可调直流稳压电源课程设计报告

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模拟电子技术课程设计报告

课程名称： 模电电子技术课程设计 设计题目： 可调直流稳压电源 学生姓名： 专 业： 班级学号： 指导教师： 设计日期： 年 月 日

至 年 月 日

设计成绩总评：

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可调直流稳压电源

一、设计任务与要求

本实验应用变压器（220V/15V）.整流桥（0.5A）.三端可调稳压器LM317AH.电解电容.电阻.电位器.二极管来实现可调直流稳压电源的设计。该设计电路的主要技术指标为：

1.输出电压在1.25V~12V范围内连续可调

2.输出电流最大可达 12v/510 = 24mA。 3.设计电路图.选择电路元件.计算确定元件参数 4.运用EWB进行仿真。

5.运用电压表和信号发生器检测幅值和波形是否正确。

应用：可调直流稳压电源.可以为部分电源电压要求不同的电路提供连续可调的直流输入电压。

二：方案设计与论证

从实验电路的题目中可以看出.本电路需要有电源变压器.桥式整流电路.

滤波电路.稳压器组成的稳压电路组成

方案 总体方案：在确保个元器件正常工作的情况下.根据LM317的工作特性.由公式U0(1Rw)1.25可知.设置R1为确定值.通过改变Rw的值来得到R1不同的输出电压U0。

三：单元电路设计与参数计算

1.电源变压器：

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因为从数据手册中可以看到LM317AH的输入端电压范围是要＜它

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的输出端电压等于37V.所以本次实验电路选去输入电压为18V.根据LM317AH的输入电压U3和副线圈两端的电压U2的关系：

U3= 1.2*2U2 得到U2 = 15V

由于输入电压为220V.电压为15V左右.故电源的正负线圈的匝数比

N1/N2 = 44：3

从上图中的交流电压表和示波器中可以清晰的看到.输入电压的幅值和波形。

2:单相桥式整流电路：

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单相桥式整流电路的主要功能为利用单向导电性的整流元件二极管.将正负交替的正弦交流电压成为单向脉动电压。

根据iIs(e1)

其中硅管的Is为1微发左右。u为二极管两端的最大电压即U2 = 19V。得出i = 2A左右。

从示波器XSC3和示波器XSC4的图形中可以很清晰的凸显出单相桥式整流电路的整流作用。

U3 = 1.2*2U2 U2= 15V.

则U3 = 18V和上图中电押镖的读数19.306伏基本相同。

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uuT3：滤波电路：

由于此电路的主要功能是尽可能的将单向脉动电压交流成分滤掉.使输出电压成为比较平滑的直流电压。

一般情况下要求电解电容C1的取值比较大此处取值为为1000F。

为保证电路正常工作.电解电容的反向击穿电压要大于加在他上面的最大电压U3= 19.306v 此处取值为63V

4：稳压电源LM317AH：

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稳压电路的作用是采取某些措施.使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。 稳压器的相关参数：

U0UR1URw(I0R1I0R0)(R1Rw)I0(R1Rw)U0是指输出电压

UR1R1(1Rw)UR1UR11.25R1UR1指R1上电压 URw是指Rw上电压

I0为流过R1和Rw的电流 R1的选定：

1>：LM317稳定工作要求的最小电流为 Imin=5mA左右

R1maxUR1Imin1.25()103250

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R1取值过小会使LM317AH的电流分流过多.所以R1有下限值；习惯上

取

R1min=108

故 R1 (180~250) 确定Rw的值

U0max12(1U0maxU01RwR0Rw)U0R1

Rw(U0maxU0121)R1(1)R117201.25

C2的作用是抑制自激振荡.为了抵消输入线较长时的电感效应.其

容量较小.一般＜1F.此处取0.33F. 电容C3的作用是消除输出电压中的高频噪声.一般取值很小为

几微法到几十微法.此处取值为10F.

5：二级滤波电路：

C4滤波.用以减小输出电压的波纹电压（即输出电压中的交变电

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压分量）。

C410F/16V

C5：滤波作用.使U0中的波动减小；

C5100F/16V

要求负载R2的最大电流为24mA.

