课程设计之多路输出稳压直流电源Word文档下载推荐.docx
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1、设计任务：
根据技术要求和已知条件，完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。
2、要求：
1要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源
输出：
±
5V/1A，一组可调正电压+3~+18V/1A。
2选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：
用PSPICE或EWB软件完成仿真）
3安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
指导教师签名：
年月日
二、指导教师评语：
本篇文章充分体现了学生的创造思维，开阔创新，清晰简明的表达了放大器功率的优缺点。
三、成绩评定：
年月日
四、系部意见：
系部盖章：
设计项目成绩评定表
设计报告书目录
一、设计目的
要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源
5V/1A，一组可调正电压+3~+18V/1A
二、设计思路
本设计主要分为变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路、电源指示五个部分。
图1
变压电路：
将交流电网220V的电压变味所需要的电压值。
整流电路：
将交流电压变成脉动的直流电压。
滤波电路：
由于经过整流的脉动直流电压还含有较大的纹波，因此需要设计滤波电路加以滤除。
稳压电路：
在电网电压波动、负载和温度变化时，依然维持输出直流电压稳定。
三模块设计原理
3.1电源变压器
电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。
因为要最终通过78、79系列和LM317系列输出正向最大18V负向最大12V的电压，所以选择带有中间抽头的双12V变压器。
考虑到今后的功率需要，这次我选择了25W的变压器。
这样两个12V的输出分别给78、79系列使用，中间抽头作为固定电压输出部分的地线；
而将两个12V的输出端加给LM317，即输出24V。
3.2整流电路
整流电路有半波整流电路与单相桥式整流电路。
图2半波整流电路输入输出波形对比
如图2，半波整流电路的特点是输出电压波形为输入正弦波电源波形的正半周期，所以输出电压脉动很大，直流分量较小，整流效率较低。
另一种是单向桥式全波整流电路。
如图3，四肢整流二极管D1~D4形成电桥。
图3单向桥式全波整流电路
在V2正半周。
电流从变压器副边线圈上端流出，只经过D1流向RL,在由D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。
在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。
电流通路用实线箭头表示。
同理在V2负半周时，D2、D4正向导通，D1、D3反偏截止。
在负载上产生上正下负的输出电压。
电流通路如图4的虚线箭头表示。
图4单向桥式全波整流电路
输入输出波形对比
综上可知输入端经变压器后在副边得到了一个单向的脉动电压。
3.3滤波电路
图5几种不同的复式滤波电路
经过整流的脉冲电压纹波很大要经过滤波电路的滤波作用，一般有电抗元件组成，如在电阻两端并联电容器C，或在整流电路输入端与负载间串联电感器L，以及有电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。
在这里选择用电容滤波，适合小电流负载。
3.4稳压电路
由于输出地直流电压会随着稳压电路的波动、负载和温度发生变化而变化，所以，为了维持输出直流电压稳定不变，还要加上稳压电路。
由于电源要求的输出功率较小，为了简化电路并提高电路的稳定性，因此选择集成稳压器。
集成稳压器在使用中普遍使用的是三端稳压器。
可以分为固定式和可调式，按正负的输出电压还可分为CW317、CW337、LM317、LM337。
其中317系列稳压器可以连续输出可调正电压，337系列则是可调负电压。
它们的可调范围为1.2~37V，最大输出电流为1.5A。
三端集成稳压器还有78、79系列分别对应正电压输出和负电压输出.79系列和78系列的外形相似但是连接不同，79的1端接地，2端接负的输入。
3端接输出。
图6集成稳压器LM317图7集成稳压器LM78xx
图8集成稳压器LM79xx
四元件参数选择
4.1集成稳压器的选择
4.1.1输出电压固定的集成稳压器的选择
