雙路可調(diào)電源

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)報(bào)告題 目 _ _學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 系 （部） 指導(dǎo)教師 實(shí)訓(xùn)時(shí)間 2012.6.11-2012.6.22 實(shí)訓(xùn)報(bào)告評(píng)語等級(jí)： 評(píng)閱人： 職稱： 年 月 日一、 實(shí)訓(xùn)目的1、培養(yǎng)動(dòng)手能力，在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。2、掌握對(duì)電子元器件識(shí)別，相應(yīng)工具的操作，相關(guān)儀器的使用，電子設(shè)備制作、裝調(diào)的全過程的方法。3、掌握查找及排除電子電路故障的常用方法。4、學(xué)習(xí)使用proteus、protel電路仿真與設(shè)計(jì)軟件，動(dòng)手繪制電路圖。二、實(shí)訓(xùn)設(shè)備及儀器1、電烙鐵：焊接的元件多，所以使用的是外熱式電烙鐵，功率為30 w，烙鐵頭是銅制。2、螺絲刀、鑷子等必備工具以及練習(xí)焊接時(shí)用

2、的銅絲。3、錫絲：由于錫熔點(diǎn)低，焊接時(shí)，焊錫能迅速散步在金屬表面焊接牢固，焊點(diǎn)光亮美觀。4、松香，導(dǎo)線，剝線鉗等其它需要用到的工具。5、相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需的電路板，電子元件等。三、實(shí)訓(xùn)要求1、識(shí)別不同的電子元器件的規(guī)格和種類，熟練掌握焊接技術(shù)。2、按照電路圖設(shè)計(jì)合理安排元器件的位置，連接好電路，對(duì)接口進(jìn)行焊接，完成對(duì)指定功能的測(cè)試。未達(dá)到測(cè)試要求的重新調(diào)試，直至排除故障。四、實(shí)訓(xùn)電路設(shè)計(jì)1、電路設(shè)計(jì)框圖直流穩(wěn)壓電源是將頻率為50Hz、有效值為220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定、輸出電流為幾十安以下的直流電源，其基本組成如圖（1）所示：T整流濾波穩(wěn)壓負(fù)載圖（1） 直流穩(wěn)壓電源的方框圖直流穩(wěn)壓電源

3、的輸入為220V的電網(wǎng)電壓，一般情況下，所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而需要通過電源變壓器降壓后，再對(duì)交流電壓進(jìn)行處理。變壓器副邊電壓有效值決定于后面電路的需要。變壓器副邊電壓通過整流電路從交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，即正弦波電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的脈動(dòng)電壓，全波整流電路的輸出波形如下圖所示?？梢钥闯觯麄兙休^大的交流分量，會(huì)影響負(fù)載電路的正常工作。為了減小電壓的脈動(dòng)，需通過低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。理想情況下，應(yīng)將交流分量全部濾掉，使濾波電路的輸出電壓僅為直流電壓。然而，由于濾波電路為無源電路，所以接入負(fù)載后勢(shì)必影響其濾波效果。對(duì)于穩(wěn)定性要求不高的電子電路，整流、濾波后

4、的直流電壓可以作為供電電源。交流電壓通過整流、濾波后雖然變?yōu)榻涣鞣至枯^小的直流電壓，但是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或者負(fù)載變化時(shí)，其平均值也將隨之變化。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性。2、部分電路設(shè)計(jì)（1）電源變壓器電源變壓器T的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。實(shí)際上，理想變壓器滿足I1/I2=U2/U1=N2/N1=1/n，因此有P1=P2=U1I1=U2I2。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=，式中是變壓器的效率。根據(jù)輸出電壓的范圍，可以令變壓器副邊電壓為12V。（2）整流電路全波橋式整流電路為

