集成稳压电源的制作课程设计.docx
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集成稳压电源的制作课程设计
集成稳压电源的制作课程设计
东莞理工学院城市学院
《模拟电子技术》课程设计报告
题目:
集成稳压电源的制作
班级:
11电子信息工程
(1)班
学生姓名:
学号:
指导老师:
葛卫清
日期:
2012/12/31~2013/01/07
一、设计的目的……………………………………………………2
二、设计的任务与要求……………………………………………2
三、方案的选择……………………………………………………3
四、系统工作原理…………………………………………………4
五、实验中出现的问题……………………………………………6
六、实验数据及处理………………………………………………8
七、收获体会………………………………………………………10
八、参考文献………………………………………………………11
一、设计目的:
本课程是电子信息工程专业的学科基础课——《模拟电子技术》的一个实践教学环节。
本课程的目的和任务是:
使学生初步了解和掌握简易集成稳压电源电路的设计、调试的过程;能进一步巩固课堂上学到的理论知识;对学生进行实际技术工作的训练。
二、设计的任务与要求
1)课程设计任务;
✓使学生初步了解和掌握一个电子电路的设计、调试的过程。
✓能进一步巩固课堂上学到的理论知识。
✓了解三端集成稳压器的工作原理。
✓熟悉常用三端集成稳压器件,掌握其典型的应用方法。
✓了解并掌握三端集成稳压电源特性的测试方法。
2)课程设计要求;
通过一周的课程设计,掌握一个较为复杂的模拟电子电路的设计和制作的方法;理解电子电路的工作原理。
具体应做到如下几点:
1.掌握二极管、三极管的特点和作用。
2.掌握基本放大电路、差动放大电路的原理、分析、设计。
3.掌握稳压电源的原理和设计。
4.掌握集成运算放大器以及振荡电路的分析和应用。
要求学生认真查阅资料、遵守课程设计时间安排、按时到实验室完成作品制作、并认真书写报告。
报告中要求有完整的电路图,详细的电路元件列表,电路的工作原理与元器件说明,最后进行设计总结。
报告格式要求按《东莞理工学院城市学院课程设计报告》要求。
通过课程设计题目进行设计、制作、调试,最后写出设计报告。
3)课程设计题目;
集成稳压电源的制作
要求:
用三端稳压器、二极管、电阻、电容制作一套稳压电源。
1.稳压电源的输出电压在5~10V范围内可调节。
2.输出电流至少100mA。
3.输入采用桥式全波整流。
4.变压器规格为220/10V。
选用元件参考:
CW7800系列三端稳压器、稳压二极管、电容器、散热器、电阻器、点位器等。
三、方案的选择
我选择的是制作集成稳压电源,用三端稳压器、电阻、电容制作一套稳压电源。
制作的要求有:
1、稳压电源的输出电压在5~10V范围内可调节。
2、输出电流至少100mA。
3、输入采用桥式全波整流。
4、变压器规格为220/10V。
我选用的元器件有:
CW7800系列三端稳压器、电容器、电阻器、点位器等。
选择三端稳压器的原因:
三端集成稳压器与分立元件组成的稳压器相比,具有体积小、性能高、工作可靠及使用方便等优点,适合在各种电子设备中作为电压稳定器。
这种方案的结构简单,使用方便,干扰性小,稳定性高,所以使用该方案最佳。
四、系统工作的原理
1.工作原理,如图1.2所示
图1.2
2.分析计算
对三端固定输出集成稳压器,其输入电压的选取原则为
,式中
为集成稳压器的固定输出电压值,
为集成稳压器规定的最大允许输入电压值,
为集成稳压器规定允许的最小输入输出电压差,一般为2V。
如果只有固定输出集成稳压器,又希望输出电压扩大或可调,可采用下图1.1所示的电路来完成。
式中,
为集成稳压器的固定输出电压,
=5V,
为集成稳压器的静态电流值,一般为5~8mA。
电路中的电容为频率补偿电容,防止自激振荡。
7805
++
13
Id2R2Io
ui+C2R1+uo
C1RpC3
R3
图1.1
本次实验所使用的器材清单如下表1所示:
名称
规格与型号
数量
电位器
10kΩ,1kΩ
2个
电阻
100Ω,2kΩ
2个
电容
470μF/16V*2,4.7μF*16V
3个
三端稳压集成芯片
7805
1片
变压器
220~10V
1个
数字万用表
MS8217
1块
电源的输出由220伏通过一个转换器换成10伏的电压。
再通过电桥滤波得到比较稳定的电压。
CW7805是可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压,不过它只能允许可调的正电压,稳压器内部含有过流过热的保护电阻,当电流过大的时候,就会被烧掉。
1千欧的电位器是控制所要稳定的电压,输出端由一个负载和一个电位器构成。
电位器10千欧可以调节输出的电流,通过测量输出的电压可以验证稳压器的的稳压效率。
3.在电路箱进行实验
1)在按电路图进行连接
2)我首先用C1为0.33μF.但无论怎么样调电位器,
只在4.9~6.5.
