512V可调输出电压稳压器Word文档下载推荐.docx
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5元器件装配图（必须自己画）
6元器件清单
7自己的收获和体会
8要求字数不得少于3500字
9要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel等软件绘制电原理图（SCH）、元器件布局图
和印制电路板（PCB）。
3.所有的文档和表格必须采用Word形式。
4.同类型的设计题可以组成一个设计组，组员之间可以开展研究与讨论。
雷同者均计0分。
5.阅读有关芯片英文参考资料，理解资料内容。
6.英文资料中的曲线、参数、方框图、引脚端封装等图（不包括电原理图和PCB图）可以直接采
用（pdf文档中的图可放大300倍后裁剪到Word文档中），图中的英文可以采用英文（中文）方式翻译在图下。
7.英文资料中的一些词，如果翻译拿不准，可以采用英文（中文）方式标注。
8.设计资料中的有关的公式可以直接采用。
9.课程设计结束，需要交制作的作品、文字稿和电子稿，采用Word文档形式。
10.成绩评定：
1按ABCDE分档，其中：
优秀为A，良好为B，中等为C，及格为D，不及格为E。
2课程设计设计说明书占60%，实物制作占40%。
2.对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：
设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书，语言流畅简洁，文字不得少于
3500字。
要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH和印制电路板（PCB）,器件的选择要有计算依据。
3.主要参考文献：
要求按国标GB7714—87《文后参考文献著录规则》书写
1.
黄智伟.全国大学生电子设计竞赛技能训练
[M]
北京:
北京航空航天大学出版社，
2007
2.
黄智伟.
全国大学生电子设计竞赛制作实训
3.
全国大学生电子设计竞赛系统设计
2006
4.
全国大学生电子设计竞赛电路设计
5.
全国大学生电子设计竞赛常用电路模块制作
[M].北京：
北京航空航天大学出版
社，2010
6.黄智伟等•基于NImultisim的电子电路计算机仿真设计与分析[M].北京：
电子工业出版
社，2007
7.黄智伟.印制电路板（PCB设计技术与实践[M].北京：
电子工业出版社，2009
8.高吉祥等.电子技术基础实验与课程设计[M].北京：
电子工业出版社，2002
9.吴运昌.模拟集成电路原理与应用[M].广州：
华南理工大学出版社，2001年
10.谭博学等.集成电路原理及应用[M].北京：
电子工业出版社，2003
11.魏立军.CMOS4000系列60种常用集成电路的应用[M].北京：
人民邮电出版社，1993
12.杨宝清.实用电路手册[M].北京：
机械工业出版社.2002
13.陈有卿.报警集成电路和报警器制作实例[M].人民邮电出版社1996
14.肖景和.红外线热释电与超声波遥控电路[M].人民邮电出版社.2003
4.课程设计工作进度计划:
1.设计任务及指标1
2.系统方案设计1
3.硬件电路设计1
3.1电源变压器1
3.2整流电路2
3.3滤波电路3
3.4稳压电路3
4.电路仿真4
5.元器件安装与调试4
5.1元器件安装4
5.2作品调试4
5.2.1输出电压与电流测试5
5.2.2误差测量5
5.2.3稳压系数测量5
6.结论与心得6
7.参考文献7
8附录7
8.1总原理图及PCB图7
8.2元器件清单8
5-12V可调输出电压稳压器
1.设计任务及指标
1.输入电压：
AC220V
2.输出电压可调：
DC5-12V
3.输出电流500mA
2.系统方案设计
可调输出电压稳压器由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示。
（b）整流与稳压过程
图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程
3.硬件电路设计
1.电源变压器：
降压变压器，作用是将220V勺交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。
1.1变压器的选择：
电源变压器的效率为：
P
一般变压器的效率如表1所示：
表1变压器效率
副边功率F2
<
10VA
10~30VA
30~80VA
80~200VA
效率n
0.6
0.7
0.8
0.85
因此，当算出了副边功率P2后，就可以根据上表算出原边功率R
由于LM317的输入电压与输出电压差的最小值Ui—U。
