多路输出直流稳压电源文档格式.docx

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六、实验设备及原器件..................................................7

七、测试要求.................................................................8

八、设计报告要求..........................................................10

九、注意事项................................................................10

十、此电路的误差分析..................................................10

十一、心得体会.............................................................11

一、摘要

多路输出直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。

变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。

整流器把交流电变为直流电。

经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

三端固定输出集成稳压器是一种串联调整式稳压器。

它将全部电路集成在单块硅片上，整个集成稳压电路只有输入、输出和公共3个引出端，使用非常方便。

因其部有过热、过流保护电路，因此它的性能优良，可靠性高。

又因这种稳压器 

具有体积小、使用方便、价格低廉等优点，所以得到广泛应用。

其代表产品有78xx正电压输出系列、79xx负电压输出系列。

此设计通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电。

并且设计使用了7809,7909，7812，7912,7815和7915等集成电路实现了输出±

9V，±

12v，和±

15v多输出的电压。

关键词：

变压；

滤波；

整流；

稳压

二、设计目的

1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电子技术基础电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2．学会多路直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

三、设计任务及要求

要求:

设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源 

输出：

±

9V/1A，±

12V/1A，±

15V/1A，

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。

四、设计步骤

1．电路图设计

（1）确定目标：

设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。

（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：

连接各模块电路。

2．电路安装、调试

（1）为提高学生的动手能力，学生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信号，测试输出端信号，以验证每个模块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）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。

五、总体设计思路

1.直流稳压电源设计思路

变压电路：

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。

整流电路：

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）。

滤波电路：

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。

稳压电路：

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。

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，见图1。

图1

整流电路分为二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。

在u2的正半周，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；

u2的负半周，D3、D4导通，D1、D2截止。

正负半周部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。

图2

另一种桥式整流电路中，如下图，四肢整流二极管D1~D4形成电桥。

在设计中，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，稳压电路可选集成三端稳压器电路，如图3。

图3

仿真原理图：

六、实验设备及元器件

器件清单及仪器相关参数 

名称

型号

数量（个）

备注

变压器

双15V/30w

1

芯片

7815

7915

7812

7912

7809

7909

船型开关

整流桥

二极管

6

电解电容

220uf

4700uf

2

瓷片电容

0.1uf

8

七、测试要求

1．测试并记录电路中各环节的输出波形。

2．测量稳压电源输出电压及输出电流。

3．用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小，并用示波器观察、记录其波形。

4．分析测量结果，并讨论提出改进意见。

电路测试相关参数表

项目

数值

变压器输出电压

-15V—0—+15V（交流）

整流，滤波后输出电压

-22.5V—0—+22.6V（直流）

7815输出电压

+14.7V

7915输出电压

-14.7V

7812输出电压

+11.9V

7912输出电压

-11.7V

7809输出电压

+8.9V

7909输出电压

-8.9V

正面图反面图

正电压输出：

约正15V约正12V约正9V

负电压输出：

约负15V约负12V约负9V

八、设计报告要求

1．设计目的。

2．设计指标。

3．总体设计框图，并说明每个模块所实现的功能。

4．功能模块，可有多个方案，并进行方案论证与比较，要有详细的原理说明。

5．总电路图设计，有原理说明。

6．实现仪器，工具。

7．分析测量结果，并讨论提出改进意见。

8．总结：

遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。

九、注意事项

1．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试。

2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。

4.按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。

十、此电路的误差分析

综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有:

①测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差;

②电流表阻串入回路造成的误差;

③测得纹波电压时示波器造成的误差;

④示波器,万用表本身的准确度而造成的系统误差;

可以通过以下的方法去改进此电路:

①减小接触点的微小电阻;

②根据电流表的阻对测量结果可以进行修正;

③测得纹波时示波器采用手动同步;

④采用更高精确度的仪器去检测;

十一、心得体会

通过这次设计实践。

我学会了多路输出直流稳压电源的基本设计方法，对直流稳压电源的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对直流稳压电源的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的方案应用到实践中的时候，问题出现了，不是不能测试，就是测试的结果和要求的结果不相符合。

经过解决一个个测试中出现的问题，我们对直流稳压电源的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

加深了我们对理论与实践联系的理解，促进了我们运用知识解决具体问题的综合应用能力，特别是对直流稳压电源的应用、理解上升到了更深的一个层次。