3)我用数字万用表测量输出端,电压和电流。
4)记录数据,分析结果。
5)通过电路箱的模拟之后,电路设计是没有问题的,然后通过相关实验器材把电路用电烙铁焊接到新的一个电路板子上,再真实的测量一遍.
4.硬件实验及焊接
焊接的步骤如下:
1)准备焊接:
准备焊锡丝和电烙铁;
2)加热焊件:
电烙铁接触焊接点,使焊件均匀受热;
3)熔化焊料:
当焊件加热到能熔化焊料的的温度后将焊丝置于焊点,焊料开始熔化并湿润焊点;
4)移开焊锡:
当熔化一定量的焊锡后将焊锡丝移开;
5)移开烙铁:
当焊锡完全湿润焊点后,移开电烙铁;
焊接的成品图如下:
图A
图A
五、实验中出现的问题
1.在电路箱调试的问题
1)但无论怎么样调电位器,
只在4.9~6.5.
分析原因:
①C1的承受的电压太小。
②防止频率补偿电容太小,不足以防止自激振荡。
解决办法:
①把C1换为470μF/16V
②并联多一个电容。
2)发现电阻
会出现高温或者直接烧掉的现象。
分析原因:
①通过电流大于允许通过的最大电流,因而会出现上述现象;
②保护可调电位器
电阻的阻值没有调到合适,当
电阻很小时起到的保护作用就很小,因而会导致
高温或者烧掉的现象;
③刚开始时
的电阻值调到最大,导致功率太多,而大于
的功率,导致
高温或者烧掉的现象;
解决办法:
1)从新选择一个与电阻
阻值相同的电阻,并作简单的测试,以确保次电阻的实用性,然后再电路箱上;
2)在调试电路之前用万用表测量一下电位器
的阻值,以确保当前的阻值能够对电阻
起到保护作用。
3)本次实验加入了频率补偿电容,而在调试过程中,由于电路接入输入电压过高,导致了电容的爆破;
出现原因:
电路接入输入电压过高,或者电容的正负极接反;
解决办法:
刚开始接入电路时,不宜把输入电压调节过高,还有,注意区分电容的正负极,不能把它接反,否则会造成短路,电容的爆破等;
1.焊接过程中焊接得不够圆润,美观;
分析原因:
焊接基础不够扎实;耐性不够;
解决办法:
扎实巩固焊接基础知识,并总结如下几点:
1)预焊:
将要锡焊的元件引线的焊接部位预先用焊锡湿润,是不可缺少的操作。
2)焊锡量要合适、焊件要固定、烙铁撤离有讲究:
撤烙铁头时轻轻旋转一下,可保持焊点适量的焊料。
3)不要用过量的焊剂:
合适的焊接剂应该是松香水仅能浸湿的将要形成的焊点,不要让松香水透过印刷版流到元件面或插孔里。
使用松香焊锡时不需要再涂焊剂。
4)保持烙铁头清洁:
烙铁头表面氧化的一层黑色杂质形成隔热层,使烙铁头失去加热作用。
要随时再烙铁架上蹭去杂质,或者用松香随时擦烙铁头;
5)保持合适的温度,保持熔铁头在合理的温度范围。
一般经验是烙铁头温度比焊料温度高50摄氏度为宜。
6)掌握好加热时间,在保证焊料湿润焊件的前提下时间越短越好。
1、焊接的有时电路根本就不通电。
分析原因:
1)可能是在过程中有些焊点是虚焊,导致这个电路发生断路现象,或者不应该焊接在一起的点不小心焊接到一起了,导致整个电路发生短路现象;
2)可能是某个元器件是坏的,导致电路不通。
解决方法:
以上的两种现象都可以拿万用表来测量多个点之间的电路,看是否断开,通过万用表,把其切换至检测状态,若听到“滴滴滴”的声音,则说明可以连接,没有断路,当然也没有虚焊,然后逐个解决。
