直流稳压电源设计

河南科技学院新科学院电子课程设计报告

题目：直流稳压电源设计

专业班级：电气工程及其自动化094

姓名：李泽芳

时间：2011.06.08 ～2011.06.15

指导教师：孔晓红苗青林

完成日期：2011年06月15 日

直流稳压电源设计任务书

1．设计目的与要求

设计一个直流稳压电源，准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：

（1）具有输出电压可调功能，输出电压范围3～18V。

（2）电路具有自身保护功能，具有一定的带负载能力。

（3）采用数码管对输出电压值进行显示。

（4）所设计的电路具有一定的抗干扰能力。

2．设计内容

（1）画出电路原理图；

（2）确定元器件及元件参数；

（3）进行电路模拟仿真；

（4）SCH文件生成与打印输出；

（5）PCB文件生成与打印输出。

3．编写设计报告

写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有总结体会。

4．答辩

在规定时间内，完成叙述并回答问题。

目录

1 引言 (1)

2 总体设计方案 (1)

3方案设计与论证 (1)

3.1 直流稳压电源的基本原理 (1)

3.2 可调稳压电源方案设计 (2)

3.3电路应用 (2)

3.4直流稳压电源显示部分的基本方案 (3)

3.5 方案二的应用 (3)

3.6 方案三的应用 (5)

4 最终应用图 (7)

5 总结与体会 (8)

参考文献 (8)

直流稳压电源设计任务书

电气094 李泽芳2009190411

摘要：随着科技的发展，电气，电子设备已经广泛的应用于日常，科研，学习等各个方面。电源已经成为电子和电气设备中必不可少的能源供应部件，对电源的研究和开发已经成为新技术，新设备开发的重要环节，在推动科技发展中起着重要的作用。

本文介绍了一种数字显示连续可调支流稳也电源的设计方案，这种电源价格便宜，电路简单，并且可通过旋钮在3v至518v范围内调节电压，使用方便，安全，稳定性高。

关键词：桥式整流，滤波，稳压，译码器，变压器，模拟信号，数字信号，数码显示管。

1 引言

随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。

2总体设计方案

可调直流稳压电源与数字电压表的结合。

3方案设计与论证

3.1直流稳压电源的基本原理

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下:

图

1

直流稳压电源原理框图和波形变换

其中，(1)电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。

(2)整流电路：利用单向导电元件，将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。

(3)滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

(4)稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。

3.2 可调稳压电源方案设计

LM317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压. 不过它只能连续可调的正电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路;由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调节电路,输出电压为:Vo=1.25(1+RP/R).

3.3 电路应用

W 图4 直流稳压电源的仿真图U=2.384

W

3.4直流稳压电源显示部分的基本方案

方案一：采用模数转换器AD0809，但因之后的处理过程过于复杂且我们尚未学习单片机这门课程，故此方案不可取。

方案二：用数电书上的双积分模数转换器。

方案三：应用LM556CN,4543BD芯片及模数转换器和数码显示器。

3.5方案二的应用

图7 方案二显示部仿真图

图8方案二显示部仿真图3.6方案三的应用：

图9 方案三显示部分仿真图

图10 方案三显示部分仿真图4 最终原理图

图11可调直流稳压电源仿真图

5 总结与体会

经过一个的学习与实践，我还是把我的课程设计报告完成了。通过这一次的学习与实践，我真正体会到什么叫做学以致用,让我对模电课程中直流稳压电源这一章所涉及的部分元件有了一定的认识；掌握了选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源，同时对数电中的模数转换器及芯片的查找与使用有了更进一步的了解，学会了用Pretues仿真软件对直流稳压电源进行调试及各部件主要技术指标的测试。

虽然这次课程设计理论与实践基本完成，但在实践的过程当中存在着许多的问题。比如对于模数转换器芯片的选用，电阻电容参数的选取等。

本次课程设计，培养了我运用互联网查找资料和综合应用课本理论知识解决实际问题的能力。启发了我，在今后的学习过程中不能懒懒散散，学的要懂不懂，要把课本上的知识学精通，同时也要多学习课外知识来扩张自己的知识面；在计算和动手方面要更加的耐心加细心，才能把事情做得更好；在生活和学习中，要和身边的人团结互助，能帮的就要尽力帮。

6 参考文献

[1].《模拟电子技术基础》[M] 王淑娟蔡惟铮齐明高等教育出版社

[2].《Preteus教程——电子线路设计、制作与仿真》[M] 朱清慧张凤蕊王志奎等清华大学出版社

[3]．《电路原理图雨电路板设计教程Protel 99SE》[M] 夏路易石宗义北京希望电子出版社

[4]．《PROTEL电路设计教程》[M] 江思敏、姚鹏翼、胡荣等编著，清华大学出版社2003

[5]．《常用电子测量仪器的使用》[英]A .M.L鲁特金著，谢瑞和、黄志良、谢白美、王观兰译电子工业出版社1999

[6]．《数字电路与逻辑设计》[M] 刘浩斌（主编）汪良能、刘鑫、刘炜（编著），电子工业出版社2001