课程设计直流稳压电源设计.docVIP

直流稳压电源的设计 1、直流稳压电源的原理框图 图1 直流稳压电源的原理框图 2、整流电路 （1） 判别引脚极性 　 将数字万用表置于二极管档，把黑表笔固定接某一引脚，再用红表笔分别接触其余三个引脚，如果三次显示中两次为0.5～0.7V，一次为1.0～1.3V，则黑表笔所接的引脚则为全桥的直流输出端正极，另一端则必定是直流输出端负极，如果所得不是上述结果，可将黑表笔改换一个引脚重复以上测试步骤，直至得出正确结果为止。 （2） 判别性能 　 在上述判别引脚极性的测量中，任意相邻两引脚间（即任何一只二极管）的导通电压应在0.5～0.7V内，四只二极管的导通电压越接近越好，而在反偏测量时，仪表必须显示溢出符号“1”。对于全桥内部某只二极管的短路性故障，可采用如下技巧进行判别：红表笔接d端，黑表笔接c端，应显示1.0～1.3V；测量a、b端两次（交换表笔）均应显示溢出符号“1”。若所测结果与上述范围不符，则表明被测全桥内部必定有短路性故障。 图2 整流桥结构图 图3 整流效果图 滤波电路 在稳压直流电源的设计中，我们采用了电容对整流后的电流进行滤波，将里面掺杂的交流电滤除，从而得到更纯的直流电信号。电容器的特点就是：对直流电表现出的阻抗极大，相当于不通。对交流电，频率越高阻抗越小。利用电容器的这个特点，我们就可以把混杂在直流电里的交流成分过滤出来，所以叫“滤波”。经过滤波，交流成分都经过电容器回到电源去了，电容器两侧剩下的就是没有波动的纯直流电了。78系列的稳压电源的接法最简单，拿起7805有字的面向自己，左边是输入端（7805的输入端不要超过20V就行，超过了20V的话7805可能会过热而保护）如果电压比较高的话最好在前面接电阻，中间是地，右边是输出，只有你输入端满足了它的要求输出就能出5V 图4 三端集成稳压器实物图 5、直流稳压电源的原理图及说明 图5 直流稳压电源原理图 D1~D4构成整流电路，C1大电容进行滤波，7805稳压片增强整流滤波后电流的稳定性，C3小电容滤除输出端高频信号，改善暂态响应，最后输出所要直流电压。 数字钟的设计 1、数字钟原理框图 图6 数字电子钟方案框图 2、数字钟工作原理概述 由上图的总体结构图可知，它由NE555芯片构成的多谐振荡器、计数器、显示器和校时电路组成。多谐振荡器产生秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。该设计大概可以分部分：秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分、校时部分。在秒脉冲产生部分中，可以用振荡器或者555定时器予以实现，为了保证准确性，优先选用振荡器，但是由于个人技术问题，我们选用了555定时器来产生秒脉冲；在计数电路中，我们采用CD4518计数器，4518为双BCD同步加法计数器。在显示部分，我们采用CD4511芯片结合数码管来实现。最后的校时部分用四2输入与非门的CD4011芯片结合瓷片电容来完成。 3、数字钟各部分电路工作原理 　 （1）秒脉冲发生器 图7 秒脉冲发生电路 振荡器是数字钟的核心部分。振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定，但是由于某种原因，本实验采用555定时器。其中要求R1、 R2为100K的电阻 C1为4.7(F、C2为0.01(F的电容，Vcc为+5V电源,GND接地。“脉冲信号发生器”是采用“555”定时器。 图8 555芯片的引脚图 （2）计数器 ① 在该数字钟中我们运用了CD4518芯片来实现加法计数的，如下为CD4 的引脚分布和内部逻辑电路图： 图9 CD4518的引脚分布和内部逻辑电路图示意图 ② CD4518的功能介绍： CD4518，该IC是一种同步加计数器，在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器，其功能引脚分别为1～7和9～{15}。该计数器是单路系列脉冲输入（1脚或2脚；9脚或10脚），4路BCD码信号输出（3脚～6脚；11脚～14脚）。 ③ CD4518的真值表： 图10 CD4518真值表 从表中可以看出，CD4518有两个时钟输入端CP和EN，若用时钟升沿触发，信号由CP输入，此时EN端应接高电平“1”，若用时钟下降沿触发，信号由EN端输入，此时CP端应接低电平“0”，不仅如此，清零（又称复位）端Cr也应保持低电平“0”，只有满足了这些条件时，电路才会处于计数状态，若不满足则IC不工作。 （3）译码及显示电路 CD4511是BCD锁存/7段译码器/驱动器，常用的显示译码器件CD4511的里面有上拉电阻，可直接或者接一个电阻与七段数码管接口。 其中ab、c、d为BCD码输入，a为最低位。LT为灯