通过仿真实验可以得出若R2的取值为过小.输出电压不会达到12v.过大时.输出电压不稳定.测得300欧姆到700欧姆为最佳值.此处取510欧姆.则（ Uomax12V）会很容易达到。

四：总原理图及元器件清单 1.总原理图：

2.原件清单：

元件序列号 元件 主要参数 数量 备注 . .

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

电源变压器 桥式整流电路 电解电容C1 电容C2 三端可调稳压器 二极管D1 二极管D2 电位器Rw 电阻R1 电阻R2 电解电容C3 电容C4 电容C5 220V/15V 50Hz 2A 1000uF/25V 0.33uF/63V LM317AH IN40001 IN4007 导通电压0.7V 1720 200 510 10uF/16V 100uF/16V 0.1uF 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 五：安装与调试：

电路的安装

1）根据元器件清单配查找EWB中库文件中是否有所需电路元器件。

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2）按照电路原理图在EWB仿真环境下绘制电路原理图。 3）用万用表.示波器检测各元器件的好坏并判定其参数是否满足要求。

从上图中通过观察示波器在整流前.整流后.滤波前.滤波后三个状态下的图形变化。以及万用表的个个状态下的数值变化.来验证各部分电路的功能及参数是否正确。 4）打开开关进行仿真。

5）通过调节滑动变阻器来观察输出电压的变化范围。通过观察示波器中的波形来观察输出波形的形状。

六：性能测试与分析：

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U0(1根据公式：

Rw)1.25其中R1 = 510欧姆.Rw的最大值为1720R1欧姆

可知U0min11.251.25V.U0max(11720R1)1.2512V

从图中的万用表的读数和电位器的调节范围可以看出：此电路可以产生从1.25V到12V的电压。

从示波器的波形中可以看出.输出电压为直流电压。

七：结论与心得：

刚看到这个题目.脑子里有一些思路。但是做的时候思路就一下没了.就去图书馆查找一些资料.看看资料和上网查一下资料。最后我的团队就把课程设计完成了。

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一·做事情不能知难而退.要勇敢面对困难。看题目是没有多少思路.看了一些参考书.慢慢的有一些思路。

二·做事情不能急躁.要有耐心的做。分析电路图的每个元件功能和作用.每个部分的作用。认真分析电路。本来就是一个很繁琐的过程.需要足够的耐心。

三·做事情不能粗心.要细心的做事情。EWB仿真电路.每一个元件都不能出错.它的大小也是不能错。应为在这个过程中有许多的细节都要注意.一个数据输错了.图形就不能真正确表述出来。 四·做事情不要靠一时冲动.而要在冲动之后不断激励自己。 模拟电子技术这一门功课对我们专业很大作用.用模电学的知识用于以后的工作和生活中.还有很大的空间。EWB虽然把这个电路图仿真出来.但这只是一个开始.以后的路还很长。 体会我有以下三条：

一·好奇心.是做事的前提。

如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力.就不可能产生那些对人类和社会具有巨大价值的发明创造。好奇心是做事必不可少的.就是我们的动力。

好奇心是智慧富有活力的最持久、最可靠的特征之一。 ——塞缪尔·约翰逊 好

二·细心.是做事的基础。

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细节决定成败；可以看出细心对一件事情的重要性了。这是我的座右铭.我做事情老爱不细心.为此我吃了好多的亏以后一定要改正。 三·恒心.是做事成功的保障。

坚持就是胜利.坚持就是恒心的一种表现.不要怕事情困难.再困难的事情终有一天会解决的。只要朝胜利的方向坚持下去.终有一天会成功的

“只有恒心可以使你达到目的”。一个人在确定了奋斗目标以后.若能持之以恒.始终如一地为实现目标而奋斗.目标就可以达到.世上无数的成功者就是明证。

我们应有恒心.尤其要有自信心！我们必须相信.我们的天赋是要用来做某种事情的。

----- 居里夫人

八：参考文献

【1】：《电子电路综合设计14例荟萃》 王振红 张斯伟 化学工业出版社 【2】：《模拟电子技术基础》 童诗白 清华大学出版社 【3】：《电子线路学习方法》 胡斌 电子工业出版社 【4】：《实用电源电路与充电电路图集》 何晓帆 彭琼 刘丽 中国电力出版社

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