贪吃蛇

宁波工程学院 模电课程设计 设 计 题 目： 直流稳压电源的设计 学 院 名 称： 电子与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学号： 32 指 导 教 师： 2010年 6月 日 1、 设计任务要求 1．实验目的 2．设计任务 3．设计要求 2、 电路设计 1．降压整流滤波电路 2．稳压电路 3、 制作调试 1．元器件选择 2．焊接与安装 3．调试 4、 分析总结 1．误差分析 2．改进措施 3．心得体会 1、 设计任务要求 1. 实验目的 通过直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： （1） 选择变压器、整流二极管、滤波电容及稳压管来设计直流稳压电源； （2） 掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试。 2. 设计任务 设计一个稳压直流电源满足： （1） 带短路保护； （2） 输出电压从4-6V可调，输出电流1A。 3. 设计要求 （1） 电源变压器只做理论设计； （2） 合理选择器件设备； （3） 完成全电路理论设计，自制电路图，焊接安装调试； （4） 撰写设计报告。 2、 电路设计 直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图1-1。 图1-1 1. 降压整流滤波电路 电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。 整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经过滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 这里我们选择桥式。图1-2为桥式整流电容滤波电路和它的部分波形。 图1-2 由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低，输出电压的平均值增大。并且我们选择电解电容，利用其充放电特性，使整流后地脉动直流电压变成相对比较稳定地直流电压，要注意的是电解电容有极性，不能接反。 2. 稳压电路 （1） 稳压管 最简单的稳压电路由稳压管组成如图1-3所示。从稳压管的特性可知，若要使稳压管始终工作在它的稳定区内，则V0基本稳定在Vz左右。 图1-3 当电网电压升高时，若要保持输出电压不变，则电阻器R上的压降应增大，即流过R的电流增大。这增大的电流由稳压管容纳，它的工作点将由b点移到C点，由图1-4特性曲线可知此时Vo≈Vz基本保持不变。 图1-4 因此，I要大，才能保证U稳定。但此时负载电流调节范围有限制，且电路稳定性差。所以要做调整和弥补措施。 （2） 串联晶体管稳压电路 图1-5 射极输出电路（如图1-5）的输入是固定值的VZ ，因而输出电压VO=VZ-VBE也为固定值。当电网电压波动时，由于VZ基本不变，所以VO也基本不变，VI的变化由VCE调节，因此三极管被称为调整管。当RL变化引起IO的变化时，只要△IZ在稳压管的正常范围内， VZ就基本保持不变。即VO基本恒定。 图1-6 由三极管特性曲线（图1-6）可知：Ib↑ Ic↑ Uce↓ 稳压过程：UL↓ Ube↑ Ib↑ Ic↑ Uce↓ UL↑ （3） 具有放大环节的电路 图1-7 由图1-7所示， Uab=UDZ+0.7 Uad=Uab(R3+R4+WI) /（R4+WI有效） 稳压过程：UL↓Uab↓Ib2↓Ic2↓Uc2↑Ib1↑Uce1↓UL↑ 正常工作时：Ub3>0.7 ，T3饱和。 Uce3<0.7 , Ube1<0.7 , T1截止。 三极管作用：T1功率调整; T2放大; T3所在的蓝色区域为保护电路。 3、 制作调试 1．元器件选择 （1） 电阻 R1=R3=R4=R6=1KΩ R2=R=510Ω R5=3.3KΩ W1为10KΩ电位器 （2） 稳压管 VDZ=2.7V （3） 发光二极管 当电流I>5mA时亮 （4） 三极管 T1：2SD313 T2、T3：S9014 脚标接法如图1-8和1-9所示。 图1-8 图1-9 应用时必须注意引脚功能，不能接错,否则电路将不能正常工作，甚至损坏集成电路。 表1-1和1-2为T1主要参数。 表1-1 表1-2 2．焊接与安装 总电路图如1-10所示。 图1-10 元器件装焊顺序依次为：电阻器、电容器、二极管、三极管、集成电路、大功率管，其它元器件为先小后大。焊接时，要使焊点周围都有锡，将其牢牢焊住，防止虚焊。引脚有长短的电容器，要注意极性。芯片在安装前最好先两边的针脚稍稍弯曲，使其有利于插入底座对应的插口中。电位器也是有方向的。装完同一种规格后再装另一种规格，尽量使电阻器的高低一致。焊完后将露在印制电路板表面多余引脚齐根剪去。当电路连接完后，检查电路是否有短路。 3．调试 （1）将电路输入端引出的正负导线连接到10V直流电源上，二极管发光，用万用表测输出端电压，调节电位器观察输出电压能否调节，最后使之为5V。 （2）输入电压在8-12V时，测得输出电压为4.8-5.2V。 （3）输入电压10V，测得负载电压UL为5V。 （4）开路电压Uo为 5.08 （5）输出端短路时，测得短路电流为I=11.8mA , Ube3=0.69V , Ube1=0.02V。 根据电路可分析知数据均较正确。 4、 分析总结 1． 误差分析 输入8—12V时，输出电压在5V左右，误差较小；Ube3略小于0.7，Ube1近似为0 总体误差都较小，符合试验要求 误差的原因有1）线路上的电阻产生误差 2）读数时产生误差 2． 改进措施 （1）焊线尽可能短，减小电阻 （2）尽量不跨线连接电路线，避免线与线接触导致短接 （3）电阻间分开一些，让电阻不要过热，影响数据的值 3． 心得体会 通过这次课程设计，我对模电知识有了更深的了解，尤其是对线性直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究。同时自己设计，自己操作连接电路，让我的动手能力有了提高，在调试时，让我对需要的原理知识更加掌握。