1、<p>　　電子線路課程設計（1）</p><p>　　論文（設計）題目：多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設計與制作</p><p>　　系 別：物理與電子工程系</p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程</p><p>　　年 級： 2008級</p><p>　　學生姓名： *

2、** </p><p>　　指導教師： *** </p><p>　　時 間： 2010年6月17日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要………………………………………………………………………………2</p><p>　　關鍵詞……………

3、…………………………………………………………………2</p><p>　　1、設計任務與要求…………………………………………………………………3</p><p>　　2、方案設計與論證………………………………………………………………3</p><p>　　2.1方案一…………………………………………………………………………3</p><p>

4、　　2.2方案二…………………………………………………………………………3</p><p>　　2.3論證……………………………………………………………………………3</p><p>　　3、硬件單元電路設計與參數(shù)計算………………………………………………3</p><p>　　3.1 整流電路電路………………………………………………………………3</p>

5、<p>　　3.2 濾波電路電路………………………………………………………………4</p><p>　　3.3 穩(wěn)壓電路電路………………………………………………………………4</p><p>　　3.4 步進升壓電路電路……………………………………………………………4</p><p>　　3.5 分壓翻轉電路電路……………………………………………………

6、………5</p><p>　　3.6 CD4017介紹……………………………………………………………………5</p><p>　　3.7工作過程介紹……………………………………………………………………5</p><p>　　4、總原電路及元器件清單………………………………………………………5</p><p>　　4.1總原理圖……………………

7、………………………………………………5</p><p>　　4.2 PCB制板圖…………………………………………………………………6</p><p>　　4.3整體電路仿真圖以及仿真結果分析………………………………………6</p><p>　　4.4元件清單……………………………………………………………………6</p><p>　　5、安裝與

8、調試……………………………………………………………………6</p><p>　　5.1電路安裝……………………………………………………………………6</p><p>　　5.2電路調試……………………………………………………………………7 </p><p>　　6、性能測試與分析………………………………………………………………7</p><p&

9、gt;　　7、結論與心得……………………………………………………………………7</p><p>　　8、致謝……………………………………………………………………………7</p><p>　　摘要:直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟?。整流器把交流電變?yōu)橹绷麟?。經濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。本設計

10、主要采用多路輸出直流穩(wěn)壓構成穩(wěn)壓電路，通過變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓過程將220V交流電，變?yōu)榉€(wěn)定的直流電，并實現(xiàn)電壓可在+4~+20V可調和實現(xiàn)固定輸出電壓+-15,+-12v,+-5v。 </p><p>　　關鍵詞：直流；開關穩(wěn)壓；變壓 </p><p>　　1、設計任務與要求：要求設計制作一個多路輸出直流穩(wěn)壓電源，可將220V/50HZ交流電轉換為多路直流穩(wěn)壓輸出：

11、+12V/1A，-12V/1A，+5V/1A，-5V/1A，+5V/3A及一組可調正電壓</p><p><b>　　2、方案設計與論證</b></p><p><b>　　2.1方案一</b></p><p>　　使用7805,7812，7905,7912等三端穩(wěn)壓芯片來對電源進行穩(wěn)壓，用317T作為可調電壓穩(wěn)壓芯片。&

12、lt;/p><p><b>　　該方案</b></p><p><b>　　2.2方案二</b></p><p>　　使用LM2576開關穩(wěn)壓芯片進行穩(wěn)壓，用CD4017進行切換各值電壓。</p><p><b>　　2.3論證</b></p><p>　　

13、方案一簡單易于實現(xiàn)，但是電流無法達到要求，并且效率太低，對輸入電壓有較大浪費。方案二該方案較復雜，但可以實現(xiàn)3A的電流輸出，并且開關電源的可以更節(jié)能。</p><p>　　3、硬件單元電路設計與參數(shù)計算</p><p><b>　　3.1整流電路 </b></p><p>　　整流電路常采用二極管單相全波整流電路，所示。在u2的正半周內，二極管

14、D1、D2導通，D3、D4截止；u2的負半周內，D3、D4導通，D1、D2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。 </p><p>　　在橋式整流電路中，每個二極管都只在半個周期內導電，所以流過每個二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半 。電路中的每只二極管承受的最大反向電壓為</p><p><b>　　3.2濾波電路 </b></

