽腐蚀机 步骤七步

50、骤七 腐蚀腐蚀 腐蚀机利用氧化还原反应，把线路板上的非线路铜箔层去腐蚀机利用氧化还原反应，把线路板上的非线路铜箔层去除，从而剩下符合设计要求的电路图形。使用的设备腐蚀机。除，从而剩下符合设计要求的电路图形。使用的设备腐蚀机。腐蚀机分为四个槽体，按腐蚀机分为四个槽体，按从左至右数起，第从左至右数起，第1、2为为蚀刻槽，第蚀刻槽，第3个为去锡槽，个为去锡槽，第第4个为水洗槽，可同时个为水洗槽，可同时用于酸性蚀刻和碱性蚀刻。用于酸性蚀刻和碱性蚀刻。腐蚀的主要作用是将腐蚀的主要作用是将线路以外的非线路部线路以外的非线路部分铜箔去掉，留下保分铜箔去掉，留下保护的线路图形。护的线路图形。 对流开关总电源开

51、关加热开关上盖项目二 电源制作 打开全自动蚀刻机电源开关, 按下“加热”按钮，即开始对腐蚀液加热，此时加热指示灯闪烁,表明液体正在加热。按下“对流”按钮，液体开始对流，待蚀刻液温度升至机器设定温度后，加热指示灯变为常亮。将转印好的线路板用防腐挂钩挂好，置于碱性蚀刻槽中，约3分钟左右，取出线路板检查是否腐蚀完毕，如有部分铜箔未腐蚀完，需再置于蚀刻液中腐蚀片刻。 腐蚀完毕后，用水冲洗干净。如不需即刻腐蚀其它线路板，按下“加热”按钮，关闭加热器，按下“对流”按钮，关闭液体对流装置，以避免液体加热对流被挥发。如长时间不使用腐蚀机，请切断腐蚀机总电源，并盖好上盖。 腐蚀方法示意如下：腐蚀方法示意如下：项

52、目二 电源制作 步骤八步骤八 退膜退膜腐蚀后用刷光机将板面的黑色膜退除，裸露出设计需要的线路图形。腐蚀后用刷光机将板面的黑色膜退除，裸露出设计需要的线路图形。 退膜方法示意如下：退膜方法示意如下：用油墨稀释剂进用油墨稀释剂进行擦拭去掉碳粉行擦拭去掉碳粉可用退膜制剂清除，粘少许制剂用布擦拭黑墨在用水冲洗即可退除。可用退膜制剂清除，粘少许制剂用布擦拭黑墨在用水冲洗即可退除。项目二 电源制作步骤九步骤九 字符制作字符制作 通过热转印的方式，制作顶层丝印层（操作方法和制作底层通过热转印的方式，制作顶层丝印层（操作方法和制作底层线路热转印的方法相同）。线路热转印的方法相同）。 将丝印层图打印到热转印纸上

53、将丝印层图打印到热转印纸上注意注意打印打印丝印丝印图要图要镜像镜像项目二 电源制作固化剂固化剂250克克 步骤十步骤十 阻焊制作阻焊制作 通过丝网印刷，对不需要焊接线路图形部位涂上油墨，使线路通过丝网印刷，对不需要焊接线路图形部位涂上油墨，使线路板在完成后，该层油墨可以起保护线路在大气中不被腐蚀和防潮功板在完成后，该层油墨可以起保护线路在大气中不被腐蚀和防潮功能，保证线路之间的电器绝缘性可靠。使用的材料为阻焊油墨。能，保证线路之间的电器绝缘性可靠。使用的材料为阻焊油墨。 阻焊油墨阻焊油墨750克克将阻焊油墨和固化剂按将阻焊油墨和固化剂按3:13:1的剂量调匀的剂量调匀项目二 电源制作刷好阻焊油

54、墨的线路板刷好阻焊油墨的线路板将调匀后的阻焊油墨均匀的刷在退膜后的线路板上，刷好后放进烘烤箱中预烤,烤箱温度设置在7080度，15分钟左右取出。PCB制板设备制板设备 _ 烘烤箱烘烤箱阻焊制作方法示意一：阻焊制作方法示意一：项目二 电源制作用激光打印机在菲林纸上打印阻焊层设置阻焊层打印文件 阻焊制作方法打阻焊制作方法打印印阻焊层示意二：阻焊层示意二：项目二 电源制作真空吸气管 操作面板 工作台面电源指示灯曝光指示灯PCBPCB制板设备制板设备 _ Create-EXP3000_ Create-EXP3000曝光机曝光机 曝光机的使用：曝光机的使用：在曝光前需先将菲林底片有序地摆放在曝光机的玻璃

