模电课程设计---直流稳压电源设计

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1、 课程设计说明书 课题名称：直流稳压电源设计 课程设计任务书 1.1 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； 1.2 设计任务 1、进行设计方案的比较，并选定设计方案； 2、完成电路的设计和主要元器件说明； 3、完成硬件原理图设计和 PCB 图设计； 4、安装各单元电路,要求布线整齐,美观。 1.3 设计要求和技术指标 1、技术指标：、技术指标：要求电源输出电压为12V（或9V /5V） ，输入电压为 交流 220V，最大输出电流为 Iomax=500mA，纹波电压VOP-P5mV，稳压系 数 Sr5%。 2

2、、设计基本要求、设计基本要求 （1） 设计一个能输出12V/9V/5V 的直流稳压电源； （2） 拟定设计步骤和测试方案； （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） 要求绘出原理图，并用 Protel画出印制板图； （5） 在万能板或面包板或 PCB 板上制作一台直流稳压电源； （6） 测量直流稳压电源的内阻； （7） 测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压； （8） 撰写设计报告。 3、设计扩展要求、设计扩展要求 （1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； （2）要求有短路过载保护。 4、设计时间及进度安排、设计时间及进度安排 设计时间共三周具体安排如下： （

3、1）阅读课题及格式要求，确定课题名称。根据课题，借阅相关图书资料； （2）从所借图书资料中了解电路工作原理，及各部分电路功能； （3）学习 Protel 99SE、Proteus ISIS、Microsoft Visio 等软件。 （4）运用 Protel 99SE、Proteus ISIS 绘制电路图及对电路进行仿真。 （5）根据原理图，对元件进行封装，绘制出 PCB 图，制作 PCB 板。 （6）安装元器件和对电源进行调试及测试。 目录 第一章第一章 设计步骤设计步骤和电路形式的确定和电路形式的确定 1 1 1.1 设计步骤 1 1.2 电路形式的确定 2 第二章第二章 具体电路的设计及分

4、析具体电路的设计及分析 3 3 2.1 整流电路设计及其电路原理分析 3 2.2.1 稳压电路设计及电路原理分析 4 2.3 电路总体功能说明 5 2.3.1 选择集成稳压器 5 2.3.2 电源变压器的选择 5 2.3.3 选用整流二极管和滤波电容 6 第三章第三章 电路的仿真测试电路的仿真测试 7 7 3.1 电路基本功能测试 7 3.2 电路性能测试 8 3.2.1 稳压系数的测量 8 3.2.2 输出电阻的测量 8 3.2.3 纹波电压的测试 9 3.3 误差分析 10 结结 束束 语语 1111 附附 录录 1212 1 第一章 设计步骤和电路形式的确定 1.1 设计步骤 稳压电源步

5、骤如下： 1、根据稳压电源的输出电压 0 U、最大输出电流 o m ax I，确定稳压器的型号及电 路形式。 2、根据稳压器的输入电压 I U的取值，确定电源变压器副边电压 2 u的有效值 2 U， 求出变压器的变比 n；根据稳压电源的最大输出电流 o m ax I，确定流过电源变压器副边的 电流 2 I和电源变压器副边的功率 2 P；根据 2 P，查出变压器的效率，从而确定电源 变压器原边的功率 2 P。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。 3、确定整流二极管的正向平均电流 D I、整流二极管的最大反向电压 RM U和滤波 电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。

6、 4、对电路进行仿真，改进设计。 直流稳压电源稳压过程： 交流变压器将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后 单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入 交流电源电压波动，负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。设计电路框图 及稳压波形示意图如图 2-1、图 2-2 所示。 图 2-1 电路框图 U0 U1 U2 U3 U4 图 2-2 电压变化图 交 流 电 源 稳 压 电 路 滤 波 电 路 整 流 电 路 变 压 器 2 1.2 路形式的确定电 本次直流稳压电源的实现科采取两个方案，它们分别是：采用分立元件实现、 采用三端集成稳压器实现。由文献 1 可知：采用分立元件实现的稳压电源结构简单， 可用常用分立元器件，容易实现，技术成熟，能够达到技术参数的要求，造价成本 低，但是精确度不高。采用三端集成稳压器实现的稳压电源稳压部分需采用一块三 端稳压器其他分立元器件，所需的外围元件少，电路内部还有过流、过热及调整管 的保护电路，使用