模电实训报告.docx
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模电实训报告
1ＡDS06-2型直流稳压电源及充电器设计
一般晶体管电路都需要直流电源，而且是稳定的电源，才能正常工作，如收音机,电视机等。
不管是用分立元件组成电路,还是用集成电路,其中都少不了放大信号的晶体管。
为了保证晶体管能够保证放大信号,必须采用稳定的直流电源供电，稳定的直流电压可由干电池或蓄电池获得，但他们储蓄电量的能力有限,不能供应电器长时间工作。
稳定的直流电源可由交流电经过降压，然后经过稳压获得，这就是常见的稳压电源,他能供电器长时间工作。
本课题主要设计一个连续可调稳压电路以及用这个电路对５号和7号电池进行充电,以实现其多功能化。
１．1设计目的
１、通过本次课题的设计，掌握模拟电路系统的设计方法,设计步骤。
2、学会直流稳压电源及充电器的设计方法和性能指标测试方法。
３、培养实践技能以及分析和解决实际问题的能力。
１.２设计的内容要求
１、设计并制作一个连续可调直流稳压电源及充电器，主要技术指标要求。
（1）输出电压：
交流220Ｖ，直流3Ｖ,６V
（2）最大输出电流:
500mＡ
（3）电池充电器：
左通道（E1，E2）充电电流５0~6０ＭA（普通充电）；右通道（Ｅ3,E4）充电电流1１0～１30mA（快速充电）
（４）稳压电源和充电器可同时使用，但两者电流之和不能超过５00mA
2、设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
３、自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。
４、批准后，进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。
1.3设计步骤和要求
１、电路图设计
（1）设计整个系统是由那几个模块组成,各个模块的信号传输，并画出组成系统方框图。
（2）系统分析:
根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
（3）参数选择：
根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。
（4）总电路图：
2、电路安装与调试
（１）自行设计印刷电路板,并焊接。
（2）在每个模块电路的输入端加一个输入信号，测试输出端信号,以验证每个模块电路能否达到所规定的指标。
（3）重点测试稳压电路的稳压系数。
（４）将各模块电路连接起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
1.４ 总体设计思路
１、直流稳压电源设计思路
（1）电网供电电压交流2２０Ｖ（有效值）50Ｈz,要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
（2）降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。
（３）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。
（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RＬ。
１.５电路原理
１、电路原理图如图1.１所示。
图1.1充电器原理图
２、直流稳压电源原理
直流稳压电源是一种将２20Ｖ工频交流电转换成稳压输出6V、9V的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
（如图1．2所示）
图1.2直流稳压电源方框图
其中：
（1）电源变压器:
电源变压器的作用是将220ｖ的交流电压变换为9v的交变电压,以提供整流滤波电路所需电压。
整流电路由四个整流二极管按桥式整流方法连接对输入交流电压进行整流。
（2）整流电路:
利用单向导电元件,把5０Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
（3）滤波电路：
可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：
稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
3、整流电路常采用二极管单相全波整流电路。
在u2的正半周内,二极管D１、Ｄ2导通，D3、Ｄ４截止;u2的负半周内，D３、D4导通，Ｄ１、D2截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RＬ，且方向是一致的。
（如图１.3所示）
图1．3整流电路
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
。
电路中的每只二极管承受的最大反向电压为
（U２是变压器副边电压有效值）。
４、滤波电路把经过桥式整流电路得到的直流电压的纹波滤去，但其输出电流电压不太稳定，内阻和纹波较大。
Ｃ1、C2为滤波电容。
（如图1．4所示）
图1.4滤波电路
5、在设计中，由于滤波电路输出电压和电流不是太稳定，常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:
Ｕo1=（1.1～１.2）U2,直流输出电流：
（I2是变压器副边电流的有效值。
）,稳压电路可以采用复合管稳压电路。
（如图1．5所示）
图1．5稳压电路方框图
２焊接与安装过程
2.1 焊接:
１、操作姿势：
手工操作时，应注意保持正确的姿势,有利于健康和安全。
正确的操作姿势是:
挺胸端正直坐，切勿弯腰；鼻尖至烙铁头尖端至少应保持20cm以上的距离,通常以40cm时为宜（因为根据各国卫生部门的测定，距烙铁头20—３0cm处的有害化学气体、烟尘的浓度是卫生标准所允许的）。
2、电烙铁拿法：
根据电烙铁大小的不同和焊接操作时的方向和工件不同，可将手持电烙铁的方法分为反握法、正握法和握笔法三种
３、操作步骤:
一刮、二镀、三测、四焊
“刮” 就是处理焊接对象的表面。
焊接前,应先进行被焊件表面的清洁工作，有氧化层的要刮去，有油污的要擦去。
“镀” 是指对被焊部位搪锡。
“测”是指对搪过锡的元件进行检查，在电烙铁高温下是否变质。