min=3V，输入电压与输出
电压差的最大值Ui_U。
max=40V，故LM317的输入电压范围为:
Uomax（U|-Uo）min-U|—Uomin（UI_Uo）max
即12V+3VwUS5V+40V
15VwUi<
45V
UImin15卄
U2>
U—=3=14V，取U2=15V
1.11.1
变压器副边电流：
I2_lomax=0.5A，取I2=1A
由于变压器的效率=0.7，所以变压器原边输入功率P1_P=17.1W,为留有余地，选用功率为
n
20W的变压器。
整流电路：
整流电路的功能是把交流电变换成直流电，它的基本原理是利用了晶体二极管的单向导电特性，电路如图2所示。
在U2的正半周期内，二极管D1、D4导通,D3、D2截止；
U2的负半周期内，D3、D2导通，D1、D4截止。
正负半周期内都有电流流过负载Rl，且方向是一致的。
输出波形如图3所示。
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电
流等于输出电流的平均值的一半,
即|f=1|ol。
电路中的每只二极管承受的最大反向电
压为2U2（U2是变压器副边电压有效值）
2.1整流二极管的选择：
由于Urm八2U2=、215=21V,Io=500mA
IN4001的反向击穿电压Urm_50，额定工作电流Id=1A_I。
，所以整流二极管选用IN4001。
3•滤波电路：
利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将
电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后，直流输出电压：
Uoi=（i.i〜i.2）U2，直流输出电流：
Ioi=p5~r（丨2是变压器副边电流的有效值。
）
3.1滤波电容的选择：
电容的耐压要大于l2U2=...215=21V,所以滤波电容C取4700uF,耐压为25V的
电解电容。
稳压电路：
可选用集成三端稳压器电路，所以原理图如图所示：
2200uF/25V
图4稳压电路原理图
4.1集成三端稳压器的选择：
因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。
可调式集成稳压器，常
见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。
317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为1.2V~37V，最大输出电流|。
＜_为1.5A
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。
Vref，此电压加于给定
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
电阻Ri两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器RP1，电阻R常取值
120「〜240「，在这里，因为只买到10K的电位器，再串联一个R2，根据LM317输出电压表达式，R1=1.8K,R2=5.4K，RP1一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。
图中加入了二极管D,用于防止输出端短路时10卩大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
LM317其特性参数：
输出电压可调范围：
1.2V〜37V
输出负载电流：
1.5A
满足设计要求，所以选用LM317构成稳压电路
4.电路仿真
接通电源，调节R2的值，若输出电压满足设计指标，说明稳压电源中各级电路都能正常工作，此时就可以进行各项指标的测试。
仿真结果如图7。
（a）电位器R2取最大值时，Uo=12.17V（b）电位器R2取最小值时，Uo=5.19V
图7仿真结果图
5.元器件安装和调试
5.1安装元器件
按PCB图所示，制作好电路板，安装时，先安装比较小的元件，所以先安装整流电路，再安装稳压电路，最后再装上滤波电路（电容）。
安装时要注意，二极管和电解电容的极性不要接反。
经检查无误后，才将电源变压器与整流滤波电路连接，通电后，用万用表检查整流后输出LM317输入端电压Ui的极性，若Ui的极性为负，则说明整流电路没有接对，此时若接入稳压电路，就会损坏集成稳压器。
5.2作品调试
5.2.1输出电压与电流测试
测试电路如图所示：
输出电流lo=0.5A，所以Rl=25门，工作时Rl上消耗的功率P=UoIo=120.5=6W,故Rl取额定功率为10W阻值为25,|的电位器。
测试时，使Rl=25「，交流输入电压为220V,此时结果如图所示
