直流稳压电源电路设计与实现

/青岛农业大学理学和信息科学学院电子工艺实习课程设计报告设计题目直流稳压电源电路设计和实现学生专业班级*学生姓名（学号）***指导教师**完成时间*实习（设计）地点**年*月*日

电子工艺实习任务书实习目的了解直流稳压电源电路的工作原理；熟悉电路中主要电器元件三端稳压器的作用及结构；驾驭电子电路焊接工艺中的基本技能；驾驭基本测量工具的运用；实习要求驾驭元器件的基础学问；理解串联稳压电路的工作原理；驾驭电路绘制和仿真分析相关学问；培育学生自学实力，能利用信息媒体获得新学问、新技术；培育学生电路安装和焊接实力；培育学生电路分析实力和故障解除的基本技能；实习内容直流稳压电源原理的讲解，整流，全桥整流，半波整流原理，三端稳压器的原理的分析；电烙铁焊接工艺的实习，练习，要求能做到美观，无虚焊。留意电烙铁的平安运用；万用板上元器件的摆放，连接，焊接。在保证焊接便利的前提下，尽量做到有序美观；直流稳压电源电路的焊接调试；实习日程及内容周一：练习焊接工艺技术，在万用板上练习焊接；周二：下发元器件清单，依据元器件清单，翻阅相关理论，自己设计电路原理图，了解各部分原理；周三：依据设计的原理图，在万用板上焊接实际电路并调试电路，使电路性能指标符合课程设计的要求；周四：指导老师给出参考原理图，和自己设计的原理图比较优缺点，没有实现电路指标性能的可以依据参考原理图，重新焊接调试；指导老师验收课程设计，依据同学所做的，讲解原理图关键的部分；周五：编写电子工艺实习报告。实习器件器件数量器件数量器件数量整流二极管1N40074只电解电容470uF/16V1只LED3mm1只三端稳压器78051只瓷介电容0.1uF2只接线柱4只电解电容1000uF/16V1只电阻470欧姆1只万用板2只共用器件：10W，9V单输出变压器，4个；焊锡：8卷

