电子线路设计课程设计实验报告-可简易数字显示的集成直流稳压电源的设计.docVIP

设计课题：可简易数字显示的集成直流稳压电源的设计 一设计目的： 通过直流稳压电源的设计、安装和调试，要学会：选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电流；掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。⑶选择合适的A/D转换芯片和各种辅助设计IC，并掌握它们的各种指标和性能； ⑷掌握软件控制显示和A/D转换方法和硬件电路的连接，巩固汇编语言设计的基本知识及技巧； ⑸学会模拟和数字电路的汇合设计，体会其中的要点和难点； ⑹掌握软硬件结合安装调试的方法和熟练掌握印制电路板技巧； ⑺通过设计加深对基础知识的认知和个学科间的联系，能基本的进行综合电路课题的设计。 二技术指标： ⑴两路基本电压输出±±12V电压、输出电流为A。 输出纹波电压56mV，输出电流大于1A 输出功率≥20W，总体谐波失真小于0.2％⑷数字电压表四位显示，分辨率小于20mV，可连续可调。显示范围为四档： Ⅰ：0～5V、Ⅱ：5～10V、Ⅲ：10～15V、Ⅳ：15～20V。 ⑸可外接测量范围0~20V的电压，具有自动换档的功能。 三设计要求： ⑴合理选择完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书交流电源电压经电源变压器变换成整流电路所需的交流电压植后，通过整流电路变成单向脉冲电压，再由滤波电路滤去其中的交流分量，得到较平滑的直流电压，最后经稳压电路获得稳定的直流电压。3：单元电路设计 3.1：直流稳压电源 3.1.1方案选择 在两种方案中，第一种是用的集成度很高的稳压管，如图下，它里边除了增加了一组启动电路外，其余部分与一般的串联型稳压电路完全一样，其基准电压源的保护性更高，保护电路更完善。 串联稳压电路基本电路 CW7800内部电路组成框图 启动电路是集成稳压器中的一个特殊环节，它的作用是在Ui输入后，帮助稳压器快速建立输出电压U0。调整电路由复合管构成。取样电路由内部电阻分压器构成，分压比为固定的，所以输出电压是固定的。CW7800系列稳压器中设有比较完善的保护电路，主要用来保护调整管。它具有过流、过压和过热保护功能。当输出过流或短路时，过流保护电路动作限制调整管电流的增加；当输入、输出压差较大，即调整管的C、E之间的压降超过一定值后，过压保护电路动作自动降低调整管的电流，以限制调整管功耗，使之处于安全工作区。过热保护电路是集成稳压器独特的保护措施，当芯片温度较低时，过热保护电路不起作用，当芯片温度达到最大允许值时，保护电路将迫使输出电流减小，芯片功耗随之减小，从而可避免因过热而损坏。但是像在方案二中的电路中，它的输出电压受到三极管放大倍数的影响很大，如果三极管的放大倍数足够大的话它的稳定性就越好，这就是利用了三极管的稳压特性，但是要做到一个三极管的放大倍数无穷的大，但是每个三极管的放大倍数都是有限的，但是两个或多个三极管一起的话就可以解决这个问题，但是当电源要求长时间的工作的话三极管会变得不稳定，也就是在电路中的电流大小不一，很容易引起电路不稳定，这样的话电路很容易因过热而停止对外输出。但是在方案一中就不会出现这样的情况，稳压管里边有一个 过流、过压和过热保护功的电路，但是这个地方没有这样的保护电路，在三端可调输出电路中方案一中采用的是CW317的稳压管和电阻可调。而方案二中采用的是电阻可调，同样的也是由于受温度影响，当负载中的电流过大时产生大量的热量，以致电路不能正常输出。而稳压管是高度集成的元件，元件本身体积小，发热量不如方案二中的大，故采用第一种方案。 直流稳电源基本电路 3.1.2.电源变压器 电源变压器的作用是将220V的交流电压V1变换成整流滤波电路所需要的交流电压V2。变压器副边与原边的功率比为 式中，为变压器的效率。一般小型变压器的效率如表所示。 小型号变压器的效率 副边功率 ＜10 10~30 30~80 80~200 效率 0.6 0.7 0.8 0.85 3.1.3.整流滤波电路 整流二极管D1—D4组成单相桥式电路,将交流电压V2变成脉动的直流电压，再经过滤波电容C滤除纹波电压Vi。Vi与交流电压V2的有效值V,2的关系为 每只二极管承受的最大反向电压 通过每只二极管的平均电流 式中,R为整流滤波电路的负载电阻。它为电容C提供放电回路，RC放电时间常数应满足 式中T为50Hz的交流电压的周期，即20ms。 3稳压电路 调节器整管T1与负载电阻RL组成串联式稳压电路。T2与稳压管Dz组成采样比较放大电路，当稳压器的输出负载变化时，输出电压V0应该保持不变，稳压过程如下。 设输出负载电阻RL变化，使V0，则 3.1.4、直流稳压电源设计 直流稳压电源的类型有多种，就这个问题我用下面两种