电子技术课程设计论文

《电子技术课程设计》任务书

4 ．课程设计工作进度计划：

序号起迄日期工作内容

根据选好的题目查阅资料设计电路草图12018.10.15~2018.10.18

完善电路图，用multisim仿真，记录数据并分析22018.10.19~2018.10.26

用AD绘制电路图SCH和PCB板

32018.10.27~2018.10.29

设计论文总体大纲和附录图片

42018.10.30~2018.11.02

结合原理图和数据分析并说明，书写论文52018.11.03~2018.11.15

主指导教师曾铁军日期： 2018年 11月15 日

目录

引言 (1)

1、设计任务：设计一个±5V直流稳压电源 (3)

1．1 集成稳压电源的主要技术指标 (3)

1.2 设计要求 (3)

2、设计方案 (4)

2.1总体设计方案说明 (4)

2、2设计原理 (4)

2.3波形分析..................................... 错误!未定义书签。

3、仿真结果分析及器件选择 (7)

3.1仿真电路分析 (7)

3.2元器件及元件介绍 (8)

3.2.1 元件介绍 (8)

3.2.2三端固定稳压器注意事项: (9)

4.电路板的具体制造 (10)

4.1线路板的制造 (10)

4.2、Altium Designer (in AD15)软件绘制PCB板 (11)

4.3电路的安装调试 (11)

附录 (14)

实物图如下： (14)

1.引言

由于不同的电子产品可能需要不同的电源,设计可调电源就会使需要不同电源的电子产品得到与之匹配的电源,从而使其能正常工作,使它的工作效率达到最高。电源的优劣将会决定电子产品的使用寿命,因此,我们需要的是高质量的直流电源。交流电网220V的电压通过电源变压器将变为需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后,还须接稳压电路,保证输出的直流电压稳定。

直流稳压电源又称直流稳压器。它的供电电压大都是交流电压,当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时,稳压器的直接输出电压都能保持稳定。稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。

此次的课程设计,要求输出±5V稳定电压。要能顺利完成这一设计,需要不仅熟悉了解课本上的知识,还要学会将理论知识应用到实践中,利用书籍资料来帮助自己。

2、设计任务：设计一个±5V直流稳压电源2．1 集成稳压电源的主要技术指标

（1）同时输出±5V电压。

（2）输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-3（3）输出内阻小于0.3Ω

2.2 设计要求

（1）根据设计指标选择电路形式,画出原理电路。

（2）完成全电路设计、安装调试、绘制电路图。

（3）撰写设计报告、调试总结报告。

3、设计方案

3.1总体设计方案说明

3、2设计原理

本次设计首先采用变压器把220V交流电变成所需要的电压。利用二极管的单向导电性,可以设计出把交流电变成直流电的电路;再根据电容的滤波作用,输出纹波较小的直流电,从而得到平滑的直流电压;最后通过稳压块的稳压作用,就可以得到输出稳定的直流电。

由输出电压U0、电流I0确定稳压电路形式。通过计算极限参数(电压、电流和功率)选择器件有稳压电路所要求的直流电压(Ui)、直流电流(Ii)输入确定整流滤波电路形式,选择整流二极管及滤波电容并确定变压器的副边电压Ui的

有效值电流Ii(有效值)即变压器功率。由电路的最大功耗工作条件确定稳压器、扩流功率管的散热措施。在电子电路中,通常需要电压稳定的直流电源供电,小功率稳电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压四部分电路组成。下面分别就稳压电源的四个组成部分分别分析其原理。

（1）电源变压器

电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。根据设计要求,输出最大电源为+10V/1A,因此,输出的最大功率为10W另外,为了输出正、负电压,考虑到每个稳压集成块的压降为3V左右,所以可以选择220V/±9V/10W的变压器。

（2）整流电路

整流电路一般由单项导电性的二极管构成,经常采用单项半波、单项全波和单向桥式整流电路。如图1-2所示的整流电路为应用广泛的桥式整流电路。电路中采用了4个二极管,组成三项桥式整流电路。整流过程中,4个整流管轮流导通,无论正半周还是负半周,流过负载的电流方向一致,形成全波整流,将变压器处的交流电压变成了脉动直流电压。

整流电路的参数如下:

输出电压平均值:Uo（Av）=（2√2/π）U2≈0.9*U2

输出电流平均值:Io（AV）=Uo（Av）/RL≈0.9*U2/RL

平均整流电流:ID(AV)≈0.45*U2/RL

最大向电压:Urm=√(2*U2)

整流二极管的选择:If>0.45*1.1U2/RL,Ur>1.l√（2*U2）

（3）滤波电路交流电经整流电路后可变为脉动直流电,但其中含有较大的交流分量,为使设备上用纯净的交流电,还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。常见的滤波电路有:电容滤波电路、电感滤波电路、电感电容滤波电路以及Ⅱ型滤波电路。在此电路中,由于电容滤波电路电路较为简单、且能得到较好的效果,故选用此电路。在加入电容滤波电路后,由于电容是储能元件,利用其充放电特性,使输出波形平滑,减少脉动成分,以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好,可选用大容量的电容为滤波电容。因为电容放电的时间常数越大,放电过程越慢,脉动成分越少,同时使得电压更高。滤波电容一般选几十至几千微法的电解电容,一般选取RlC=(3~5)T/2。