目录。一、设计目的 2
二、设计技术指标与要求 2
三、电路工作原理 2
四、设计方案论证 5
五、电路的multisim**以及pcb图 6
六、测试结果 8
七、设计体会 8
八、参考文献 9
九、附录 9
一、设计目的。
1、进一步理解课程内容,基本掌握电路设计和调试的方法。
2、掌握集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。
二、设计技术指标与要求
设计制作一串联型连续可调直流稳压负电源电路。
输出直流电压1.5∽10v可调;
输出电流iom=300ma;(有电流扩展功能)
稳压系数sr≤0.05;
具有过流保护功能。
三、电路工作原理。
这个电路共由四部分组成,分别是电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。如下图。
图一电源组成框图。
1、电源变压器。
电网供电电压为单相交流220v(有效值)/50hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
图二降压原理图
2、整流电路。
降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,该部分组成主要元器件是二极管。本电路采用单相桥式整流电路,其由四只二极管组成,构成原则就是保证在变压器副边电压的整个周期内,负载上的电压和电流方向始终不变。
图三整流电路。
3、滤波电路。
脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。主要采用滤波电路。直流电幅值变化很大,会影响电路的工作性能。
可利用电容的“通交流,隔直流”的特性,在电路中并入电容作为电容滤波器,滤去其中的交流成分。
图四滤波电路。
4、稳压电路。
滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载rl。主要器件采用集成稳压器。集成串联型稳压电路有三个引脚,分别为输入端,输出端和公共端,因而称为三端稳压器。
按功能可分为固定式稳压电路和可调式稳压电路;前者的输出电压不能进行调节,为固定值;后者可通过外接元件使输出电压得到很宽的调节范围。便于实时控制,此设计采用可调式三端稳压器lm337。lm337可调式三端稳压器有三个引出端,分别为输入端、输出端和电压调整端(简称调整端)。
调整端是基准电压电路的公共端,其典型值为±1.25v。
图五三端稳压器。
四、设计方案论证
337系列稳压器输出连可调的负电压,稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。
输出电压表达式为:
式中,1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ,此电压加于给定电阻两端,将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器 , 一般使用精密电位器,与其并联的电容器c可进一步减小输出电压的纹波。根据设计的要求:
选取r1为200欧,r2是一个2k可调电位器,还有其他一些设计细节在实物电路图中有添入。
lm337参数:
输出电压从-1.2v—37v可调;
最大输出电流1.5a(-55oc—+150oc );
电压调整率为(0.01%)/v;
负载调整率为0.3%;
热调整率为(0.002%)/w;
温度系数50*10-5 /oc;
77db波纹抑制;
输出短路保护;
限流与温度无关;
内部热过载保护;
图六 lm的应用电路图。
五、电路的multisim**以及pcb图。
图。七、最小输出电压。
图。八、最大输出电压。
图九电路的pcb图
六、测试结果
最小输出电压:-1.25
最大输出电压:大于-10.00
最多输出电流:大于300ma
从测试的一系列数据来看,实际稳压系数与题目所要求的稳压系数存在比较大的出入。
七、设计体会。
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手操作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。实验过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。
果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。
八、 参考文献
1.《模拟电子技术实践教程 》—华成英主编。
2.《模拟电子技术基础》(第二版)—王卫东、李旭琼。
3. 《电路》(第五版)—邱关源罗先觉。
九、附录。图十正面图。
图十一背面图。
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