1、可调式直流稳压电源设计姓 名： 艾林 学 号： 09325201 专 业： 电子信息工程 班 级： 093252 指导教师： 黄河2011 年 1 月 1 日目录一 课程设计目地.3二 功能电路整体思路.3三 功能模块分析.4四 心得体会.9五 实物展示10六 参考文献11七 致谢11一 设计目的本次设计的题目为“可调试直流稳压电源”。在设计过程中应实现以下几点要求：1.输入电压为 220V AC 输出为直流电压 2.电压变化范围：1.817V 3.连续可调二 功能电路整体思路若实现稳压电源，首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设
2、计选用全波桥式整流电路进行整流。然后要对输入的电压进行调节。在调节方面。可选用可调节三端正电压稳压器进行调节（LM317）。通过整流后得电流幅值变化很大，所以需要用电容对电流进行滤波。然后输出即可。电路模块：稳压整流调压 滤波 输出三 功能模块分析元件清单名称及参数 数量 单价（元）IN4007 10 0.14148 5 0.11000U/16V 4 0.3470U/16V 4 0.210U/16V 4 0.1103P 4 0.14k7/0.25W 电阻 5 0.1100/0.25W 电阻 5 0.1510/0.25W 电阻 5 0.11k/0.25W 电阻 1 0.15MM 绿普亮 2 0.
3、1LM317 2 0.812V/3W 变压器 2 4注：制作实物所需其它设备：电烙铁 覆铜板 焊锡 漆包线 钳子等。元件性能分析.色环电阻电阻值计算示意图下如图所示：棕 红 橙 黄 绿 兰 紫 灰 白 黑 金 银1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5% 10%桥式整流器原理图：桥 式 整 流 器 是 利 用 二 极 管 的 单 向 导 通 性 进 行 整 流 的 最 常 用 的电 路 。 用 来 将 交 流 电 转 变 成 直 流 电 。 桥 式 整 流 器 利 用 四 个 二 极 管 ，两 两 对 接 。 输 入 正 弦 波 的 正 半 部 分 是 两 只 管 导 通 ， 得 到 正 的
4、 输 出 ；输 入 正 弦 波 的 负 半 部 分 时 ， 另 两 只 管 导 通 ， 由 于 这 两 只 管 是 反 接的 ， 所 以 输 出 还 是 得 到 正 弦 波 的 正 半 部 分 。 桥 式 整 流 器 对 输 入正 弦 波 的 利 用 效 率 比 半 波 整 流 高 一 倍 。 桥 式 整 流 器 是 由 多 只 整 流 二 极 管 作 桥 式 连 接 ， 外 用 绝 缘 朔 料封 装 而 成 ， 大 功 率 桥 式 整 流 器 在 绝 缘 层 外 添 加 金 属 壳 包 封 ， 增 强散 热 。 桥 式 整 流 器 品 种 多 ， 性 能 优 良 ， 整 流 效 率 高 ，
5、稳 定 性 好 ，最 大 整 流 电 流 从 0.5A 到 50A， 最 高 反 向 峰 值 电 压 从 50V 到1000V。 电解电容电 解 电 容 是 电 容 的 一 种 ， 介 质 有 电 解 液 ， 涂 层 有 极 性 ， 分 正负 ， 不 可 接 错 。 电 容 (Electric capacity)， 由 两 个 金 属 极 ， 中 间 夹有 绝 缘 材 料 （ 介 质 ） 构 成有 极 性 电 解 电 容 器 通 常 在 电 源 电 路 或 中 频 、 低 频 电 路 中 起 电源 滤 波 、 退 耦 、 信 号 耦 合 及 时 间 常 数 设 定 、 隔 直 流 等 作 用
6、。 一 般不 能 用 于 交 流 电 源 电 路 ， 在 直 流 电 源 电 路 中 作 滤 波 电 容 使 用 时 ，其 阳 极 （ 正 极 ） 应 与 电 源 电 压 的 正 极 端 相 连 接 ， 阴 极 （ 负 极 ） 与电 源 电 压 的 负 极 端 相 连 接 ， 不 能 接 反 ， 否 则 会 损 坏 电 容 器 。 瓷 片 电 容陶瓷电容无极性。陶瓷电容的容量一般较小，用于信号源滤波，可用于消除高频干扰L M317 三端正电压稳压器lm317 是 可 调 节 3 端 正 电 压 稳 压 器 ， 在 输 出 电 压 范 围 1.2 伏到 37 伏 时 能 够 提 供 超 过 1.
