课程设计可调的集成稳压电源.docx

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课程设计可调的集成稳压电源

南昌工程学院

课程设计（论文）任务书

I、课程设计（论文）题目：

可调集成稳压电源

II、课程设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：

设计一种输出电压连续可调的集成稳压电源，输出电压在1.25－37V

之间连续可调，输出最大电流可达1.5A。

要求制作产品并调试。

III、课程设计（论文）工作内容及完成时间：

9.20-9.21查找设计资料，画出原理电路框图；

9.22-9.24完成硬件电路的具体设计（含参数设计）；

9.25-9.26选购器件；

9.27-9.28进行硬件电路的制作和调试；

9.29-9.30撰写设计报告。

Ⅳ主要参考资料：

1．康华光主编，《电子技术基础（模拟部分）》（第四版），高等教育出版社

2童诗白，华成英主编，《模拟电子技术基础》（第三版），高等教育出版社。

3.<<常用电子元器件简明手册>>，机械工业出版社，2001。

4．谢自美主编，《电子线路设计•实验•测试》（第三版），华中科技大学出版社。

机械与电气工程学院08自动化专业类班

学生：

日期：

自2010年9月20日至2010年9月30日

指导教师：

王颖

助理指导教师（并指出所负责的部分）：

教研室主任：

附注:

任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页。

前言

此课程设计是做一个集成稳压可调电源，通常，很多参考书上都有类似的电路设计图，在我们需要用时常常面临一个选择困难的问题，而且在选择完成之后，具体的制作过程中总是有很多问题，而参考书上又没有具体的解决办法。

另外，大多电路图所给的实物结果都是理想情况下的，和实际运用中总会有所不同，为了给具体设计制作做出一个参考，特作此课程设计，以期在运用会有所帮助。

集成稳压可调电源的运用非常广泛，不可能逐一列举。

本次课程设计把重点放在电路的设计、制作和调试上。

大家都知道，在电路运用日趋广泛的情况下，独立运用一个集成电路中的某一部分的元件运用逐渐减少，因此本设计的主要在于桥式整流电路、滤波电路、稳压电路的运用和选择上，再设计和运用的过程中有着一定的局限性。

本课程设计中为了能够使所用的元件参数有根有据，有相应的计算公式代入进行理想计算。

也有一部分是从参考书目得来。

本课程实际的目的是给具体的设计制作调试提供一个参考，共同进行讨论。

所用方法并不是唯一的，一起讨论一起实践，以期赢得共同进步。

本次课程设计在设计和制作时以《电子技术基础》、《电路》、《模拟电子技术基础》、《常用电子元件手册》、《实用电子技术基础设计和调试》、《电工技术》等课程知识为基础。

为方便讨论参考，设计当中不乏简单通俗易懂，是一个很简单的电路。

参加设计的有本小组所有成员，分别是张俊君、陆艳猛、雷磊、龚祝文。

其中大部分是一起完成的。

由于我们水平有限，错误性和局限性在所难免，恳请老师同学们指导更正。

目录

第一章设计任务、要求、目标

1.1设计目的…………………………………………………………5

1.2设计任务及要求…………………………………………………5

第二章电路设计原理分析

2.1总体原理框图……………………………………………………6

2.2各具体电路设计分析……………………………………………6

2.3整体总电路分析…………………………………………………11

第三章设计制作与调试

3.1材料清单…………………………………………………………14

3.2制作与调试………………………………………………………15

第四章小结…………………………………………………………16

第五章心得体会……………………………………………………18

第六章参考书目、网站……………………………………………19

第七章附录…………………………………………………………20

第一章设计任务、要求、目标

可调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。

变压器把家用照明电交流电压220V变为所需要的低压交流电。

桥式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-37V可调。

1.1设计目的

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。

1.2设计任务及要求

设计一种输出电压连续可调的集成稳压电源，输出电压在1.25---37V之间连续可调，输出最大电流可达1.5A。

要求制作产品并调试

第二章电路设计原理

2.1总体原理框图

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2.1.1所示。

图2.1.1直流稳压电源的结构方框图

2.2各具体电路设计分析

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2.2.1所示。

图2.2.1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。

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2.2.2全波整流滤波图2.2.3桥式整流滤波

无源滤波电路和有源滤波电路,如图2.2.4所示：

图2.2.4无源滤波电路和有源滤波电路

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2.2.5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：

Ui=（1.1~1.2）*Ui（2-2-1）

稳压电路

三端可调稳压器:

三端可调稳压器因具有稳定度高、适应性强、使用方便的优点，得到广泛应用。

最大输出电流1.5A以下三端可调稳压器，正电压输出的国产型号为CW117、CW217、CW317,他们的输出电压均为1.2~37V,最大输出电流IoM用后缀加以区别，标L为0.1A，M为0.5A,不标字母为1.5A。

