固定直流稳压电源课程设计

目录

一、引言 (2)

国内外概况 (2)

电路的新颖之处 (3)

二、总体电路 (4)

总体电路 (4)

工作过程简述 (4)

三、电路工作原理与仿真原理 (5)

电路元器件的工作原理 (5)

电路工作原理与仿真原理 (10)

所用元器件一览表 (20)

四、结论（后记） (21)

此电路优点： (21)

此电路缺点 (21)

五、本次课程设计的体会 (21)

六、参考文献 (23)

一、引言

国内外概况

当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。

由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

在我国，以电力电子学为核心技术的电源产业，从二十世纪60年代中期开始形成，到了90年代以来，电源产业进入快速发展时期。一方面，电源产业规模的发展在加快;另一方面，在国家自然科学基金的资助下或创新意识指导下，我国电力电子技术的研究从吸收消化和一般跟踪发展到前沿跟踪和基础创新，电源产业界涌现了一些技术难度较大，具有国际先进水平的产品，而且还产生了一大批具有代表性的研究成果和产品;目前国内还开展了跟踪国际多方面前沿性课题的研究或基础创新研究。但是我国电源产业与发达国家相比，存在着很大的差距和不足:在电源产品的质量、可靠性、开发投入、生产规模、工艺水平、先进检测设备、智能化、网络化、持续创新能力等方面的差距为10-15年，尤其在实现直流稳压电源的智能化、网络化方面的研究不是很多。目前国内在这两方面研究比较多的是成都电子科技大学和广州华南理工大学，主要是利用单片机和可编程系统器件(PSD)来控制开关直流稳压电源或数制化电压单元达到数控的目的，但和国外的比较起来，效果不是很理想，还有很大的差距。国内

厂家生产的直流稳压电源虽然也在向数字化方向发展，但多限于对输出显示实现数码显示，或实现多组数值预置。总体说来，国内直流稳压电源技术在实现智能化等方面相对落后，面对激烈的国际竞争，是个严重的挑战。

电路的新颖之处

1)高效率

2)电路简单实用

3)制作容易

4)可以输出两档3v、6v电压

5)采用发光二极管组成的数字显示器来显示输出电压

二、总体电路

总体电路

工作过程简述

该固定直流稳压电源电路，采用七只发光二极管LED组成的数字显示器来显示输出电压。

稳压电源电路由电压源变压器T、整流二极管VD1-VD4，滤波电容器C1、C2、伞

端稳压集成电路LM317、电阻器R1-R3和电压选择开关J（J1、J2）组成。

显示电路由电阻器R4、发光二极管VL1-VL7和J1组成。

220V交流电压经T降压、VD1-VD4整流以及C1滤波后分成两路:一路经由R4限流降压后，作为显示电路的工作电源；另一路径经由LM317稳压及C2滤波后输出。

将开关置于右端“6v”位置时，R3介入稳压控制电路，LM317的输出电压为+6V；此时发光二极管LED2因负极被J2断开而不发光，显示器显示数字“6”。将开关置于“3V”位置时，R2被J1短路，LM317的输出电压为+3V，此时发光二极管LED5和LED6不发光，显示器显示数字“3”。

三、电路工作原理与仿真原理

电路元器件的工作原理

半导体二极管

将一个PN结用外壳封装起来，并引入两个电极，由P区引出阳极，由N区引出阴极，就构成了半导体二极管，简称二极管。

1.半导体二极管的结构

半导体二极管常见的结构有三种，即点接触型、面接触型和平面型。

2.半导体二极管的分类

半导体二极管的种类很多，按材料分类可分为锗二极管、硅二极管和砷化镓二极管等；按结构分三种，即点接触型、面接触型和平面型；按工作原理分有隧道二极管、雪崩二极管、变容二极管等；按用途分可以分为普通二极管和特殊二极管。普通二极管包括检波二极管、整流二极管、开关二极管和稳压二极管；特殊工极管包括变容二极管、光电二极管和发光二极管。

发光二极管

当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及

仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。

特性

与白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9，10个阿拉伯数字以及A，B，C，D，E，F等部分字母（必须区分大小写）。

七段式LED显示器

共有7个发光二极管组成的显示数字的显示器，各个发光情况以及显示数字如下表：