模电简易直流电源课程设计说明书.docx

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模电简易直流电源课程设计说明书

《模拟电子技术》课程设计

说明书

专业名称：

电气工程及其自动化

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

日期：

模拟电子技术课程设计评阅书

题目

直流稳压电源

学生姓名

学号

指导教师评语及成绩

指导教师签名：

年月日

答辩评语及成绩

答辩教师签名：

年月日

教研室意见

总成绩：

室主任签名：

年月日

摘要

直流稳压电源能为负载提供稳定直流电源的电子装置。

直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压都会保持稳定。

直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展，对电子设备的供电电源提出了高的要求。

电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。

提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。

直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

目录

前言3

直流稳压电源的设计4

一、设计目的及其实际应用4

二、任务要求4

三、实验原理及其各个分电路图4

A．电源变压器5

B．整流电路5

C．滤波电路8

D.稳压电路9

四.总电路图10

五..心得体会10

前言

电子技术是当今高新技术的“龙头”，各先进国家无不把它放在优先的发展的地位。

电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课，课程的显著特点之一是它的实践性。

要想很好的掌握电子技术，除了掌握基本器件的原理，电子电路的基本组成及分析方法外，还要掌握电子器件及基本电路的应用技术，课程设计就是电子技术教学中的重要环节。

本课程设计就是针对模拟电子电路这门课程的要求所做的，同时也将学到的理论与实践紧密结合。

本设计是设计的直流稳压电源。

直流稳压电源一般是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

一、设计目的及其实际应用

设计目的1．掌握模拟电路设计的基本方法、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，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。

电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。

二、任务要求

设计稳压电源目的就是要把工频交流电源或者直流变化的电源通过此装置变为直流稳压电源，并画出整体电路。

三、实验原理及其各个分电路图

稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成如图1所示：

A．电源变压器

电源变压器提供最初的电源，需要经过整流、滤波、稳压才能满足要求，一般为工频电流或者家用的电流。

B．整流电路

整流电路的任务是将经过变压器降压以后的交流电压变换为直流电压。

变压器的选择，除了应满足功率要求外，它的次级输出电压的有效值Ｖ2应略高于要求稳压电路输出的直流电压值。

对于高质量的稳压电源，其整流电路一般都选用桥式整流电路。

整流电路常见的有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，和单相全波整流电路。

注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。

整流电路既有交流量，又有直流量，通常对输入（交流）——用有效值或最大值；输出（交直流）——用平均值；整流管正向电流——用平均值；整流管反向电压——用最大值。

C．滤波电路

1.滤波的基本概念

滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。

电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。

电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。

经过滤波电路后，既可保留直流分量，又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。

2.电容滤波电路

现以单相桥式整流电容滤波电路为例来说明。

电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C。

3.滤波原理

若V2处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压V2给电容器C充电。

此时C相当于并联在V2上，所以输出波形同V2，是正弦波。

当V2到达t=/2时，开始下降。

先假设二极管关断，电容C就要以指数规律向负载ＲL放电。

指数放电起始点的放电速率很大。

在刚过t=/2时，正弦曲线下降的速率很慢。

所以刚过t=/2时二极管仍然导通。

在超过t=/2后的某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时，二极管关断。

所以在t2到t3时刻，二极管导电，Ｃ充电，Vi=Vo按正弦规律变化；t1到t2时刻二极管关断，Vi=Vo按指数曲线下降，放电时间常数为RLC。

D.稳压电路

1.稳压电路

选用可调式三端集成稳压器CW317。

该集成块有输入端Ｖi、输出端Ｖo、和可调端ADJ三个端头。

它的组成和分立元件稳压电路一样，主要由恒流源电路、基准电压电路、比较放大电路、调整管及保护电路组成。

在实际应用时，只要外接Ｒ1和Ｒ2两个电阻就能实现所需要的稳压值。

当Ｒ2用电位器Ｒw代替时，就可以实现输出电压可调的稳压电源，电压可调范围为1.25V～37V。

在图5所示的实验电路中，三端稳压器的输入端并接了一个电容Ｃ3，是为了消除电路可能产生的自激振荡。

2.稳压电源的主要性能指标

衡量一个稳压源的主要性能指标有：

电压调节范围、电压调整率ＳV、电流调整率Ｓi、输出电阻r0、纹波抑制比

Ｓrip。

它们的定义如下：

（1）电压调节范围：

是指可调式稳压电源的最大输出电压Ｖomax与最小输出电压Ｖomin之间的范围。

（2）电压调整率Ｓv：

是指负载不变时，电网电压的相对变化量与由此引起的输出电压的相对变化量之比，即

四.总电路图

课程设计的过程是艰辛的，但是收获却是很大的。

这次课程设计我主要是应用以前学习的模电知识以及课外资料，综合起来才完成了这个直流电源的设计，虽然元器件很小，但是付出却是艰辛的。

首先，综合课程设计让我把以前学习到的知识得到巩固和进一步的提高认识，对已有知识有了更进一步的理解和认识，再次，我在课程设计中碰到了很多的问题，我通过查阅相关书籍，资料，通过组内研究，特别是得到了老师的谆谆教导，老师给予了我很大的帮助，不仅给了我思路上的开阔，还让我认识到了自己对以前所学知识的不足方面。

随着社会发展，电子器件的的迅速普及，以及飞速发展，人们对电子器件的要求越来越迫切，需求日益增加，电子工程已经成为了一大时尚，不少人都有这样的经历。

现在很多东西都是电气化在运作，这就需要我们认真的去领悟去学习，当然，通过这次课程设计，我也发现了自身的很多不足之处，在以后的学习中，我会不断的完善自我，不断进取，能使自己在电气工程这方面有一个大的发展。