输出电压固定的集成稳压器有正电源LM7800系列稳压器和负电源LM7900系列稳压器。
按LM7800系列输出电压可分为7805（+5V）、7806（+6V）、7809（+9V）、7812（+12V）、7815（+15V）、7818（+18V）、7824（+24V）;
按输出电流可分为78Lxx表示输出电流100mA、78Mxx表示输出电流500mA、78xx表示输出电流1.5A。
负向集成稳压器与正向类似。
由于此次要输出得电压为±
5V，电流要求均为1A，固选择的芯片为LM7805、LM7905。
4.1.2输出电压可调的集成稳压器的选择
可调输出的集成稳压器是在固定输出集成稳压器的基础上发展起来的，这种集成稳压器，在集成芯片的内部，输入电流几乎全部流到输出端，流到公共端的电流非常小，因此可以用少量的外部元件方便的组成精密可调的稳压电路，应用更为灵活。
正电源系列的基准电压为1.25V，可在1.25V~37V之间连续可调。
其内部设有过流、过电压保护和调整管安全工作区保护电路，使用安全可靠，性能比LM7800系列性能更加，而且它的输出电压输出电流均符合要求，所以此次的可调集成稳压器选择LM317。
4.2电源变压器的选择
Uomax+（Ui-Uomin）≤Ui≤Uomin+（Ui-Uo）max
18V+3V≤Ui≤3V+40V
21V≤Ui≤43V
U2≥Uimin/1.1=21/1.1=19.09V
取U2=20则P=20W，所以选取24V/25W的变压器即可。
4.3集成整流桥及滤波电容的选择
由于Urm=1.414×
24=33.936V，I=1A，额定工作电流ID=1A，所以集成整流桥芯片选择KBP307。
I=1A。
T=0.02s,电路中滤波电容承受的最高电压时1.414×
24=33.936V所以选择电容的耐压值应该大于34V，所以在可调电压部分选择3300uF/50V的电解电容电容，固定电压部分选择3300uF/25V电解电容。
因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布，易引起自激振荡，形成高频干扰。
所以稳压器的输入端并入瓷质小容量电容来抵消电解电容的电感效应和线路的杂波，抑制高频干扰。
固在稳压芯片前并入334瓷质电容，在其后并入104瓷质电容。
为了更好的消除纹波，在输出端前再并入470uF电解电容，其中12V以及3~18V选择的耐压值为35V，5V组选择耐压值为16V。
图8模块电路设计图
表1电路测试相关参数表
项目
数值
变压器输出电压
23.2V
滤波后两端电压
22.9V
LM7805输出电压
+5V
LM7905输出电压
-5V
LM317输出电压
2.8V~21.1V（误差22%）
五主要元件
表2原件
名称
型号
数量
变压器
双12V/25W
1
集成整流桥
KBP307
电解电容
3300uF/50V
3300uF/25V
2
470uF/35V
470uF/16V
瓷片电容
330
3
100
电位器
5K
电阻
1K
2K
460
360
500
二极管
1N5062
1N4007
开关
三端接线柱
排针
若干
导线
万用表
六心得体会
此次课程设计至此已经接近尾声，一周的时间虽然很短暂，但在这一个星期的设计过程中收获颇丰。
首先，这是自己第一次自己设计一个小的实用电路，感受到了将所学知识转化为实物的喜悦。
更加激励了自己今后的专业学习。
其次，在焊接的过程中难免会有一些错误，通过仔细的寻找错误，让我更加深刻的了解了电路原理，积累了检查电路的经验，培养了自己钻研求实的耐心与精神。
在设计的过程中，我还与同学一起查阅资料，了解到许多课外的知识，也认识到了自己还有许许多多的不足，需要加紧努力，充实自己；
在与同学合作的过程中，更加深了大家的了解，培养了团队合作的精神与经验。
感谢学校给我们这次机会，锻炼了我们的动手能力。
通过这次的课程设计，让我加深了对于所学模电知识的理解，真正做到了将理论与实际结合起来，切身体会到了理论与实际差别。
例如像对于可调电阻的计算，可以十分的精确，但是在选管时可能会有许多的麻烦，所以在允许范围内可以有一定的偏差，这对于实际的应用没有太大的影响，但是对于系统的设计制作会有十分大的便捷。
而且也让我很明确得意识到自己在模电上有很多的知识漏洞，以后应该多钻研一下。
同时也感谢指导老师在设计过程中的辅导以及同学的帮助。
七参考文献
[1]杨志忠.电子技术课程设计.机械工业出版设,2008.7
[2]杨素行.模拟电子技术基础.北京:
清华大学出版社,2006,5．
[3]康华光.电子技术基础模拟部分（第五版）.北京：
高等教育出版社，2006.1
[4]张建生.电源技术教程．北京：
电子工业出版社，2007.4．
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