多路直流稳压直流电源

1、课程设计说明书课程名称： 模拟电子技术课程设计 题 目： 多路直流稳压直流电源 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 日 期： 年 月 日一.设计任务与要求（1）输出：±12V/1A，±5V/1A，一组可调正电压+3+18V/1A。（2）输入电压 AC 220±22V，（50±1）Hz（3）具有过压、过流保护功能二、方案设计与论证（1）本设计主要分为变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。  变压电路：将交流电网220V的电压变味所需要的电压值。  整流电路：将交流电压变成脉动的直流电压。  滤波电路：由于经

2、过整流的脉动直流电压还含有较大的纹波，因此需要设计滤波加除。  稳压电路：在电网电压波动、负载和温度变化时，依然维持输出直流电压稳定。下面有两个方案： 方案一：采用电源变压器、整流滤波电路和稳压电路。其中稳压电路采用集成电路LM7805、LM7905和LM7812、LM7912稳压器实现输出，可调正电压采用LM317集成稳压器实现。 方案二：采用两个独立的变压器分别和LM317及LM337组成集成稳压电路，可实现±12V/1A、±5V/1A 、+3+18V/1A 输出。 方案一与方案二相比较主要是最后稳压电路所用稳压器的不同；方案一用7805，7905，7812，

3、7912四个稳压器，得到四个输出端分别输出±12V、±5V稳定直流电压；方案二是得到可调的直流稳压电压。依据设计要求综合考虑之后，可以发现此方案一结构简单，所用元件数目较少，且容易调试。方案较为贴近设计要求。 （2）1.1电源变压器  电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。因为要最终通过78、79系列和LM317系列输出正向最大18V负向最大12V的电压，所以选择带有中间抽头的双12V变压器。考虑到今后的功率需要，这次我选择了25W的变压器。这样两个12V的输出分别给78、79系列使用，中间抽头作为固定电压输出部分的地线；而将

4、两个12V的输出端加给LM317，即输出24V。  1.2 整流电路  整流电路有半波整流电路与单相桥式整流电路。 半波整流电路的特点是输出电压波形为输入正弦波电源波形的正半周期，所以输出电压脉动很大，直流分量较小，整流效率较低。 另一种是单向桥式全波整流电路。如下图，四肢整流二极管D1D4形成电桥。 在V2正半周。电流从变压器副边线圈上端流出，只经过D1流向RL,在由D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。电流通路用实线箭头表示。 同理在V2负半周时，D2、D4

5、正向导通，D1、D3反偏截止。在负载上产生上正下负的输出电压。电流通路如图的虚线箭头表示。3 综上可知输入端经变压器后在副边得到了一个单向的脉动电压。 图1 图2 图31.3 滤波电路 经过整流的脉冲电压纹波很大要经过滤波电路的滤波作用，一般有电抗元件组成，如在电阻两端并联电容器C，或在整流电路输入端与负载间串联电感器L，以及有电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。在这里选择用电容滤波，适合小电流负载。 图41.4 稳压电路  由于输出地直流电压会随着稳压电路的波动、负载和温度发生变化而变化，所以，为了维持输出直流电压稳定不变，还要加

6、上稳压电路。由于电源要求的输出功率较小，为了简化电路并提高电路的稳定性，因此选择集成稳压器。集成稳压器在使用中普遍使用的是三端稳压器。可以分为固定式和可调式，按正负的输出电压还可分为CW317、CW337、LM317、LM337。其中317系列稳压器可以连续输出可调正电压，337系列则是可调负电压。它们的可调范围为1.237V，最大输出电流为1.5A。三端集成稳压器还有78、79系列分别对应正电压输出和负电压输出.79系列和78系列的外形相似但是连接不同，79的1端接地，2端接负的输入。3端接输出。 图5 图6三、单元电路设计与参数计算 变压电路： 整流电路： 二极管的选择： 由于IN4001

7、的反向击穿电压为，额定电流为1A，所以整流管选择为IN4001。滤波电容的选择： ，电路中滤波电容承受最高电压时，所以选择电容的耐压值应该大于34V所以选择的电容。可调稳压电阻的选择：根据LM317特性有：，Uref是集成稳压器件的输出电压，为1.25V。改变滑动变阻器Rp的值，U。的值即可改变。当Rp短路时，U。最小；增大Rp时，U。增大。设滑动变阻器最大值Rv1=5解之的R5=330 R6=600（2） 串联分压部分，在可调电压组负载处串联2K电子，12V组输出端串联100电阻，5V组串联2K电阻。四、总原理图及元器件清单1总原理图 图72元件清单元件序号型号主要参数数量备注R1R1517

8、805U117812U317905U217912U41LM317U51CAPC1，C2,C3,C40.33uF4CAPC5，C6，C7C80.1uF4VSINETRE12W005GBR11IN4001D1,D2,D3,D44GENELECT10U50C9,C10,C113R2361R32341R4121R52.06k1R617k1FUSE15、 安装与调试（没有进行安装调试的这部分写电路中参数的选择与计算）6、 性能测试与分析（写仿真调试与分析）参数测试分析：由直流电压表的示数可知：可调输出端的输出电压最低为3.16V，最高为17.8V，可以输出318V的电压，符合要求；±5V输出端

9、的输出电压分别为+5.0V、-5.04V,符合要求； ±12V输出端的输出电压分别为+12.0V、-12.0V，符合要求。但其波动范围有一定的比率 图8 图9 图107、 结论与心得 本来只有一周的模电课程设计的，但是老师却给了我们充分的时间让我们分析和复习上学期所学的内容，当我选课题的时候，这个题目给我的第一印象是非常熟悉，因为大部分的知识都能在书本上找到。所以一开始也觉得这个课程设计会很简单的，但是当我开始着手做这个课程设计的时候，我发现这个设计不是我想的那么简单的，因为这个设计是由四部分组成的，第一部分是电源变压器，当你要做这个的时候，你应该考虑的因素就有几个，比如说

10、你应该选择怎么样的变压器，什么型号的，因为每个变压器的功能有些许不同的，虽然仿真软件具有可调的功能，但还是选择有那个功能是最好的了。第二部分是整流部分，这里的关键是选好二极管的大小，和考虑选择怎样的滤波比较好，这回影响到下面部分的电路的实现，因为是交转流的关键所在。第三部分是滤波部分，这里关键的是选择电阻和滤波电容的的大小，我就依据书上的公式去计算，但到了在软件上去实现时，发现那些计算出的值，在上面运行和自己随便给的值是没多大区别，第四部分是做这个的最重要的部分，要实现这个功能有好几个选择，我在我所知道的几个中选择自己觉得好的方法。那就是选择与功能相对应的期间。如7905，7912,7805,

11、7812,LM317，这几个器件，我也查看了网上的用法，并结合书上的只是，我就开始尝试去接，但当我接好一个图是，并开始运行时，发现那个功能竟然没有达到自己想要的结果，自己就开始去发现问题，并经过多次的调整，结果就有了自己想要的，表面的结果是符合了题目的要求的，但是当自己用电压表等器件去测的时候却是另一番的数据，也想这可能就是软件的误差吧。可是有些参数的改变竟然对自己设计的图的影响却不是很大。但有些参数的计算却是对自己的图的影响却有点大。这时会影响自己对自己计算出来的参数没有信心一样，不过这时候就应该进行必要的调试，那么你的结果的误差就会小一些。所以只有坚持才能够收获自己想要的东西和实现自己想要的功能的。 在这次的课程设计中最大的收获是如何去分析一个问题，当你要去网上找的时候，你千万