1、模擬電子技術(shù)直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院：信息與控制工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：電氣 1204成員：word 文檔可自由復(fù)制編輯一、課題：用 LM117 設(shè)計(jì)一個(gè)輸出 1A 的恒壓源，輸出電壓為 310V 。要求： 1）畫(huà)出系統(tǒng)電路圖，并畫(huà)出變壓器輸出，濾波電路輸出及穩(wěn)壓輸出的電壓波形；畫(huà)出變壓器副邊電流的波形。2）輸入工頻 220V 交流電的情況下，確定變壓器變比；3）在滿(mǎn)載的情況下選擇濾波電容的大小 （取 5 倍工頻半周期）4）求濾波電路的輸出最大電壓5）求電路中固定電阻阻值，可調(diào)電阻調(diào)節(jié)范圍。二、設(shè)計(jì)思路：要獲得直流電源， 可通過(guò)交流電源變換成直流電源。首先使交流電通過(guò)變壓器使電壓

2、值變小，然后利用二極管的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行整流，變成單一方向的 直流脈動(dòng)電壓 , 然后經(jīng)過(guò) 極性電容 的濾波 , 將紋波濾掉，成為比較平滑的直流電壓，最后通過(guò)三端可調(diào)穩(wěn)壓器LM117 得到 310V 可調(diào)的穩(wěn)定電壓輸出。三、參數(shù)計(jì)算：（1）確定穩(wěn)壓電路的最低輸入直流電壓和濾波電路的輸出最大電壓LM117 的參數(shù)：輸出電壓范圍： 1.2V37V負(fù)載電流最大： 1.5Aword 文檔可自由復(fù)制編輯輸入與輸出壓差UU iU 0 ：3V40V因?yàn)閁 o max(U i U o ) min U U o min (U i U o )max即103U340 13V U 43V若考慮電網(wǎng) 10%的波動(dòng)，則：穩(wěn)壓電

3、路的最低輸入直流電壓：U i minU o max (U i U o ) min / 0.9帶入?yún)?shù)可得 UimimV，在這里取 U imim =15V 。(10 3) / 0.9 14.4濾波電路的輸出最大電壓：U i maxU o min(U iU o ) max / 0.9U i max（ 3+40 ） /0.9=47.7V（2）確定電源變壓器副邊電壓，電流及功率：U 2U i min /1.1, I 2 I i max所以得 I 21.1A（考慮 10%的波動(dòng)），U 215/ 1.113.64V,變壓器副邊的功率 P216W 。變壓器的效率為0.7，則原邊功率 Pi22.86W 。由以

4、上分析選擇副邊電壓為14V,輸出電流為 1.1 安，功率為 30W的變壓器。輸入工頻220V交流電的情況下，變壓器變比為220:13.64=16.13:1。（3）選擇整流二極管及濾波電容濾波電容C T IUuF,5i max /(2 i min )(5 0.02) 1.1/(2 14.4) 3819故選 3900uF/25V 電解電容 。word 文檔可自由復(fù)制編輯整流二極管I D=I 2/2=0.55A，反向峰值電壓 U RM2U 2 =19.3V,故可選用整流二極管3N253 組成的 整流電橋 ，極限參數(shù) 為 ID=2A,URM =50V 。( 4 )電阻的確定由于 U O1.25(1R2

5、 / R1 ) ，其中 1.25 為 LM117 器件的基準(zhǔn)電壓。故可調(diào)節(jié) R1，R2 來(lái)實(shí)現(xiàn) U0=310V. 由于固定電阻 R1240 ，可取R1 180,則 R2 (252 1.26K ) 。由于滑動(dòng)變阻器調(diào)到0V 時(shí)，還要有 252的電阻，故可用定值電阻 R3 250 來(lái)實(shí)現(xiàn)，則變阻器的最大阻值為 1K。( 5 ) 其他元件選擇a) 為了防止 自激振蕩 ，在集成穩(wěn)壓器的輸入端一般接一個(gè)0.10.33 uF 的電容 C4。b) 為了消除高頻噪聲和改善輸出的瞬態(tài)特性， 在集成穩(wěn)壓器的輸出端要接一個(gè) 1uF 以上的電容 C2。c) 接在調(diào)整端和地之間的電容 C3，用來(lái)旁路電位器兩端的紋波電壓

6、。當(dāng) C3 的容量為 10uF 時(shí)，紋波抑制比可提高 20dB，減小到原來(lái)的 1/10。d) 由于在電路中接入 C3，此時(shí)一旦輸入端短路或輸出端發(fā)生短路， C3 中儲(chǔ)存的電流通過(guò)穩(wěn)壓器內(nèi)部的調(diào)整管和基準(zhǔn)放大管而損壞穩(wěn)壓器，所以為了防止這種情況C3 的放電電流流過(guò)穩(wěn)壓器，要在R1 兩端并接一只二極管。word 文檔可自由復(fù)制編輯三、電路設(shè)計(jì)四、波形圖1）變壓器兩端輸入輸出電壓波形：word 文檔可自由復(fù)制編輯2）變壓器副邊輸出電流波形3）濾波波形：4）輸出穩(wěn)壓波形：word 文檔可自由復(fù)制編輯五、功能測(cè)試：（1）輸出最小電壓：（2）輸出最大電壓：（ 3）輸出最大電流一般穩(wěn)壓器輸出的電流要小于 Iomaxword 文檔可自由復(fù)制編輯六、所測(cè)結(jié)果分析：（1）輸出紋波分析：此圖為用示波器 AC 檔測(cè)輸出電壓的波形，可看到，在電源剛啟動(dòng)時(shí)，有較大的紋波， 但是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，紋波為 0，輸出穩(wěn)定的直流。故在誤差允許范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)符合要求。（2）誤差分析設(shè)計(jì)要求測(cè)試結(jié)果誤差分析Uo=3V-10V3.009V-10.012V0.06%Iomax=1AIomax=993.168mA 0.682%word 文檔可自由復(fù)制編輯七、元件明細(xì)：元件明細(xì)表元件型號(hào)/參數(shù)數(shù)量標(biāo)識(shí)交流源220V/50HZ1V1變壓器220V-14V1T1橋式整流器3N2531D1二極管1N