55、面上，底片的放置按照有图形面朝下，背图形面朝上的方法放置，然后，将干透的待曝光的线路板压在菲林底片上，盖上曝光机盖并扣紧，同时要关上进气阀，设置曝光机的真空时间在“15秒”左右，曝光时间在“60秒”左右即可。开启电源并启动真空抽气机曝光开始，待曝光灯媳灭，曝光完成。打开排气阀，松开上盖扣紧锁，取出线路板即可。 阻焊制作方法曝光机的使用示意三：阻焊制作方法曝光机的使用示意三：项目二 电源制作 将打印好阻焊层的菲林纸平铺在烤干好的阻焊油墨的线路板上，并对好焊盘和线路板用胶带固定，准备曝光。阻焊制作方法曝光前的操作示意四：阻焊制作方法曝光前的操作示意四：项目二 电源制作将以上准备好曝光的线路板图形面

56、朝下放入曝光机中 设置曝光机抽真空时间为“10秒”曝光时间为“60秒”进行曝光 。阻焊制作方法曝光的操作示意五：阻焊制作方法曝光的操作示意五：项目二 电源制作 步骤十步骤十 显显 影影 油墨显影粉（油墨显影粉（Na2CO3） 将显影粉按1-2%的浓度配制显影液，再将曝光后的线路板放入显影液中,晃动清洗,即可将没有曝上光的焊盘上的绿色油墨洗净,露出焊盘.显影完后用自来水冲洗再放入烤箱中固化,温度150烘烤1小时即可项目二 电源制作 将钻好孔的线路板，用酒精将钻好孔的线路板，用酒精和松香溶液，涂一遍，涂完后放和松香溶液，涂一遍，涂完后放入入烘烤烘烤箱烘烤，烤箱烘烤，烤10分钟左右，分钟左右，烘干即

57、可。烘干即可。 此为简单的表面处理可防线此为简单的表面处理可防线路板氧化并有助焊作用。路板氧化并有助焊作用。 步骤十一步骤十一 表面处理表面处理 将没有印有阻焊油的部分，涂上一层松香或氧膜为今后插将没有印有阻焊油的部分，涂上一层松香或氧膜为今后插装，贴装元件时对铜面起保护作用（可焊层）。使用材料助焊装，贴装元件时对铜面起保护作用（可焊层）。使用材料助焊剂。剂。 项目二 电源制作步骤十二步骤十二 线路板成品检验线路板成品检验 抽抽测测试测测试孔孔径径, ,检测检测孔孔径径大小是否在大小是否在规规格內格內( (自自动测动测孔孔径径仪仪) )，检测线路板是否有短路和断路故障。，检测线路板是否有短路和

58、断路故障。项目二 电源制作今天工作任务结束后需上交的作品上交制作完成的串上交制作完成的串联直流稳压电源印联直流稳压电源印制电路板并考核评制电路板并考核评分分 项目二 电源制作 进入第5天：明确今天的工作任务对电源电路元器件进行对电源电路元器件进行筛选、成型，在按照焊筛选、成型，在按照焊接与装配工艺要求，完接与装配工艺要求，完成元器件的焊接、装配成元器件的焊接、装配及电源电路的调试，电及电源电路的调试，电源电路基本功能测试。源电路基本功能测试。完成电路的功能及性能完成电路的功能及性能指标参数的测试和调整，指标参数的测试和调整，撰写调试报告。撰写调试报告。项目三 电源调试项目项目3. 电源安装与调

59、试电源安装与调试任务要求： 通过串联直流稳压电源调试的培训，掌握元器件的识别与安装 掌握电子电路调试和检修的方法； 能制定串联式直流稳电源调试工艺文件，并能按工艺流程进行调试； 撰写调试报告。项目二 电源制作具体要求： 对电源电路所用的元器件进行识别与检测，并对电源电路所用的元器件进行识别与检测，并列出元器件识别检测表；列出元器件识别检测表； 根据电路板的布局对元器件进行整形；根据电路板的布局对元器件进行整形； 电源电路板的焊装；电源电路板的焊装； 电源电路板的清理；电源电路板的清理； 电源电路板的检查；电源电路板的检查； 电源电路基本功能测试。电源电路基本功能测试。 电子电路调试和检修；电子

60、电路调试和检修；项目二 电源制作一、电阻器的识别一、电阻器的识别 色标法色标法是电阻标称值最常用的表示方法，普通是电阻标称值最常用的表示方法，普通电阻采用四色环表示，精密电阻采用五色环表示。电阻采用四色环表示，精密电阻采用五色环表示。五色环五色环 电阻的识别要掌握电阻的识别要掌握3 3个要点：个要点： 一是颜色的辨别，一是颜色的辨别，特别注意棕色与红色，橙色特别注意棕色与红色，橙色与黄色，黄色与金色等之间的辨别。与黄色，黄色与金色等之间的辨别。 二是误差色环的判断，二是误差色环的判断，通常离其他色环较远或通常离其他色环较远或离电阻器引线端较远的色环为误差色环；也可以通过色离电阻器引线端较远的色