《电子技术基础》课程设计报告。
课题名称：可调稳压电源。
系部：电气工程学院。
班级：02班。
姓名：zjb
学号：20009
时间：2023年6月
一、引言 3
二、设计目的 3
三、设计任务及要求 3
四、设计原理 3
五、电路安装、调试 7
六、综合总结 7
七、参考文献资料 7
直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220v交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在1.25v-30v可调。
1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：
输出电压可调：uo=+1．25——+30v
输出功率：p>5w
输出电压变化量：δuo≤15mv
稳压系数：sv≤0.003
1、结构方框图：
根据设计指标要求，该稳压电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路·和指示电路等组成。原理方框如下图1所示。
图1直流稳压电源的结构方框图。
变压器：变压器的功能是将220v的交流电变换成整流电路所需要的低压交流电。
整流电路：整流电路是利用二极管的单向导电特性，将变压器的次级电压变换成单向脉动直流。
滤波电路：滤波电路的作用是平波，将脉动直流变换成比较平滑的直流。
稳压电路：滤波电路的输出电压还是有一定的波动，对要求较高的电子设备，还要稳压电路，通过稳压电路的输出电压几乎就是恒定电压。
2、元件选择。
lm317集成块一块，散热器一个，螺丝螺母各一个；
220伏变12伏的变压器一个，电源线一根；
0.1uf的瓷片电容一个，470uf或1000uf的电解电容一个，220uf的电解电容一个，10uf的电解电容一个，这里电容抗压可取16伏；
d1~d6为in4007的二极管；
电阻r1不超过220ω，这里取200ω，rw取5.1kω的电位器可以满足输出电压调节范围；r2取510ω可保证led电流在20-30ma之间；
绿色或红色发光二极管一个。
表一元器件清单。
3、原理分析。
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，基本框图如图2。各部分的作用：
图2 直流稳压电源基本框架图。
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。
表二小型变压器的效率。
其中：是变压器副边的功率，是变压器原边的功率。一般小型变压器的效率如表。
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。
图3 全波整流波图4桥式整流滤波。
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。
图5等效电路图。
在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u2变换成脉动的直流电压u3。滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压ui。ui与交流电压u2的有效值u2的关系为：
在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为：
流过每只二极管的平均电流为：
其中：r为整流滤波电路的负载电阻，它为电容c提供放电通路，放电时间常数rc应满足：
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cw317（lm317）系列，它们的输出电压从1.
25v－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5a。
其典型电路如图2，其中电阻r1与电位器r2组成输出电压调节器，输出电压uo的表达式为：uo＝1.25（1＋r2/r1）式中r1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.
25v）。
图6 lm317系列电路图。
稳压电流的性能指标及测试方法
稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。测试电路如图7。
图7 稳压电源性能指标测试电路。
a. 纹波电压：叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。
b.稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化。
c. 电压调整率：输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。
d.输出电阻及电流调整率输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值。电流调整率：
输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。
调试步骤：1）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。
2）重点测试稳压电路的稳压系数。
3）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。
通过本次设计，让我们更进一步的了解到直流稳压电源的工作原理以及它的要求和性能指标。也让我们认识到在此次设计电路中所存在的问题；而通过不断的努力去解决这些问题。在解决设计问题的同时自己也在其中有所收获。
我们这次设计的这个直流稳压电源电路；也加强了我们对知识的收集和加工的能力从中深刻的体会到了知识的更新速度对于人的学习能力的要求是很高的，我们只有不断的加强学习才能跟上时代的步伐，才能适应时代的需要。同时也进一步加强了对其他知识的应用。如word、cad等软件的应用。
深刻体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的道理。
《电子线路基础》,华东师范大学物理系万嘉若，林康运等编著，高等教育出版社。
《电子技术基础》,华中工学院电子学教研室编，康华光主编，高等教育出版社。
《电子线路设计》,华中科技大学主编，华中科技大学出版社。
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