CW117为军品，它的结温为-55~+150°，CW227为工业品；它的节结、温为-25~+150°它们的电压调整率Su≤0.05%/V，电流调整率Si≤1%。

CW337为民品；它的结温为0~+125°它们的电压调整率Su≤0.07%/V，电流调整率Si≤1.5%。

图2.2.6为lm317

负电压三端输出可调稳压器国产型号CW137、CW237、CW337,他们的输出电压均为-1.2~-37V。

输出电压为负电压，出引脚排列不同外，其他的字母、数字的含义及相对的参数与输出正电压三端可调稳压器相同。

大电流输出可调稳压器输出正电压有：

（1）W150、W250、W350，他们的输出电压为1.2~33V，最大输出电流=3A,=0.02%/V,结温分别为-55~+150°C、-285~+150°C、0~+125°C。

（2）W138、W238、W338，=1.2~32V、=5A，=0.02%/V。

（3）CW196、CW396，=1.25~15V，=10A，=0.005%/V。

输出负电压的为W133、W333输出电压均为-1.2~-37V，=3A，=0.01%/V。

结温分别为-55~+150°C/0~+125°C。

b.三端可调式集成稳压

三端可调集成稳压器组成的稳压电路以CW317为例进行介绍：

三端可调稳压器的输出端与调整端（ADJ）间的是固定不变的，CW317为+1.2V。

调整端的电流十分稳定且很小（=50uA），故

=1.2（1+）V（2-2-2）

为保证三端可调集成稳压器可靠稳压，要求输出电流不能小于最小负载电流。

LM117、LM217、LM317的=3.5mA。

LM117、LM217、LM317的=2.5mA。

LM196、LM396的=10mA。

图中跨接在输出端与调整端之间，为保证负载开路时>，的最大值为

=/（2-2-3）

本电路中取=5mA，=1.2/5mA=240Ω。

用下式求得

>=W（2-2-4）

本例中，>=0.006W选1/4W、240Ω金属膜电阻。

要求最大输出电压为37V，根据以上式求得=7160Ω，取标称值6.8KΩ。

额定功率由下式估算，并取标称值

>=（2-2-5）

本例中，=W=0.188W，在要求较高场合选用WX1017型6.8KΩ精密线绕电位器（额定功率为1W）。

为输入端滤波电容，可抵消电路的电感效应和滤波输入线窜入的干扰脉冲。

一般取0.33uF瓷介电容。

是为减小两端纹波电压而设置的，一般取10uF。

是消振电容，防止输出端负载程电容性时可能出现的阻尼振荡。

根据经验一般取1uF，本例中选1uF、50V的电解电容。

图2.2.7中V、V为保护二极管，防止反向电压击穿稳压器，其原理与图中VD相同。

可选开关二极管IN4148。

图2.2.7lm317稳压电路

三端可调稳压器LM317型要求输入电压范围为28~40V，输入输出电压差应不小于3V，图2.2.7所示电路，要求输入电压为40V。

LM196/396输入输出电压差应不少于2.1V。

显示组件

在LM317输出端并联一发光显示电路，如图2-6所示，为避免发光二极管烧坏，串联一240Ω的电阻，以保证发光二极管正常发光。

如图2-2-8所示

图2.2.8

2.3整体总电路分析

220v家用照明灯经变压器变为较小电压U2，因为设计要求输出端U0为1.25~37连续可调，且LM317输入与输出不得相差3V，则LM317的输入Ui=40V，又有公式Ui=（1.1~1.2）*Ui。

则变压器选择32~36V。

U2经桥式整流电路后整

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C1、C2滤除较

大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1，如图2-9所示，，C2为输入端滤波电容，可抵消电路的电感效应和滤波输入线窜入的干扰脉冲，C3是为减小两端纹波电压而设置的，V、V为保护二极管，防止反向电压击穿稳压器。

发光二极管七显示电路正常工作的作用，通过公式可知

=1.2（1+）V（2-2-6）

当调节R2的阻值可以调整LM317两端的输出电压的大小，可实现1.25~37V连续可调。

当调节R2的阻值时由于发光二极管两端的电压改变，发光二极管得亮度也在改变，R2阻值越大，电压越大，发光二极管越亮。

整体设计图如图2.2.9所示：

图2.2.9电路整体设计图

第三章设计制作与调试

3.1材料清单

①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。

②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直流。

③滤波电路：

滤波电路的作用是平波，将波动直流变换成比较平滑的直流。

④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。

元件选择：

1LM317集成块一块；

②220伏变12伏的变压