“焊”是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。
2.２ 安装:
1、清查元件数目与质量，调换不合格产品。
用欧姆表测变压器的原副边电阻，电阻大的为原边。
确定二极管的正负极,引脚长的为正极。
２、确定元件的安装方式与安装高度，一般先焊低矮,难热的元件。
3、引脚处理：
对元件的引脚弯曲成型并烫锡。
４、插装：
元件位号对号插装,不可插错。
注意元件的极性。
5、焊接:
各焊点加热时间及用锡适当，防止虚焊，错焊。
6、焊后处理：
剪去多余引脚,检查所有焊点。
7、盖后盖上螺丝:
检查嵌装元件是否到位,变压器是否在安装槽内。
２.3安装提示
（1）注意所有板孔嵌装的高度与孔的配合（如发光二极管的圆顶应与板孔相平,板与拨动S１,S2开关是否灵活到位）；
（2）VT１，VT２，VT3，采用横装,焊接时引脚稍留长一些；
（３）由于空间不够,C1,C２，C3卧装引线长度适应；
（4）电阻卧装;
（5）整流二极管全部卧装;
（6）从变压器机印刷版上焊出的引线长度应适当,导线剥头时不可伤及铜芯，多股芯线剥头后铜芯有松散现象,需捻紧以便烫锡、插孔、焊装;
（7）为了便于焊装,可根据具体情况采用分类,分片焊装。
（8）变压器次级导线以及负极板的连接线和电源输出插座的导线都应接通穿线孔在街上电路板,负极电路板的导线也应通过穿线孔在焊在各自的电路板上。
2.4 元件清单
充电器元器件表如表1所示
表1充电器元件一览表
序号
名称
型号规格
用量
位号
1
电阻器
2欧１/４ｗ
２支
R2Ｒ12
２
电阻器
５6欧1／４w
3支
Ｒ11R16R19
3
电阻器
10０欧1/4w
1支
R5
4
电阻器
220欧１/４w
2支
R1４R17
5
电阻器
3３0欧1/４w
1支
R4
６
电阻器
４70欧1／4w
1支
R6
７
电阻器
560欧1／４w
2支
R7R１3
8
电阻器
1k1／4w
1支
Ｒ3
９
电阻器
４.７k1/4w
１支
R1
10
电阻器
12ｋ1/4w
2支
R15 R１８
1１
电阻器
43k1/4w
2支
R８ Ｒ１０
12
电解电容
2.2uf/1０v
1支
Ｃ2
1３
电解电容
100uf／１０v
１支
Ｃ3
１4
电解电容
470uｆ/1６v
1支
C1
15
二极管
ＩＮ4００1
4支
Ｄ1Ｄ2Ｄ３D４
16
三极管
C80５0
２支
V４Ｖ５
17
三极管
C9013
3支
V2V3 V６
18
三极管
Ｃ2328A
1支
Ｖ１
19
稳压电源
TL431
2支
V7V８
2０
跳线
3支
Ｊ1 Ｊ2J3
21
变压器
22０ｖ／9v 5w
1个
22
直角开关
1*2２＊2
各1个
K1K２
2３
正极片
4个
24
负极片
８个
2５
线路板
1块
2６
十字插头输出线
０.８米
１根
27
外壳上下壳
１套
28
自攻螺丝
PＡ3*１2
３粒
２9
装配说明书
1份
30
发光二极管
Φ3绿色
1支
LED2
31
发光二极管
Φ3红色高亮
3支
LＥD1LＥＤ3ＬEＤ4
2.5成品图
图2.1ＡDS０6-2型直流稳压电源及充电器组装成品图
图2.2 ADS06-2型直流稳压电源及充电器印制板图
图2.２ADS06-２型直流稳压电源及充电器布局成品图
3 测试与调整
总装完毕后，按原理图，印制版图装配图及工艺要求检查整机安装情况,着重检查电源线,变压器连线机印制板上相邻导线或焊点有无短路机缺陷,一切正常时用万用表欧姆档测得电源插头而引脚间的电阻大于５00欧姆以上，即可通电检查。
３.1测试:
１、接通电源：
绿色通电指示灯亮；
２、空载电压：
空载时测量通过十字插头输出的直流电压,其值应略高于额定电压值;
3、输出极性，拨动S2开关,输出极性应作相应变化；
４、负载能:
当负载电流在额定值150ma时,输出电压的误差应小于1０%;
5、过载保护：
当负载电流增大到一定值是LED1六色指示灯逐渐变量，ＬＥD２逐渐变暗,同时输出电压下降。
当电流增大到５0０ｍａ时，保护电路起作用，ＬED1亮，ＬED2灭。
若负载电流减小则电路恢复正常。
6、充电电流：
充电通道内不装电池，只万用表于直流电流档,当正负表笔分别触及所测通道的正负极时,被测通道充电指示灯亮,所显示的电流值即为充电电流值，也可以用仪器分别测量1、2、3的测试点。
3．2调整:
1、若稳压电流负载在1５0ma时,输出电压误差大于规定值的１0％时,换R４，６Ｖ档更换R5，阻值增大电压升高，组织减小电压降低；
2、若要改变充电电流值,可更换R7，组织增大,充电电流减小，阻值减小，充电电流增大。
4心得与体会
在进行认识实习前，我们先学习了简单的模拟电路知识，认识了解了二极管，发光二极管,三极管，电容等元器件,学习了直流稳压电路的组成，并进行了直流稳压电源电路设计的模电实验。
经过这次认识实习，我们对稳压电源的制作过程有了初步了解。
见到了很多基本元器件,开了眼界。
这次实习培养了我们从实际情况考虑问题的思维方式，不至于纸上谈兵。
认识实习让我们进一步熟练了锡焊技术，提高了焊接质量和焊接速度。
加深了电阻的色环标注法的认识,熟悉了二极管,发光二极管，三极管的识别和安装，获益匪浅。
加强了我们对本专业以及中国电子事业美好发展前景的信心,有助于激发我们对本专业的学习热情。
总的来说，我们的这次认识实习是有意义的，让我们开始越来越关心自己的将来,初步明确了本专业将来要涉及的方面和自己未来的努力方向。
这样的实训正是我们所希望要的。
实训报告是专科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会,通过这次比较完整的直流稳压电源与充电器的设计,我摆脱了单纯的理论知识学习状态,和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识,解决实际问题的能力,同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平,而且通过对整体的掌控,对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理,都使我的能力得到了锻炼,经验得到了丰富,并且意志品质力,抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。
这是我们都希望看到的也正是我们进行实训的目的所在。
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