可调直流稳压电源课程教学设计报告

模拟电子技术课程设计报告
课程名称：模电电子技术课程设计设计题目：可调直流稳压电源
学生姓名：
专业：
班级学号：
指导教师：
设计日期：年月日
至年月日
设计成绩总评：
可调直流稳压电源
一、设计任务与要求
本实验应用变压器（220V/15V），整流桥（0.5A），三端可调稳压器
LM317AH，电解电容，电阻，电位器，二极管来实现可调直流稳压电源的设计。

该设计电路的主要技术指标为：
1.输出电压在1.25V~12V范围内连续可调
2.输出电流最大可达12v/510 = 24mA。

3.设计电路图，选择电路元件，计算确定元件参数
4.运用EWB进行仿真。

5.运用电压表和信号发生器检测幅值和波形是否正确。

应用：可调直流稳压电源，可以为部分电源电压要求不同的电路提供连续可
调的直流输入电压。

二：方案设计与论证
从实验电路的题目中可以看出，本电路需要有电源变压器，桥式整流电路，
滤波电路，稳压器组成的稳压电路组成
方案 总体方案：在确保个元器件正常工作的情况下，根据LM317的工作特性，由公式25.1)1(1
0⨯+
=R R U w
可知，设置1R 为确定值，通过改变w R 的值来得到不同的输出电压0U 。

三：单元电路设计与参数计算
1.电源变压器：
因为从数据手册中可以看到LM317AH的输入端电压范围是要＜它的输出端电压等于37V，所以本次实验电路选去输入电压为18V，根据LM317AH的输入电压U3和副线圈两端的电压U2的关系：U3= 1.2*2U2
得到U2 = 15V
由于输入电压为220V，电压为15V左右，故电源的正负线圈的匝数比
N/2N= 44：3
1
从上图中的交流电压表和示波器中可以清晰的看到，输入电压的幅值和波形。

2:单相桥式整流电路：
单相桥式整流电路的主要功能为利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦交流电压成为单向脉动电压。

根据)1(-=T
u u
s e I i
其中硅管的s I 为1微发左右。

u 为二极管两端的最大电压即2U = 19V 。

得出i = 2A 左右。

从示波器XSC3和示波器XSC4的图形中可以很清晰的凸显出单相桥式整流电路的整流作用。

U3 = 1.2*2U2
U2= 15V，
则U3 = 18V和上图中电押镖的读数19.306伏基本相同。

3：滤波电路：
由于此电路的主要功能是尽可能的将单向脉动电压交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。

一般情况下要求电解电容C1的取值比较大此处取值为为1000F 。

为保证电路正常工作，电解电容的反向击穿电压要大于加在他上面的最大电压U3= 19.306v
此处取值为63V
4：稳压电源LM317AH ：
稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。

稳压器的相关参数：
25.1)1()()()(11111
1
10100100=•+
=•
+=•+=+=+=R R w
R w w R R U U R R R U R R I R R R I R I U U U w 0U 是指输出电压
1R U 指1R 上电压 w R U 是指w R 上电压
0I 为流过1R 和w R 的电流
1R 的选定：
1>：LM317稳定工作要求的最小电流为 m in I =5mA 左右
Ω=⨯==
25010)5
25.1(3min
11max I U R R
1R 取值过小会使LM317AH 的电流分流过多，所以1R 有下限值；习
惯上取
min 1R =108Ω
故 1R (180Ω~250Ω) 确定w R 的值
Ω
=•-=•-==
-∴•+==1720)125
.112
()1(
1)1(12110
00
001
0max max max R R U U R R R U U U R R U w w w
2C 的作用是抑制自激振荡，为了抵消输入线较长时的电感效应，
其容量较小，一般＜1F μ，此处取0.33F μ. 电容3
C
的作用是消除输出电压中的高频噪声，一般取值很小为
几微法到几十微法，此处取值为10F μ.
5：二级滤波电路：
4C 滤波，用以减小输出电压的波纹电压（即输出电压中的交变电
压分量）。