7、5 安 的 电 流 ， 此 稳 压 器 非 常 易 于 使 用 。LM317 作 为 输 出 电 压 可 变 的 集 成 三 端 稳 压 块 ， 是 一 种 使 用 方 便 、应 用 广 泛 的 集 成 稳 压 块 。稳 压 电 源 的 输 出 电 压 可 用 下 式 计 算 ， Vo 1.25（ 1 R2/R1） 。仅 仅 从 公 式 本 身 看 ， R1、 R2 的 电 阻 值 可 以 随 意 设 定 。 然 而 作 为 稳压 电 源 的 输 出 电 压 计 算 公 式 ， R1 和 R2 的 阻 值 是 不 能 随 意 设 定 的 。首 先 317 稳 压 块 的 输 出 电 压 变 化
8、 范 围 是 Vo 1.25V37V（ 高 输 出 电 压 的 317 稳 压 块 如 LM317HVA、 LM317HVK 等 ， 其 输出 电 压 变 化 范 围 是 Vo 1.25V45V） ， 所 以 R2/R1 的 比 值 范 围 只能 是 028.6。 其 次 是 317 稳 压 块 都 有 一 个 最 小 稳 定 工 作 电 流 ， 有 的 资 料 称为 最 小 输 出 电 流 ， 也 有 的 资 料 称 为 最 小 泄 放 电 流 。 最 小 稳 定 工 作电 流 的 值 一 般 为 1.5mA。 由 于 317 稳 压 块 的 生 产 厂 家 不 同 、 型 号不 同 ， 其
9、 最 小 稳 定 工 作 电 流 也 不 相 同 ， 但 一 般 不 大 于 5mA。 当317 稳 压 块 的 输 出 电 流 小 于 其 最 小 稳 定 工 作 电 流 时 ， 317 稳 压 块就 不 能 正 常 工 作 。 当 317 稳 压 块 的 输 出 电 流 大 于 其 最 小 稳 定 工 作电 流 时 ， 317 稳 压 块 就 可 以 输 出 稳 定 的 直 流 电 压 。 如 果 用 317 稳压 块 制 作 稳 压 电 源 时 （ 如 图 所 示 ） ， 没 有 注 意 317 稳 压 块 的 最 小稳 定 工 作 电 流 ， 那 么 你 制 作 的 稳 压 电 源 可
10、 能 会 出 现 下 述 不 正 常 现象 ： 稳 压 电 源 输 出 的 有 载 电 压 和 空 载 电 压 差 别 较 大 。 在 应 用 中 ， 为 了 电 路 的 稳 定 工 作 ， 在 一 般 情 况 下 ， 还 需 要 接二 极 管 作 为 保 护 电 路 ， 防 止 电 路 中 的 电 容 放 电 时 的 高 压 把 317 烧坏 。 可调式直流稳压电源整体电路分析 整体电路图 整流电路本设计采用单相桥式整流电路(桥堆 KBP307)。其由四只二极管组成，其构成原则就是保证在变压器副边电压 u：的整个周期内，负载上的电压和电流方向始终不变。为达到这一目的，需要在 Uz 的正、负半
11、周内正确引导流向负载的电流，使其方向不变，设变压器副边两端分别为 a 和 b，则 a 为“+”b 为“一”时应有电流流出 a点，a 为“一”b 为“+”时应有电流流入 a 点；相反，a 为“+”b为“一”时应有电流流入 b 点，因而 a 和 b 点均应接两只二极管，以引导电流，单相桥式整流电路+uoK 如果桥式整流电路变压器副边中点接地，就应将两个负载电阻相连接且连接中点接地。根据桥式整流电路的工作原理，当 a 点为“+”b 点为“一”时，Dl、D3 导通，D2、D4 截止，U01 一 L12，U02 一一 U2；而当 b 点为“+”a 点为“一”时，D2、D4 导通，D1、D3 截止，U01
12、 一一 U2，U02 一 U2，这样两个负载上就分别获得正、负电压。 滤波电路经过整流后的直流电幅值变化很大，会影响电万方数据路的工作性能。可利用电容的“通交流，隔直流”的特性，在电路中并人两个并联电容作为电容滤波器，滤去其中的交流成分。电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端(即负载电阻两端)并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大，因此一般均采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。如果将两个滤波电容相连接，且连接点接地，就可同时得到输出电压平滑的正负电源。在理想情况下，变压器副边无损耗，二极管导通电压
13、为零，所以电容两端电压相等。而当其上升到峰值后开始下降，电容便通过负载电阻放电，其电压也开始下降，趋势与电容两端电压基本相同。四 心得体会本次课程设计涉及到所学的电路及模拟电路知识。在学习方面，通过查阅书籍，网上资料等方法了解了相关的电路知识并巩固了所学的电子知识。在实物制作过程中，通过对元件的选购了解了一些相关元件的性能、作用、价格以及购买地点等信息。例如在元件方面学习到色环电阻的计算、LM317 的性能原理、电容在电路中的作用等等。制作过程涉及到电焊、组装，进而强化了动手能力。五 实物展示六 参考文献电路 （第五版）模拟电子技术基础网站： 百度网http:/ 电子电路网http:/ 豆丁网http:/ 电子发烧友致谢：特此感谢本次课程设计指导教师黄河老师。感谢黄河老师在课程设计前期理论知识的讲解及对我们细致耐心的指导。感谢黄河老师在实物制作过程中对我们提供的材料和工具。