5、了克服單相半波整流電路的特點(diǎn)，在使用電路中多采用單相全波整流電路，最常用的是單相橋式整流電路。如圖（2）所示圖（2） 全波橋式整流電路設(shè)變壓器次級(jí)電壓U2=U2msinwt=U2sinwt，其中U2m為其幅值，U2為有效值，負(fù)載電阻為100。在電壓U2的正半周期時(shí)，二極管D1、D3因受正向偏壓而導(dǎo)通，D2、D4因承受反向電壓而截止；在電壓U2的負(fù)半周期時(shí)，二極管因受D2、D4正向偏壓而導(dǎo)通，D1、D3因承受反向電壓而截止。U2和UL的波形如圖（5）所示，顯然，輸入電壓是雙極性，而輸出電壓是單極性，且是全波波形，輸出電壓與輸入電壓的幅值基本相等。由理論分析可得，輸出全波單向脈沖電壓的平均值即直流

6、分量為圖（3） 全波整流電路的波形UOL=2U2m/p=U20.9U2=0.9×1210.8V 全波整流電路中的二極管安全工作條件為：a）二極管的最大整流電流必須大于實(shí)際流過二極管平均電。b）二極管的最大反向工作電壓UR必須大于二極管實(shí)際所承受的最大反向峰值電壓URM。（3）濾波電路電容濾波電路是最常見的也是最簡(jiǎn)單的濾波電路，在整流電路的輸出端并聯(lián)一個(gè)電容即構(gòu)成電容濾波電路，如圖（4）所示：圖（4） 單相橋式整流電容濾波電路該電路工作原理：設(shè)U2= U2msinwt=U2sinwt，由于是全波整流，因此不管是在正半周期還是在負(fù)半周期，電源電壓U2一方面向RL供電，另一方面對(duì)電容C進(jìn)行

7、充電，由于充電時(shí)間常數(shù)很?。ǘO管導(dǎo)通電阻和變壓器內(nèi)阻很?。?，所以，很快充滿電荷，使電容兩端電壓UC基本接近U2m，而電容上的電壓是不會(huì)突變的?，F(xiàn)假設(shè)某一時(shí)刻U2的正半周期由零開始上升，因?yàn)榇藭r(shí)電容上電壓UC基本接近U2m，因此U2UC，D1、D2、D3、D4管均截止，電容C通過RL放電，由于放電時(shí)常數(shù)td=RLC很大（RL較大時(shí)），因此放電速度很慢，UC下降很少。與此同時(shí)，U2仍按 U2sinwt的規(guī)律上升，一旦當(dāng)U2UC 時(shí)，D1、D3導(dǎo)通，U2對(duì)C充電。然后，U2又按 U2sinwt的規(guī)律下降，當(dāng)U2UC 時(shí)，二極管均截止，故C又經(jīng)RL放電。同樣，在U2的負(fù)半周期也會(huì)出現(xiàn)與上述基本相同的

8、結(jié)果。這樣在U2的不斷作用下，電容上的電壓不斷進(jìn)行充放電，周而復(fù)始，從而得到一近似于鋸齒波的電壓UL= UC，使負(fù)載電壓的紋波大為減小。由以上分析可知，電容濾波電路有如下特點(diǎn)：a）RLC越大，電容放電速度越慢，負(fù)載電壓中的紋波成分越小，負(fù)載平均電壓越高。為了得到平滑的負(fù)載電壓，一般取 RLC(35)T/2 式中，T為交流電源電壓的周期。b）RL越小輸出電壓越小。若C值一定，當(dāng)RL®，即空載時(shí)有ULO= U21.4 U2。當(dāng)C=0，即無電容時(shí)有ULO0.9 U2。當(dāng)整流電路的內(nèi)阻不太大（幾W）和電阻RL電容C取值滿足上式時(shí)，有ULO(1.11.2) U2 總之，電容濾波適用于負(fù)載電壓較

9、高、負(fù)載變化不大的場(chǎng)合（4）穩(wěn)壓電路雖然整流濾波電路能將正弦交流電壓變換為較為平滑的直流電壓，但是，一方面，由于輸出電壓平均值取決于變壓器副邊電壓有效值，所以當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，輸出電壓平均值將隨之產(chǎn)生相應(yīng)的波動(dòng)；另一方面，由于整流濾波電路內(nèi)阻的存在，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，內(nèi)阻上的電壓將產(chǎn)生相反的變化，于是輸出電壓平均值也將隨之產(chǎn)生相反的變化。因此，整流濾波電路輸出電壓會(huì)隨著電網(wǎng)電壓的波動(dòng)而波動(dòng)，隨著負(fù)載電阻的變化而變化。為了獲得穩(wěn)定性好的直流電壓，必須采取穩(wěn)壓措施。集成穩(wěn)壓器內(nèi)部有過熱保護(hù)、過流保護(hù)等保護(hù)電路，可以很安全的保護(hù)電路的正常工作。圖（5）由LM317組成的基準(zhǔn)電壓源電路，電容Co用于消除輸

