串联型二路输出直流稳压正电源电路模电课设报告.docx

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串联型二路输出直流稳压正电源电路模电课设报告

课程设计说明书

课程设计名称：

模拟电路课程设计

课程设计题目：

串联型二路输出直流稳压正电源电路

学院名称：

信息工程学院

专业：

通信工程班级：

学号：

姓名：

评分：

教师：

2013年3月11日

模拟电路课程设计任务书

2012－2013学年第2学期　第1周－3周

题目

串联型二路输出直流稳压正电源电路

内容及要求

①一路输出直流电压12V；另一路输出5－12V连续可调直流稳压电源；

②输出电流IOm=200mA；

③　稳压系数Sr≤0.05。

进度安排

第1周：

查阅资料，到机房学习仿真软件，确定方案，完成原理图设计及仿真；

第2周：

领元器件、仪器设备，制作、焊接、调试电路，完成系统的设计；

第3周：

检查设计结果、撰写课设报告。

学生姓名：

指导时间：

周一、周三、周四下午

指导地点：

E楼311室

任务下达

2013年2月25日

任务完成

2013年3月15日

考核方式

1.评阅

　2.答辩□3.实际操作

　4.其它□

指导教师

系（部）主任

注：

1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要

本次设计的题目为串联型可调两路直流稳压正电源：

先是家用电源经过变压器得到一个大约12伏的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加2个电容C进行滤波，滤波后再通过LM7812（具体参数参照手册）输出一个12V的正电压，在LM7812的输出端加一电阻，调整端加一固定电阻和一电位器，这样输出的电压就可以在5~12V内可调。

经过一系列的分析、准备、设计、焊接、调试…除了在布局与焊接美观方面之外，设计的电路基本符合设计要求。

关键词：

串联型，可调，两路，直流稳压，正电源

前言

在电子市场，各种各样的串联稳压电源琳琅满目，但大多数成本都不低，基于成本考虑，我们可以应用所学的知识自己设计一个简单的电源稳压电路。

使丰富人们日益增强的需求。

尤其是在学校，我们所用的许多电源都是自己学校设计的，电压大概在5~12V之间可调。

虽然我们现在的生活中到处可以看见各种各样的电源，电源的技术很成熟，但其中的电路设计分析仍值得我们去学习和探究。

又因为其简单，易做，对材料无特别要求，故广泛的使用到课程设计中

第一章设计电路及参数计算

1、设计任务与要求

（1）二路输出中，一路输出直流电压12v;另一路输出5~12V连续可调直流稳压电源。

（2）输出电流Io=200mA;

（3）稳定系数Sr<=0.05;

（4）具有过流保护功能。

2、设计原理

在电路中放置一个十倍变压器，使平常使用的220V电压降为22V再进入电路中使用。

我们需要的是直流电，所以要用到桥堆，使交流电变成比较平滑的电压。

此时电路中还是存在比较少的交流电，这是我们需要用到第一个电容来滤波，用第二个电容来平和电路电线的负载。

之后得到的直流电经过LM7812稳压管，可以实现我们二路输出直流稳压正电源电路。

3、设计方案

（1）整流电路：

a、半波整流

利用半导体的单向导电性过滤负方向的电压。

U0=

=

=

U2=0.45U2

b、利用桥堆的整流使交变电流变得更平滑。

。

图1.31桥堆整流原理图

（2）滤波电路：

经过桥堆的交流电并不能完全变成直流电，出来的电流还是存在很多一部分的交流电，故想要得到更为平滑的直流电必须要用到滤波电路，使得到我们想要的直流电。

所以我们需要用到电容滤波电路，由于电容越大滤波效果越好，但是过大会反向冲击桥堆，故选择合适大小的电容尤为关键。

（3）稳压电路：

由于滤波后的直流电压Ui受实际用电的波动和负载电流变化的影响（T的影响）很难保证输出电流电压的稳定。

所以必须在滤波电路和负载一直加上稳压电路，才能保证输出直流电压的进一步稳定。

图1.33稳压电路原理图

4、设计电路图

图1.34电路原理图

　由《模拟电路基础教程》可知，在图1.3中，LM7812的输入有效值电压U3=19V，而经过电容的滤波效应，所以在经过桥堆之前的电压U2=U3/1.2=15.83V，由此可以算出变压器的匝数比N1:

N2约为220/15.83/1.414约为10:

1。

电容C1的选择，因为C1为滤波电容，从理论上来讲，滤波电容越大，放电过程越慢，输出电压越平滑，平均值越高。

但在实际上，电容的容量越大，不但体积越大，而却会使整流二极管流过的冲击电流更大。

根据参考文献，可选择电容C1为470uf。

电容C2用于抵消长线传输而引起的电感，其容量可选择在1uF以下，故选择C2为0.1uF;电容C3改善负载的瞬态响应，其容量可选1uF及以下。

但若C3大，则会在稳压器输入端断开时，C3通过稳压器放电，所以选择C3=0.1uF。

同理可选择C4=1uF。

由于实验要求输出电流IOM=200mA，所亦可根据固定端的电压可确定R3=12/0.2Ω=60Ω，根据稳压器输出端与公共端电流恒定不变电流I=12/60=0.2A，设计要求的电压范围，当R2接入组织为0时，I*R1=5，可以算出R1的阻值，当R2输入最大阻值时，有（R1+R2）=12，以及根据仿真结果可以精确算出电阻R1=24Ω，以及电位器R2阻值的组织范围为0—34Ω。

第二章实验仿真结果

1、图中为可调时最小电压5V（开关打开）。

图2.1仿真图

在图2.1中，电路中的开关打开，调节电位器到最小值测得输出的电压值为4.969V。

2、图中为可调时的最大12v电压（开关打开）

图2.2仿真图

图2.2为开关打开时，调节滑动变阻器到最大值时输出电压值，仿真结果为12.056V。