解决这种现象只要细心就够了,没有什么大技巧。
六、实验数据及处理
(1)首先我们先在模拟的电路箱里测试方案,得出的记录如下:
(2)通过电路箱的模拟之后,电路设计是没有问题的,然后通过相关实验器材把电路用电烙铁焊接到新的一个电路板子上,再真实的测量一遍,得:
七.收获体会
在本学期中,各种形式的实践课占用了很大一部分课时和我们的学习时间。
在实践课中,我们学到了很多不会被写入我们所学课程的教科书的东西。
在本次课程设计中,我们更是学到了很多我们所用的教科书上所没有的东西。
比如做任何事都要仔细认真,也许一个小小的疏忽都将导致整个工作前功尽弃。
相反,认真可以发现“柳暗花明又一村”的效果。
遇到实际问题时,只要认真思考,用所学的知识,再一步步探索,是完全可以解决遇到的一般问题的。
就拿焊接这门技术来说吧,面对那发烫的电烙铁,那针尖大的焊孔,对初学者来说简直束手无策,但只要认真研究和观察各个元件的性能与特点,就可以完美的把焊接做好,同时认真的观察总结可以在保证质量的同时提高自己的效率,
还有以下几点:
第一、是心态问题。
要做好一件事,心态是很重要的。
有好的心态,就会投入十二分的心力去努力,做事效果也是事半功倍。
第二、就是遇事多动脑,并且注意学习其他人的长处,吸收老师和教导者的经验。
第三、动手能力的培养。
这次实习,使我们动手能力得到很大的提高。
在生活中遇到一些小事情时自己动手解决,这样可以增强我们的自信心,对我们将来去适应陌生事物是有很大帮助的。
第四、学习处理新事物的方法。
对新的陌生事物,我们总是通过不停地尝试着去了解它,运用它。
第五,要有耐心、细心,不要看到其他同学做完了,或者自己需要重做,心情就开始烦燥,心慌等状态,同时也是培养我们心理素质的一个机会,通过对实际事物的比较,使我们平时学习到的课本上的知识得到了检验,加深了我们对知识的理解和掌握,并从实践中找到许多不足之处,使我们将来在学习中能更好地有针对性的学习。
面对任何事情都不要缺少自信心,我们不怕失败,我们可以输得起任何东西,青春年华、精力、力量,惟独自信不可失。
大学的生活是丰富多彩的,需要完成的事情是很多的,同时也需要每个人的认真投入。
每个人不必再感叹世事的沧桑,不必遗憾岁月的来去匆匆,我们要做的那就是在这有限的时间内,完成自己应该完成的事,经历自己应该经历的事情,等等……同时,实践课对我们理论课的学习也很有帮助。
本次课程设计正直本科教学评估期间,因此,用于课设的时间非常紧张。
尽管如此,我还是尽量多挤出时间来完成本次课程设计。
同时我一点儿都不后悔在课程设计上花了很多时间,因为我深知,如果我不花这么多的时间,我将不会做一份满意的课程设计。
在实践课中,我们学到了很多不会被写入我们所学课程的教科书的东西。
在本次课程设计中,我们更是学到了很多我们所用的教科书上所没有的东西。
最后衷心感谢葛卫清老师在这次给我的帮助
参考文献
◆《模拟电子技术》郑国平等第一版清华大学出版社
◆《模拟电子技术》胡晏如第二版高等教育出版社
◆《电子技术—原理·制作·实验》科学出版社