10、出電壓中的高頻噪音，可取小于1F的電容。輸入端和調(diào)整端之間的電壓時(shí)非常穩(wěn)定的電壓，其值為1.25V。輸出電流可達(dá)1.5A。圖（5） 由LM317組成的穩(wěn)壓電路由于調(diào)整端的電流可忽略不計(jì)，輸出電壓為Uo=(1+R2/R)×1.25V為了減少R2上的紋波電壓，可在其上并聯(lián)一個(gè)10F電容C。但是，在輸出開路時(shí)，C將向穩(wěn)壓器調(diào)整管發(fā)射結(jié)反偏，為了保護(hù)穩(wěn)壓器，可加二極管D2，提供一個(gè)放電回路，D1,D2起保護(hù)作用。如圖（6）所示：圖（6） LM317的外加保護(hù)電路由于設(shè)計(jì)要求電壓從零開始調(diào)起，LM317集成穩(wěn)壓器不能直接滿足要求，需要設(shè)計(jì)一個(gè)電壓補(bǔ)償電路來抵消LM317的1.25V最小輸出電壓

11、，如圖（10）所示，電壓補(bǔ)償電路由R3和二極管D組成，其輸出電壓Uo=U-UD,其中，U為L(zhǎng)M317的輸出端電壓，UD為二極管D的正向壓降。UD即為補(bǔ)償電壓。其值略大于LM317的基準(zhǔn)電壓（1.25V），這里用兩只串聯(lián)的硅材料整流二極管的導(dǎo)通壓降來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)調(diào)節(jié)R2 減少,使U3達(dá)到與UD 相等時(shí),輸出電壓即為0V。之后,當(dāng)調(diào)節(jié)R2逐漸增大時(shí), U0即由0V 開始增大。由于負(fù)載電流流過D ,故D 的最大工作電流應(yīng)能適應(yīng)負(fù)載電流的要求。輸出電壓的表達(dá)式為：Uo =(1+R2/R1)×78系列的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是36V，最低輸入電壓為輸出電壓的3-4V以上，能輸出1.5A電流。0.

12、33uF,0.1uF的電容是旁路電容，作用是抑制電路中可能產(chǎn)生的自激振蕩。圖（7）由78和79系列構(gòu)成的穩(wěn)壓電路5、 實(shí)訓(xùn)仿真結(jié)果與分析 雙路可調(diào)電源仿真圖 可調(diào)電壓最小值 可調(diào)電壓最大值六、電路制作與調(diào)試電路制作：1. 首先對(duì)照元件明細(xì)表認(rèn)清元件，核對(duì)數(shù)量。2. 把整流橋和集成穩(wěn)壓器安裝在線路板上，這樣一來線路板就被裝上的幾個(gè)件分隔成了幾塊，然后再找出每一塊中需要安裝的元件，一一對(duì)號(hào)安裝，這樣不易出錯(cuò)，也比較容易。安裝過程中注意，二極管、三極管、電解電容器的極性，不要裝錯(cuò)。3. 焊接把所有元件都插上后，剪去多余的引腳，只留下離銅箔2-3mm長(zhǎng)開始焊接，注意焊接時(shí)，電烙鐵頭上要有少量焊錫，烙鐵