直流稳压电源电路设计和实现一课程设计的内容及要求：1理解直流稳压电源电路的工作原理，主要是半波整流，桥式整流，三端稳压器的原理；2电烙铁的平安运用及焊接工艺的练习，要求平安运用，好用美观；3电路的组装及焊接，做到刚好发觉故障并自我解除故障；4直流稳压电源电路的最终焊接及调试；二提出方案：在华成英，童诗白主编的<<模拟电子技术基础>>第四版中介绍到直流稳压电源电路的设计目的事实上就是把220v沟通电转化成直流电的输出如图一所示。图一直流稳压电源电路的工作过程之前我们了解到半波整流的工作原理及原理图如图二所示：U2>0时；二极管导通，UL=U2U2<0时；二极管截止，UL=0图二半波整流图三半波整流波形由此我们得到桥式整流电路，实现全波整流，其工作原理及原理图如图四：U2正半周期时：D1,D3导通D2,D4截止U2负半周期时：D2,D4导通D1,D3截止图四桥式整流电路U2U2ULUL图五全波整流波形由此可见，我们利用整流原理可以把正弦沟通电转化成脉动直流电压，为了获得直流电压，我们必需经过滤波获得有水纹的直流电压，最终得到直流电压。符合设计思路的电路图有以下几种：方案一：唐竞新主编的<<数字电子电路>>中有利用多个三极管以及电容如图六所示，主要利用三极管的单向导电性以及负反馈原理实现沟通电的转化。图六运用调整管的串联负反馈稳压电源电路图方案二：接受变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等分立元器件如图七所示。将220v得沟通电经过变压器得到电压幅值较小的沟通电，再经桥式整流电路和滤波电，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分接受串联型稳压电路。保持射极输出形式，构成具有放大环节的串联型稳压电路。其稳压电路图如图七所示：图七分立元件稳压图示方案三：变压、整流和滤波电路和方案二(图七)相同，稳压部分接受集成稳压器--7805调式稳压器，内部具有过热和过流爱惜电路，而且性能稳定，输出电压5v，也可以达到设计目的。方案一（图六）接受多个三极管利用负反馈原理实现沟通变直流，存在输入沟通不稳定对三极管的危害比较大，且在不稳定状况下简洁造成紧急事故，不行以作为实际生活中的平安运用。方案二（图七）所需器件为分立元件，且要求多个元件的整装组合，组装过程中存在些许麻烦，明显不如集成芯片（三端稳压器）的牢靠性高，性能稳定。综合比较，方案三（图八）比较简洁，而且简洁实现，在实际中可以平安运用。三原理说明李万臣主编的《模拟电子技术基础试验和课程设计》中介绍接受集成芯片（7805三端稳压器）的直流稳压电源电路的工作原理：电路原理图如图八：一二三图八7805直流稳压电源电路部分一为桥式整流电路，实现全波整流，将沟通电转化成脉动直流电压；其实桥式整流电路相当于志向二极管，即正偏时导通，电压降为零，相当于志向开关闭合；反偏时截止，电流为零，相当于志向开关断开。整流电路包括单向半波整流电路和桥式整流电路。半波整流电路（图二）结构简洁，运用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大。因此，它只适用于要求不高的场合。为了克服半波整流的缺点，常接受桥式整流电路（图四）实现全波整流得到脉动直流电压。（华成英童诗白主编,<<模拟电子技术基础>>）部分二LCπ式滤波器，实现滤波功能，将脉动直流电压变成有水纹的直流电压；部分三7805三端稳压器，获得平稳的直流电压；稳压器接受7805系列即输出电压值+5伏，属于三段固定输出集成稳压，两边输入输出中间接地。为了防止电流或电压过大用二极管并联稳压器，当电流、电压过大时二极管起到开关作用对其进行爱惜。四实习所需器件：1三端稳压器7805一只78系列为正输出，输出+5v2电解电容1000μF/16V一只470μF/16V一只实现滤波功能3瓷介电容0.1μF二只通高频阻低频实现滤波功能4整流二极管IN4007四只组成桥式整流电路，实现整流功能5电阻470Ω一个6发光二极管LED一个7接线柱8万用板五设计测试结果1．焊接工具：电烙铁在已做好的电路板上涂一层助焊剂，比照原理图（图八）将元件安装在电路板上，检查元件位置是否正确。检查无误后，用电烙铁将每个元件用焊锡焊牢，保证每个元件不虚焊。在焊元件时依据不同元件耐热性能尽量削减焊接时间。焊接完毕后用万用表检查是否断路和短路。2．调试工具：万用表或沟通毫伏表接入220V沟通电压，检查电路是否有异样现象，假如没有，然后用万用表检查输出端电压是否正常，接上沟通毫伏表视察其沟通纹波电压，纹波电压较小也为正常。3测试：用万用表测得：输出电压+5v（实际测得电压略低于5v，缘由在于电路损耗部分电压）4分析：用沟通毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以存在确定的误差；由于在电路板的导线会导致确定的误差；读数也存在确定的误差，在误差范围内的全部测量结果为正常。六心得体会：这次实习是巩固和运用《模拟电子技术基础》中所学的理论学问和试验技能，基本驾驭常用模拟电路的一般设计方法，提高设计实力和动手实力，并在实践中求得理论学问的巩固。在设计过程中，虽然对于理论学问有所了解，但是对于元器件的连接，以及焊接往往不能得心应手，尤其在焊接过程中，常出现虚焊，焊焦问题，自己的焊接技术也有待提高。在组装电路以及焊接过程中应留意以下几点：1．了解电路工作原理的状况下，熟知元器件功能，依据电路图组装电路，留意正负极，以及元器件的安装依次；2.焊接时不能忽视浸润这一方面，先浸润再焊接，避开虚焊；3.测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。4.留意7805管脚和桥式整流电路中二极管的极性，不应反接。5.依据原理图焊接时必需留意平安。七参考文献[1]华成英童诗白主编,<<模拟电子技术基础>>，第四版，清华高校电子学教研组。[2]康华光主编,<<电子技术基础>>,高等教化出版社。[3]谢自美主编,<<电子线路设计>>,其次版,华中科技高校出版社。[4]张万奎主编,<<模拟电子技术>>,湖南高校出版社。[5]李万臣主编，《模拟电子技术基础试验和课程设计》[6]康华光主编,<<电子技术基础（模拟部分）>>,高等教化出版社。[