恒流恒压源设计报告Word文档下载推荐.docx

恒流恒压源设计报告Word文档下载推荐.docx

《恒流恒压源设计报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《恒流恒压源设计报告Word文档下载推荐.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于反馈运算放大器的光电控制

目录

1、课程设计目的3

2、课程设计任务和要求3

3、设计思路3

4、元器件清单6

5、仿真波形截图6

6、选做题9

7、设计总结11

1、课程设计目的：

（1）、结合所学的电子电路的理论知识完成直流稳压电源课程设计；

（2）、通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法；

（3）、提高自己综合分析问题和解决问题的能力。

2、课程设计任务和要求

（1）、课程设计任务:

1）、用7812设计一个输出0.5A的恒流源；

2）、自行选作一个课外拓展题；

（2）、设计要求：

1）、画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形；

画出变压器副边电流的波形。

2）、输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比；

3）、在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工频半周期）；

4）、求滤波电路的输出最大电压；

5）求电路中固定电阻阻值

3、设计思路

由输出电流确定稳压电路的形式，通过计算极限参数（电压，电流等）选择器件，有稳压电路所要求的直流电压，直流电流确定整流滤波电路的形式，选择整流二极管的滤波电容并确定变压器的副边电压U2的有效值。

说明：

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，直流稳压电源包括变压器，整流，滤波，稳压电路，负载组成。

其框图如图1所示。

图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程

在本次课程设计中我们采用桥式整流、电容滤波电路，集成稳压器选用W7812，由于输入电压发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压会随着变化。

因此，为了维持输出电压稳定不变，还需加一级稳压电路。

稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。

稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。

采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。

集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。

按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。

本课程设计中采用的三端固定稳压器7812输出电压+12V，输出电流1A,最大输入电压35V。

4、实验电路图

图2、实验原理图

图3稳压电源电路图

（1）、各部分功能的介绍和设计方案选择及详细参数的说明

1）、稳压电路说明：

要求输出恒流源电流为0.5A，I=IQ+U/R,Iq是7812的静态电流，其值很小，可以忽略，当R1变化时7812可以改变自身压差使输出电流保持不变。

故IL≈UOUT/R,7812的输出电压为12V.所以R=UOUUT/IL=12/0.5=24Ω

注：

7812输入电压Ui的外围为15到17V，因为UI一般要比UOUT大3到5V才能保证集成稳压器工作在线性区。

取UI=16V.

2）、整流电路说明:

利用单向导电元件的正弦交流电变换成脉动的直流电选择整流二极管:

负载电流为IL=0.5A,所以通过二极管的电流为1/2IL=0.25A二极管所承受的最高反向电压为UM=

*U2=20.5v故选用二极管MDA2501（最大整流电流25A，反向工作峰值电压100V）。

3）、滤波电路说明：

Rl*C=5*T\2=0.05（Rl是稳压电路及负载的戴维宁等效电阻，故Rl=16\0.5=32Ω；

取五倍工频半周期）

得滤波电容值为C=0.05\R=1560uF

4）、电源变压器：

是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交电流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

电网电压为:

220V

变压器副边有效值U2=16\1.1=13.3

变比n=U1/U2=220/13.3=16.54

5、元器件：

变压器、桥式整理电路、电容、滑动变阻器、W7812、电阻

6、仿真波形截图

1）、变压器电流输出波形

图4变压器输出电流波形

2）、变压器输出电压波形

图5变压器输入输出波形

3）、滤波电路输出波形

图6滤波电容波形

4）、稳压输出电压波形

图7稳压输出波形

7、选做题：

在学校,机关,厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费.另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量,浪费了资金.同时,为了加强我们对模拟电子技术合数字电子技术的理解合巩固,我们进行了声光控制开光的设计,我们设计了一种电路新颖,安全节电,结构简单,安装方便,使用寿命长的光控开关灯.通过设计，节电效果十分明显,同时也大大减少了维修量,节约了资金,使用效果良好.由于声光双控开关灯，白天光照好,不管发出多大声音,都不会是发光二极管发光.夜晚光暗,电路的拾音器只要检测到有碎发声响,发光二极管就会自动发光,过几十秒后又自动熄灭,节能节点.

本文主要介绍光控电路（声控部分不进行介绍）。

下图为光控电路电路图，连续变化的光电信号转换为离散信号（高、低电平），电流i随光照的强弱而变化。

图8附加题原理图

光电三极管：

依据光照的强度来控制集电极电流的大小，其功能可等效为一直光电二极管与一只晶体管相连，并仅引出集电极与发电集。

图9光电三极管

光电二极管、发光二极管在multisim中的仿真

图10结果对比

模拟结果：

当光强度小时，电压<

2V，灯不亮；

当光强度变大，电压>

2V，灯发光。

8、实验总结：

本课程设计是关于集成稳压直流电源的设计，按照老师所给出的条件和要求设计了用7812完成的输出0.5A的恒流源。

我们通过自己先设计的电路，然后再参考一些书籍上的电路并经过修改和创造，设计成了最终符合要求的电路原理图，并进一步了解和学习了整个电路的各个部分的具体工作原理，达到了理想的要求。

最后我们用Multisim软件对电路图进行了仿真，得出了理想的结果。

这次的设计我们不仅进一步学习了稳压电路的原理和设计，以及对电路的更深一步的了解，特别是掌握了仿真的方法，学会了仿真软件的应用。

同时也加起了同学之间的团结和凝聚力，获益匪浅。