V F C 16/104μ=
5C ：滤波作用，使0U 中的波动减小；
V F C 16/1005μ=
要求负载2R 的最大电流为24mA ，
通过仿真实验可以得出若2R 的取值为过小，输出电压不会达到12v ，过大时，输出电压不稳定，测得300欧姆到700欧姆为最佳值，此处取510欧姆，则（ V U o 12max =）会很容易达到。

四：总原理图及元器件清单 1.总原理图：
2.原件清单：
元件序列号
元件
主要参数
数量
备注
1
电源变压器
220V/15V 50Hz
1
2
桥式整流电路
2A 1
3
电解电容1C
1000uF/25V
1
4
电容2C
0.33uF/63V
1
5
三端可调稳压器
LM317AH
1
五：安装与调试：
电路的安装
1）根据元器件清单配查找EWB中库文件中是否有所需电路元器件。

2）按照电路原理图在EWB仿真环境下绘制电路原理图。

3）用万用表，示波器检测各元器件的好坏并判定其参数是否满足要求。

从上图中通过观察示波器在整流前，整流后，滤波前，滤波后三个状态下的图形变化。

以及万用表的个个状态下的数值变化，来验证各部分电路的功能及参数是否正确。

4）打开开关进行仿真。

5）通过调节滑动变阻器来观察输出电压的变化范围。

通过观察示波器中的波形来观察输出波形的形状。

六：性能测试与分析：
根据公式：25.1)1(1
0⨯+=R R U w
其中1R = 510欧姆，w R 的最大值为1720欧姆
可知V U 25.125.11min 0=⨯=，V R U 1225.1)17201(1
max 0=⨯+
=
从图中的万用表的读数和电位器的调节范围可以看出：此电路可以产生从1.25V 到12V 的电压。

从示波器的波形中可以看出，输出电压为直流电压。

七：结论与心得：
刚看到这个题目，脑子里有一些思路。

但是做的时候思路就一下没了，就去图书馆查找一些资料，看看资料和上网查一下资料。

最后我的团
队就把课程设计完成了。

一·做事情不能知难而退，要勇敢面对困难。

看题目是没有多少思路，看了一些参考书，慢慢的有一些思路。

二·做事情不能急躁，要有耐心的做。

分析电路图的每个元件功能和作用，每个部分的作用。

认真分析电路。

本来就是一个很繁琐的过程，需要足够的耐心。

三·做事情不能粗心，要细心的做事情。

EWB仿真电路，每一个元件都不能出错，它的大小也是不能错。

应为在这个过程中有许多的细节都要注意，一个数据输错了，图形就不能真正确表述出来。

四·做事情不要靠一时冲动，而要在冲动之后不断激励自己。

模拟电子技术这一门功课对我们专业很大作用，用模电学的知识用于以后的工作和生活中，还有很大的空间。

EWB虽然把这个电路图仿真出来，但这只是一个开始，以后的路还很长。

体会我有以下三条：
一·好奇心，是做事的前提。

如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对人类和社会具有巨大价值的发明创造。

好奇心是做事必不可少的，就是我们的动力。

好奇心是智慧富有活力的最持久、最可靠的特征之一。

——塞缪尔·约翰逊好
二·细心，是做事的基础。

细节决定成败；可以看出细心对一件事情的重要性了。

这是我的座右铭，我做事情老爱不细心，为此我吃了好多的亏以后一定要改正。

三·恒心，是做事成功的保障。

坚持就是胜利，坚持就是恒心的一种表现，不要怕事情困难，再困难的事情终有一天会解决的。

只要朝胜利的方向坚持下去，终有一天会成功的
“只有恒心可以使你达到目的”。

一个人在确定了奋斗目标以后，若能持之以恒，始终如一地为实现目标而奋斗，目标就可以达到，世上无数的成功者就是明证。

我们应有恒心，尤其要有自信心！我们必须相信，我们的天赋是要用来做某种事情的。

----- 居里夫人
八：参考文献
【1】：《电子电路综合设计14例荟萃》王振红张斯伟化学工业出版社【2】：《模拟电子技术基础》童诗白清华大学出版社【3】：《电子线路学习方法》胡斌电子工业出版社【4】：《实用电源电路与充电电路图集》何晓帆彭琼刘丽中国电力出版社。