毕业设计70半导体直流稳压电源设计

半导体直流稳压电源设计

前言

为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现初次进行模电课程设计。

本课程设计的编写是以实验研究为主线，以科学实验研究所运用的实验技术为主要内容，按照实验是什么，为什么，干什么，怎么干的逻辑思维体系和实验的构成要素（主体，手段，对象和目的）为教材内容展开。

通过本课题的设计，培养学生掌握电子技术的科学实验规律，实验技术，测量技术等实验研究方法，使其具有独立实验研究的能力，以便在未来的工作中开拓创新。

本设计所涉及的知识：方案论证，产品说明，原理说明，安装工艺，调试与测试，焊接技术，元件清单，操作说明。

为了全面介绍科学实验研究的技术方法，在加强的直接实验方法的同时，力求使学生尽快掌握当前先进科学技术，本课题设计所用到的EWB，Protel99等技术的新手段，新工具。

本课题的设计达到的目的：除了使没有真正进行过电子技术实验的学生，通过课程设计，能够加深对电路理论知识的理解和掌握，更主要的是学习和掌握科学实验研究方法。学会运用理论和实验两种研究方法，解决实际问题能力。

目录

1、前言 (2)

2、设计任务 (4)

3、方案选择及论证 (7)

4、原理分析 (8)

5、参数选择及数据处理 (11)

6、电路原理图与PCB图 (15)

7、主要原器件 (16)

8、调试和测试 (17)

9、心得体会 (19)

10、参考文献 (20)

2、设计任务

半导体直流稳压电源的设计和测式

一、设计目的

1、学习直流稳压电源的设计方法；

2、研究直流稳压电源的设计方案

3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。

二、设计要求和技术指标

1、技术指标：要求电源输出电压为+1V~+6V，输入电压为交流2

20V，最大输出电流为I L=100mA，稳压系数S r<3%，电网电

压波动正负10%。

2、设计要求

（1）设计一个能输出+1V~+6V的直流稳压电源；

（2）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图；

（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数，

（4）在万能板或面包板上制作一台直流稳压电源；

（5）测量直流稳压电源的稳压系数；

（6）测量直流稳压电源的内阻；

（7）拟定测试方案和设计步骤；

（8）写出设计性报告。

三、设计提示

1、设计电路框图如图所示，

稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选7812和7912稳压器。

测量稳压系数，在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出△Vo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=△VoVi/△ViVo.

测量内阻，在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的△Vo，Ro=△Vo/△I L.

2、实验仪器与参考书提示

（1）自耦变压器一台

（2）数字万用表

（3）数字电压表

（4）变压器、面包板或万能板

（5）智能电工实验台

参考书目：《电工学》电子工业出版社；

《晶体管直流稳压电源》辽宁科技出版社。

四、设计报告要求

1、选定设计方案；

2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值；

3、列出测试数据表格。

五、设计总结

1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点，对设

计方案进行比较。

2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。

方案选择及论证与原理分析

一、方案选择及论证

任务书要求输入220伏的交流电，输出为12伏的稳压直流电，则首先应该进行降压处理，然后要对降压后的交流电进行整流，再其次是对含有交流成分的脉动直流电进行滤波处理，最后对直流点进行最后的稳压处理。

（一）降压的过程，直接选用实物降压器进行降压，并且要根据电路中所需的合适电压适当选择降压器，具体情况根据实际需求而定。

（二）然后是整流过程，自然而然选择了优点突出的桥式整流电路，它由4只二极管构成，连接方法这里不在举出，在以后的原理图中将给出它的连接方法。

（三）对于滤波过程，我们用电容滤波电路来实现，它的方法是在桥式整流电路输出端并联一个较大的电容C来构成一个电容滤波电路。

（四）最后的稳压器选择，我们选择了集成电路，又根据任务书中的提示，选择了三端可调输出集成稳压器，它主要由7812芯片和一个电解电容和两个可调变阻和一个电容构成，具体不再介绍，后面的原理图将会给出三端可调输出集成电路的构成图。

原理分析

1．直流稳压电源的基本原理

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，基本框图如下。各部分的作用：

（1）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。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。

（2）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。

各滤波电容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。

（3）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有78系列，它们