Rl=25「Uo=12.17V,输出电流|o=508.871A
5.2.2误差测试
测量次数
输出电压
输出电流
标准电压
标准电流
电压误差
电流误差
1
12.17V
0.508A
12V
0.5A
0.17
0.008
2
8.68V
0.360A
8.47V
0.34A
0.21
0.02
3
5.19
0.211A
5V
0.2A
0.19
0.011
电压的平均误差：
P17;
0.19=0.19
电流的平均误差：
耳=0.0080.020.011=0.013
误差分析：
（1）电路安装的元器件本身阻值存在误差。
（2）元器件在通电后消耗能量产生的误差。
（3）测量过程中存在的读数和测量仪器本身存在的误差
5.2.3稳压系数测试
稳压系数是输出电压与输入电压的相对变化之比，有来表征稳压性能，其公式为
cAUoUo
Sv=
AU1Ui
按原理图连接电路，在Ui=220V时，测出输出电压Uo，然后调节自耦变压器使输入电压Ui=242V,测出输出电压为Uoi，再调节自耦变压器使输入电压Ui=198V,测出输出电压为Uo2，则稳压系数为Sv=5Uo1-Uo2，因为在本调试中，无法得到自耦变压器，所
Uo
以只能把电压归算到降压器的输出电压（Ui）：
U
1=198V,
Ui=13.5V,Uo2=11.95V
1=220V,
J=15V,Uo=12.17V
1=242V,
Ui=16.5V,Uo1=12.23V
所以，
稳压系数：
12.23-11.95（
Sv=5=0.11
12.17
6.结论与心得
通过此次课程设计，是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知识的欠缺和经验不足。
通过自己亲自动手操作，使我们掌握的知识不在纸上谈兵。
不仅巩固了以前学过的知识，而且学到了许多在书
本上没有学到过得知识。
作为第一次课程设计，整个资料搜集与工作过程都还有待提高，我深切体会到只有熟悉的掌握了专业知识才能更好的指导我们的实践，是我们在实践中游刃有余。
首先先重点温习了模电课本中的稳压电源部分，对直流稳压电源的原理，结构框图，变压，整流滤波，稳压等部分由了初步了解，然后结合任务书的基本要求，查找搜集相关书籍与网络资料，在茫茫书海中找到核心资料，先确定总体方案，在模块方案选择，画出整个电路草图。
就用Multisim仿真，仿真成功后，用AltiumDesigner画原理图和PCB图,在画图的过程中也遇到了大大小小的问题，比如安装程序，熟悉各种工具的使用，在库中找元器件，元器件的封装和元器件实物要对应等，但在独立思考和同学互相交流之后，最终完成了任务。
同时在画原理图和焊板子的时候也要注意LM317的引脚，电解电容
和二极管的正负极。
虽然平时说做设计，就需要那么几个过程，但实际做的时候要注意许多细节的问题，有时一个小细节的问题也会引起很严重的后果，更不能太心急，要沉
下心认真的做
整个课程设计过程，不仅使我们更扎实的掌握课程知识，学会仿真软件和AltiumDesigner软件，而且将理论知识与实践相结合，培养了我们综合应用课本理论解决实际问题的能力，一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力，资料搜集的能力，我觉得课程设计对我们的帮助是很大的，它需要我们将学过的理论知识与实际系统地联系起来，加强我们对学过的知识的实际应用，达到了一种将知识活学活用的目的。
这次课程设计也使我懂得了理论和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，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
但是由于水平有限，我的课程设计难免会有一些错误和误差，还望老师批评指正。
七•参考文献
[1]康华光，模拟电子技术基础，高等教育出版社，2005
[2]黄智伟等•基于NImultisim的电子电路计算机仿真设计与分析[M]•北京：
电子工业出版社，2007
[3]黄智伟.印制电路板（PCB设计技术与实践[M]•北京：
电子工业出版社，2009
[4]LM317资料
八.附录
8.1总原理图（SCH及PCB图如图9所示
图9原理图（SCH和PCB图
8.2元器件清单
原件序列
型号
原件参数值
数量
J
r变压器
15V
D1D2D3D4D5D6
P二极管IN4001
Urm启50V，1A
6
C1C2
电解电容
4700uF/25V
C5
330nF/25V
C7
10uF/25V
C9
1uF/25V
R1
电阻
5.4kQ
R2
r电位器
10KQ
R3
1.8KQ
稳压器LM317
可调范围1.25~37V
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