13、頭要接觸到元件的引腳與銅箔，這時(shí)把焊錫絲觸到烙鐵頭上，焊錫絲就會(huì)很快融化，把元件的引腳與銅箔連為一體，烙鐵很快離開，這樣就焊好了。4. 成裝：板焊好后，在各輸出端焊接上插針。5. 直流測(cè)量：用直流電壓表分別測(cè)量各輸出端的電壓，調(diào)節(jié)電位器，觀察輸出端的電壓變化范圍。七、實(shí)訓(xùn)心得在這次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的過程中我學(xué)到了以下幾點(diǎn)；1、充分的預(yù)習(xí)是必要的。上次在做實(shí)訓(xùn)過程中就是因?yàn)闆]有好好預(yù)習(xí)，結(jié)果在制作過程中花費(fèi)了我很多時(shí)間，所以這次有前車之鑒，在實(shí)訓(xùn)前好好的預(yù)習(xí)了，結(jié)果事半功倍，讓我做起來很流暢。2、需要預(yù)先對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，至少在碰到問題時(shí)會(huì)合理的去分析問題。之所以會(huì)這樣說也是有血的教訓(xùn)的，上次由于

14、某個(gè)同學(xué)對(duì)過程中一個(gè)問題視而不見，導(dǎo)致出現(xiàn)了重做的悲慘命運(yùn)。3、對(duì)一些實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)要在意。這里可不是說我弄壞了什么東西，而是基于家都明白的一個(gè)道理：水火無情，電更無情。我們?cè)谧鲭娫磿r(shí)，在通完電以后，再斷電，這時(shí)電容會(huì)有一個(gè)放電的過程，剛開始是我們沒有注意，弄的火花四濺，也很危險(xiǎn)，了解以后我們就很小心了。這也有一個(gè)好處：試驗(yàn)出錯(cuò)的可能性大大減少，而且安生性也大大增加了。4、在這次實(shí)訓(xùn)的過程中我了解到了團(tuán)隊(duì)的力量，我和我的伙伴很好地完成的我們的工作，剛開始我們不太默契，后來我們不斷溝通與交流，是我們以后的總做非常順利?？偨Y(jié)這個(gè)實(shí)習(xí)，我感覺自己有時(shí)候十分的粗心。剛開始檢測(cè)電器元件的時(shí)候，由于粗心，竟

15、然將已損壞的元件誤檢測(cè)成為正常元件，結(jié)果導(dǎo)致我又重新連接線路，浪費(fèi)了大量的時(shí)間。在連接元件過程中，由于事先沒有計(jì)劃好元件之間的連接，導(dǎo)致接線在電路板上長(zhǎng)距離繞行，既浪費(fèi)了材料，又使電路板面顯得凌亂。但值得欣慰的是，我連接的線路的接線頭達(dá)到了老師講解時(shí)提出的“似露非露”的標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)中，我明白了細(xì)心的重要性。同時(shí)也明白了自己的動(dòng)手能力還十分的不足，缺乏鍛煉，在這種情形下無法勝任以后的工作，所以在日后的學(xué)習(xí)過程中，我應(yīng)該努力的將理論與實(shí)際聯(lián)合起來，著重鍛煉自己的動(dòng)手能力，使自己面對(duì)以后的工作時(shí)有一定的底氣與信心。在實(shí)驗(yàn)的過程中,我還學(xué)會(huì)了如何分析問題,如何解決問題,以及如何總結(jié)問題。通過這段時(shí)間的電子實(shí)驗(yàn)，我能夠掌握一些基本理論了。讓我了解到僅僅通過一些簡(jiǎn)單的試驗(yàn)儀器便可以將知識(shí)運(yùn)用進(jìn)生活中去。這對(duì)于我以后的發(fā)展，我想是大有裨益的這次電子技術(shù)課設(shè)計(jì)為我們提供了一個(gè)可以在知識(shí)的天空里自由翱翔的空間；提供了一個(gè)可以在知識(shí)的海洋里揚(yáng)帆遠(yuǎn)行的空間。他為我們的學(xué)習(xí)生活增添了一道亮麗的風(fēng)景線，為我們的理想之塔增磚添瓦，為我們的知識(shí)小帆鼓風(fēng)助力。我們必將坐著智慧小船乘千里風(fēng)破萬里浪，開拓進(jìn)取，勇往直前，朝著我們的理想彼岸前進(jìn)。附錄附錄一：元器件清單附錄二：電路原理圖附錄三：實(shí)物連線圖附錄四：實(shí)物照片附錄一：元器件清單編號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量R1電阻2001R2電阻2K1RP1可