直流稳压电源模电设计报告.docx
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直流稳压电源模电设计报告
电子设计实验报告
系别：
直流稳压电源
班级：
13电气2
学号：
：
指导老师：
2013.05
一指标要求………………………………………………………………….P3
二电路方案………………………………………………………………….P3
三设计方法…………………………………………………………………P5
四制作与调试过程…………………………………………………………P6
五数据分析………………………………………………………………….P8
六总结…………………………………………………………………….…P9一、指标要求
基本容：
设计一款直流电源。
基本要求：
短路保护，电压可调。
若用集成电路制作，要求具有扩流电路。
基本指标：
输出电压调节围：
-1----+6V（或-1----+9V）必须保护负压
最大输出电流：
在0.3A-1.5A区间选一个值来设计；
输出电阻Ro：
小于1欧姆。
其他：
纹波系数越小越好（3%Vo），电网电压允许波动围+/-10%。
二、电路方案（给出方案图，最好是基于设计方法或者原理的设计框图）
1.直流稳压电源设计思路
图5.2所示为LM317的典型应用电路。
图中R1、R2构成取样电阻；C2用于滤除R2两端的纹波，使之不能经放大后从输出端输出。
VD2是保护二极管，一旦输入或输出发生短路故障，由VD2给C2提供泄放回路，避免C2经过LM317部放电而损坏芯片。
C1的作用是防止输出端产生自激振荡，VD1起输入端短路保护作用。
2器件选取
1输入：
不接变压器，选择+15V和-5V的电源输入，负压部分由接入的-5V电压代替作用，效果类似。
2整流滤波:
整流二极管1N4007从D1至D4组成桥式整流电路，再经2200uF电容滤波，输出电压。
3可调稳压电路：
选可调式三端稳压器LM317，输入电压最大值，40V；
输出电压，1.2～37V；输出电流最大值（mA）：
根据型号后缀不同，有100、500、1500；输入偏置电流典型值，3.5mA；选4.7k电位器与LM317实现电压可调；
4选PNP型TIP127三极管进行扩流。
5电位器RP1的选择：
由Uo=1.25（1+RP1/R1），取R1=240，则RP1min=336，RP1max=1.49k。
所以选RP1为4.7k可调电位器。
6、负载：
外接电阻负载，进行调试和测得各参数值。
三、设计方法
第一次PCB图：
第二次PCB图：
四、制作与调试过程
1器件清单
器件类别
元件序号
型号参数
数量
参考价
封装形式
二极管
D1~7
1N4007
5
0.04
V0003
电阻
R1
10欧1w
1
0.08
dz0235
R2
5.2欧2W
1
0.08
dz0230
R3
18欧
1
0.08
dz0251
R4
240欧
1
0.08
散热片
工型，方型
2
Rp1
5k欧可调
1
0.50
dz0158
三极管
Q1
PNPTIP127
1
1.00
LM317三端可调式稳压器
U1
LM317
1
1.00
IC000728
电容
C2C3C9
0.1uF
3
0.01
C0041
C4
1uF50V
1
0.16
C0068
C6C7C8
10uF50V
3
0.16
C0054
C1C5
2200uF35V
2
0.90
C0081
2制作步骤：
①、收集资料，参考文献，复习模电中关于稳压电源各部分电路的知识；
②、深入理解和分析各电路部分及其参数选择原因；
③、绘制原理图；
④、根据原理图绘制PCB，注意主要器件的引脚（TIP和LM317等）；
⑤、打印，转印，腐蚀电路板，焊接器件；
⑥、调试。
3调试
⑴、制板完毕后，检查线路没有短路和断路的情况，焊接也无虚焊情况后，开始调试。
由于第一次制作PCB，布局与封装错误，导致调试失败，输出端无电压，无法检查出错误，故重新画PCB制作第二块板，进行调试。
⑵、接通+15V和-5V的直流电源，负载接100欧姆的电阻。
输出端依然无电压，检查电路，发现LM317实际焊接引脚错误，修正错误后，重新开始调试，可输出电压。
输出电压围为-3~7V，实现0V可调。
五、数据分析
5.1测试条件
电路输入为+15V和-5V的直流电压，同时有短路保护和扩流装置；电路连线及元器件焊接无误。
5.2测试方法
正确输入电压后，负载接500欧姆的电阻，使用万用表直流电压档测试输出电压的可调围。
5.3测试数据
输出调节围：
-3.15V—7.56V；
输出对地电阻：
10M欧姆；
负载电阻：
500欧姆；
稳压管正向/反向电阻：
10.3M/9.5M欧姆；
纹波电压：
1.416mV；
最大输出电流：
1.06A。
六、总结
为期近两个月的课程设计，在此将要画上一个句号。
回顾这两个月，老师首先重点指导我们学习如何正确的画一个电路的原理图与PCB，使用制图工具。
在确定了设计课题——直流稳压电源后，开始查询与之相关的资料，发现自己的基础不扎实，导致进度非常慢，之后在电子技术基础实验课本中，得到提示与指导，真正下手设计电路，但对于设计要现0V可调还是不明白该如何做到，故寻找贺老师解答疑问，成功解决。
原理图等问题解决之后，开始动手做实物，打印，腐蚀，打孔，焊接。
一步步过程虽不难缺也话费了不少时间。
但第一次做板，对PCB的不熟悉，导致做出来的板过小，不易焊接，导致实验失败，只好进行第二次制版，并吸取了第一次的经验教训，最后成功做出满足设计要求的器材。
对于本次实际动手操作，对于基础知识，器材选择，设备操作，问题的分析，故障的解决等方面都有明显的提升，并且在原来的基础上，对习得的知识有了更进一步的了解，收货盛大。
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