基于数显直流稳压电源的毕业设计

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1、 I 摘 要 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。常用的稳压电源有交流和直流之分，当然这 些电源电路的样式、复杂程度千差万别。不可否认电源已经广泛地应用于我们生活 的方方面面，所以，学习并了解电源的制作原理和技术对于我们的生产和发展都具 有积极的意义。 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

2、十分重要的地 位。 本文主要设计并制作数字显示的直流稳压电源。本电源作为一个微型启动器，具有 可调整电压，调压范围是 1.25V-20V，而且具备输出电压可以显示的功能。本文介绍了直 流稳压系统的总体的设计方案，它主要由变压器部分、整流滤波部分、稳压部分、电压 数字显示部分和输出部分组成。电源的稳压部分用三端集成稳压管 LM317 完成，数字显 示部分用 ICL7107 芯片完成。 ICL7107 是一种市场上应用非常广泛的集成芯片， 内置程序， 可以直接驱动 LED 数码管。本设计的显示部分是采用 ICL7107 芯片制作 LED 显示的数字 电压表，并联到输出端，完成电压显示的功能。本电源

3、具有设计简单灵活，成本低，效 率高，调整精度高等优点，在市场上有很好的应用前景。 II 1 前言 1.1 稳压直流电源的研究背景 直流稳压电源一般由三大部分组成，它们分别是变压器部分，整流滤波部分和稳压 器部分。通过变压器把 220V 的市电变为电源所需要的低压交流电，然后经过整流器，把 交流电变成直流电，但是这时候的直流电并不稳定，需要经过滤波后，再由稳压器稳压 输出稳定的直流电。本设计采用 lm317 芯片作为集成稳压电路的芯片，不仅电路简单， 而且电压可以在 1.25V-37V 内连续可调，而且它效率高，性能好，有较高的调整精度， 各方面都适合设计的要求。本电源在市场上很有应用前景，可以

4、作为收音机或掌机的外 接电源，也可以用作手机电池的充电器，功率高点的还作为小型电视或其他家用电器的 电源。 直流稳压电源是电子技术常用的仪器之一，它现在广泛的应用在学校教学，科学研 究等领域，是电子设计人员进行实验操作和科学研究必不可少的电子仪器。在日常的电 子电路中，供电电源常常要用到稳压直流电源。所以，稳压直流电源具有非常重要的研 究意义。 在日常生活中，很多家用电器或者 IT 产品都要用到稳压直流电源供电。但是在实际 生活中，我们的家庭用电都是用到 220V 的交流电网。这就需要通过变压，整流，滤波， 稳压电路来将交流电转换成稳压的直流电，供家用电器使用。变压器可以将 220V 的交流

5、电转换成适合用电器的低压交流电。整流器由二极管组成，用于滤去整流输出电压中的 纹波。 1.2 课题的主要内容 1.2.1 电源的输出控制 本系统利用 lm317 的稳压及其电压可调的功能，通过旋转接在调整脚的电位器，实 现输出电压在 1.25-20V 内连续可调，调整精度较高。LM317 的电压调整电路图如图 1 所 示。 III VI 3 VO 2 A DJ 1 U1 LM317L R1 220R RV1 POT 图 1 lm317 的电压调整原理电路图 如图 1 所示， 通过调整可调电阻 RV1 的阻值， 就可以调整输出电压 Vo 的大小。 所以， 如果希望调整的精度高，可调电阻 RV1

6、的调整精度也要高。 1.2.2 稳压直流电源的功能 本设计的稳压直流电源，除了可以输出稳定的直流电压和实现电压的平滑连续可调 外，还有数显功能，能够用 LED 数码管显示输出端的电压。 1.2.3 性能指标 输出最大电压：20V 输出最小电压：1.25V 输出最大电流：1.5A 最大传送功率：20W 1.2.4 论文的总体结构 第一部分主要介绍课题的背景，研究意义，介绍本文的主要研究内容，包括实现的 功能和性能指标等。 第二部分提出稳压直流电源的总的设计思路和几种可行的方案，以及各方案实现的 功能，并对这些不同的方案进行分析，最终选择了本方案，并对本方案需要用到的元器 件进行详细的介绍。 IV 第三部分对选择的方案进行分析阐述，把电路分模块地论述，给出各部分电路图。 第四部分对稳压直流电源的性能参数进行测量和评估，以及对被控对象进行研究。 第五部分给出设计的实物图。 第六部分对本稳压直流电源给出本课题的结论，作结束语。 2 方案的选择和设计思路 2.1 方案设计与论证 1 输出电压范围 1.25V-20V； 2 波纹系数尽量小，输出稳定； 3 能数字显示电压。 三个方案的选择：