1、直流稳压电源作者：张 伟 余晓旭 王克翔 王尔锋 赛前辅导教师：任玲芝摘 要本设计基于 W7805集成稳压器元件的优势设计了直流稳压电源电路，其优势在于在没有容性负载的情况下也可以稳定工作，同时也接入了铝电解电容，目的是为了防止电路自激。为了防止稳压器损坏，在稳压器的输入与输出两端之间接入了一只保护二极管，提高了电路的稳定性。AbstractThe system adopting FPGA to design the VCO is based on the digital frequency synthesize technical. The digital PLL principle is
2、used and the control of the core chip MC145152 is accomplished by FPGA. It can automatically change and measure the frequency of VCO with a step of 1 kHz and Vp-p and display it by LCD. Meantime it realizes the functions of expanding the frequency, designing the homemade sound barrier, stereo coding
3、 etc, which make the precept better and more practical. The design is programmed with VHDL and realized in the chip of XC2005PQ-208 Xilinx series. It is proved to be well functioning, the output frequency is stable and the power of it is over 20mW, and the capability indexes are also good after test
4、ing.目 录1. 方案论证与比较31.1 方案论证与比较31.2 方案确定42. 系统设计与理论分析42.1 设计思路42.2 理论分析与计算53. 系统测试63.1 测试的使用的仪器与测试的方法63.2 测试的结果如下表所示74. 总结85. 参考文献8一 方案论证与比较1. 方案论证与比较方案一：本集成稳压电源的电路采用了 W7805稳压器，其输出是固定不变的，只能输出+5V 电压，所以比较适用于专用的场合。当遇到需要输出其它数值电压时就束手无策了，所以其灵活性较差。还有一个缺陷就是无保护稳压器的二极管，所以其输出稳定性将会受影响。方案二：本集成稳压电源的电路也采用了 W78系列稳压器，
5、其电路接入保护稳压器的保护二极管，这样就可以提高电路的稳定性，它还有比方案一更好的优势就是在稳压电路后接入了二个分压电阻，其目的就是根据二个分压电阻的比值来调节输出的电压，这样就可以提高了电路输出电压的灵活性，但是二个分压电阻一但接入电路将无法改变，其输出的电压也就固定了，在某些场合就无法灵活应用了。方案三：本集成稳压电源的电路也采用了 W7805稳压器，本电路不但接入保护稳压器的保护二极管提高了电路的稳定性，而且和方案二不同的是在稳压电路后接入了一个可变电阻器可以根据要求输出不同数值的电压。我们也接入一个输出电压指示灯，这样更具人性化的界面使我们用起来更加方便和直观。因为具有较高的可靠性和灵
6、活性，所以应用前景更加宽广。这也是我们电子技术发展的重要方向，其原理图如下图所示。2. 方案确定综合考虑以上三种方案的优缺点以及题目的基本要求和发挥要求，我们选用第三种方案，即在稳压器后接入一个可变电阻器和输出电压指示灯为我们此次设计的方案。我们利用人们对器件的灵活性和可靠性的心理，还有人们对器件方便可操作性的要求，我们设计此套方案。二 系统设计与理论分析1. 设计思路W7805是一个三端稳压器具有比较稳定的输出，在稳压器输入与输出之间反接一个保护二极管 VD1是对稳压器的保护。更为可贵的是我们在 W7805的 GND端接入一个可变电阻器 RP，这样就更具可调性可以根据要求电压数值输出电压。这
7、就保证了系统的稳定性、灵活性和可操作性。其总体设计图为一个变压器和一个整波滤波电路还有一个稳压电路其工作原理图如下图所示。2. 理论分析与计算根据题目的基本要求，输出的电压值范围为 3.9V至5.0V，可以连续调节。为了使稳压器输出范围更宽，我们可以更换稳压器的型号，本设计采用的是 W7805稳压器可以换为W317稳压器。后者输出的范围更加宽广可以输出电压范围为5V至 12V。根据原理图我们可以得出以下关系式：IU ：稳压器第 1号引脚的静态电流。VXX ：稳压器的标称输出电压。I1 ： 流过电阻 R1 的电流。为了保证电路正常工作需要满足I1= VXXR1 且满足 I15IU那么整个稳压电路
8、的输出电压 V0V0 = VXX + (I1 + IU ) RP = VXX + (VXXR1 + IU ) RP =(1 + RPR1 ) VXX + IU RP如果 I15IU ，可以忽略 IU 的影响，则有V0 (1 + RPR1 ) VXX由此可见，改变 RPR1 的比值就可以调节输出电压 V0。最终可以利用调节可变电阻器的阻值就可以调节输出电压。这就实现连续调节输出电压的目的。三 系统测试1. 测试的使用的仪器与测试的方法（1） 测试环境在实验室条件下，环境温度为常温 25，无强电磁干扰，由供电部门提供 220V，对直流稳压电路供电可以提供 3.9V至 5V的电压值。 （2） 测试使
9、用的仪器设备序号 名称、 型号 、规格 数量 备注1 数字式万用表 UT58A1 测量输出端的电压和电流（3） 测试的方法按照设计要求，我们进行了以下测试：调节电阻 RP阻值并对稳压电源输出端的电压和电流进行了定量的测量和确定其输出电压的范围。2. 测试的结果如下表所示：实测的电压值RP的阻值 一次 二次 三次平均电压由实验的测量的结果表明直流稳压电源输出的范围在 3.9V至5V之间，其输出电压比较稳定，可以根据要求输出电压值来调节我们所需要的电压值，而且设计了电源输出电压指示灯方便使用者对输出电压值的掌握。四 总结本设计基于 W7805集成稳压器元件的优势设计了直流稳压电源电路，其优势在于在没有容性负载的情况下也可以稳定工作，同时也接入了铝电解电容，目的是为了防止电路自激。为了防止稳压器损坏，在稳压器的输入与输出两端之间接入了一只保护二极管，提高了电路的稳定性。此设计缺点就是输出的电压值输出的范围太小只有 3.9V至 5V，所以不适用其它大的输出电压值的场所。五 参考文献
