可调稳压器设计电子器件设计与制作论文Word文件下载.docx
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成 绩
2016年6月26日
可调稳压器设计
前言
现实生活中人们用到的电源电压一般有1.5V.3V.9V.12V,然而随着社会科学技术的迅速发展,电子产品的种类越来越多,对电压的要求越来越精确,人们对电压的性能提出了越来越高的要求。
传统的直流电源都是由厂家直接由220V交流转变为12V,5V等等,或者直接有蓄电池提供,这类电源具有性能稳定,实用性强等优点。
但也有应用范围窄等缺点,并且像蓄电池这类的老化问题从而导致的环境污染问题,又使得引起人们的重视,而本次实验设计的产品:
可调稳压器。
很够一定程度上弥补传统电池的不足,扩展它们的使用范围。
本次实验设计的是一个可调稳压器,实现可以由220V的交流电转变成+12V,-12V,+5V,0~15V可调稳压器。
本次课程实验设计的目的是通过此次的设计,亲手操作,联系课本知识,并且实践,掌握交流变直流工作原理。
一、设计要求
1、查阅一定量关于交流变直流的电路知识。
2、独立完成一个电路板,制作一个可调稳压器。
3、写一篇2000字以上的总结报告(抄袭0分)。
二、总体设计过程
1.LM317的结构与工作原理
LM317是由美国国家半导体公司(NS)研制生产的可调三端稳压器。
我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用,是使用极为广泛的一类串联集成稳压器。
作为直流稳压电源中的稳压电路使用。
LM317在稳压精度、纹波抑制比、输出电压、过流和过热保护、调整管安全工作区保护等方面都比较优秀,适用范围非常广泛。
LM317输出电压为1.2-37V,保证1.5A输出电流,电压稳定性好。
其三个引脚(如图1所示)为别为调整端,输出端和输入端,并没有接地端,采用的是一种悬浮式电路结构,其基准电压为1.25V。
LM317输出端和调整端电压差恒定为1.25V。
参考图2可知,通过外部串联电阻分压作用,设定一个稳定电流并保持不变,可使输出电压稳定,其值为
输出端外接电阻R1、调整端外接电阻R2,由上式可得调整R2的阻值可以改变输出电压V0并使其稳定。
在实际使用LM317时R1。
尽量靠近管脚2,可获得更稳定的精确输出电压。
2.LM317可调电路输出应用
图5中IC采用了LM317系列三端集成稳压器,其输出电压调节范围可达1.25V~37V,输出电流可达1.5A,内部带有过载保护电路,具有稳压精度高、工作可靠等特点。
其输出电压的调节原理如图4所示。
由于LM31
7的2、3脚之间的电压U32为~稳定的基准电压(1.25V),故有:
其中,R1为固定电阻,故调节R2:
可以调节输出电压Uo。
并且Uo的最小值为1.25V。
因要求输出电压从0V起调,LM317集成稳压器不能直接满足要求,需设计一个电路抵消LM317的1.25V最小输出电压。
电压补偿电路由电阻R4和二极管D组成。
式中,U3为LM317的3脚电压,U0为输出电压,Dd为二极管D的正向压降。
Ud即为补偿电压。
其值略大于LM317的基准电压(1.25V)。
这里用三只串联的锗材料整流二极管的导通压降来实现。
当调节R2减少,使U3达到与Ud相等时,输出电压即为0V。
之后,当调节R2逐渐增大时,U0即由0V开始增大。
由于负载电流流过D,故D的最大工作电流应能适应负载电流的要求。
图5中兄用于给D提供工作电流。
3.原理图和PCB图
4.整体电路工作原理简述
LM317可调稳压电路图:
LM317是普通的可调集成稳压器,最大输出电流为2.2A,输出电压范围为1.25~37V。
电路图如下:
1,2脚之间为1.25V电压基准。
为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆。
改变R2阻值即可调整稳压电压值。
D1,D2用于保护LM317。
计算公式为:
Uo=(1+R2/R1)*1.25
更简单的接线图:
三、设计过程中遇到的问题
在电路图热转印到PCB板上时,为了电路图更好贴合PCB板多次对折,结果导致图上的部分线变被磨掉了,印制出来的电路板的线路上出现缺口。
对原理图的绘制过程中,由于对DXP软件涉及未深,遇到多处问题,幸得电子制图老师指导成功解决。
腐蚀过程中,没有腐蚀完全,导致线路有些断路最后用导线接上。
放置元器件过程中,由于没有对照电路图对准正负极,导致电路不能用,甚至有些元器件烧掉。
六、感想与体会
通过本次实验是我对电子器件设计与制作有了更深的了解,知道了如何制作一个可调稳压器,实现可以由220V的交流电转变为+12V、-12V、+5、0~15V可调稳压器。
能自主完成DXP绘制原理图,打印原理图和热转印,PCB板打孔,焊接腐蚀,元器件的连接。
知道制作电子器件的整个流程和操作,但是在这个过程中遇到多种问题,明白自身还有很多不足,还有很多不明白的东西,需加强。
今后会不断完善,加强实践。
七、完成效果图
参考文献
[1]可调直流稳压电源电路的设计,王翠珍,唐金元(海军航空工程学院青岛分院,山东青岛266041),文章编号:
1672-4984(2006)05-0113-03
[2]探讨LM317三端可调稳压器原理及应用
袁捷‘孛雨慷2(1.陕西职业技术学院计算机科学系陕西西安710100l2.汉中职业技米学院计算机系陕西汉中723000)文章编号11007—9416(2011)04一0066一02
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