15、p><p>　　濾波電路選用一個100μF 的電解電容和一個104F 的小容量瓷片并聯(lián)濾波，如下圖。理論上，在同一頻率下容量大的電容其容抗小，這樣一大一小電容相并聯(lián)后其容量小的電容C2 不起作用。但是，由于大容量的電容器存在感抗特性，等效為一個電容與一個電感串聯(lián)。在高頻情況下的阻抗反而大于低頻時的阻抗，小電容的容量小，在制造時可以克服電感特性，幾乎不存在電感。在大電容C1 上并聯(lián)一個小電容C2 可以補償其在高頻下的不

16、足。當電路的工作頻率比較低時，小電容不工作（容抗大相當于開路）。大電容的容量越大濾波效果越好。當電路的工作頻率比較高時（輸入信號的高頻干擾成分），大電容由于感抗大而處于開路狀態(tài)。這時高頻干擾成分通過小電容流到地線，濾除各種高頻干擾成分。</p><p><b>　　3.3穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　交流電經電源變壓器隔離降壓再經橋式整流濾波后,加到LM257

17、6-ADJ輸入端1腳。穩(wěn)壓器控制端4腳接于電位器W和電阻R 組成的分壓電路上,改變W即可改變分壓比,就能調節(jié)其輸出電壓大小。Vo = UREF(1 +W/R) ,其中UREF為穩(wěn)壓器取樣電路基準電壓為1. 23V。C1 輸入端濾波電容, C2 、C3 輸出端濾波電容如下圖。</p><p><b>　　3.4步進升壓電路</b></p><p>　　用十進制/分頻器，

18、按動開關可以實現(xiàn)脈沖的輸入，當電源接通后，CD4017的Q0置于高電平，此時，只有第一個三級管導通，第一個電阻就被介入電路，VOUT為5V同理遞增為9V、12V。</p><p><b>　　3.5分壓翻轉電路</b></p><p>　　對于大多數(shù)的OTL 功放類器件而言，其內部一般都設置了對稱的偏置電路結構，</p><p>　　這就使其輸

19、出端的直流電位近似為電源電壓的一半；根據(jù)上述原理，我們完全可</p><p>　　以利用集成功放將單電源轉換成為大小相等的雙極性正、負電源</p><p>　　3.6 CD4017芯片介紹</p><p>　　CD4017 是5 位Johnson 計數(shù)器，具有10 個譯碼輸出端，CP、CR、INH 輸入端。時鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升

20、和下降時間無限制。INH 為低電平時，計數(shù)器在時鐘上升沿計數(shù)；反之，計數(shù)功能無效。CR 為高電平時，計數(shù)器清零。Johnson 計數(shù)器，提供了快速操作、2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出。防鎖選通，保證了正確的計數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應時鐘周期內保持高電平。在每10 個時鐘輸入周期CO 信號完成一次進位，并用作多級計數(shù)鏈的下級脈動時鐘。CD4017 提供了16 引線多層陶瓷雙列直插(D)、熔封陶瓷雙列直插(J)、塑料雙列直

21、插(P)和陶瓷片狀載體(C)4 種封裝形式。</p><p><b>　　3.7工作過程介紹</b></p><p>　　220V的交流電通過整流橋變成不穩(wěn)定的直流電，通過LM2576穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定的直流電，通過三極管代替開關，當CD4017連接到的三極管基極輸出高電平的時候該三極管導通改變分壓電阻的阻值改變步進輸出的電壓</p><p>　　4

22、、總原電路及元器件清單（反轉電路已經用圖3代替時間來不急用的萬用板）</p><p><b>　　4.1原理圖</b></p><p><b>　　4.2 PCB</b></p><p><b>　　4.3原件清單</b></p><p><b>　　5、安裝與調試&

23、lt;/b></p><p><b>　　5.1電路安裝</b></p><p>　　PCB板里的自鎖開關封裝使用錯誤，對器件進行了簡單改造，負電源照成了串聯(lián)無法實現(xiàn)雙電源，于是用運放進行分壓輸出。</p><p><b>　　電路調試</b></p><p><b>　　6、性能測

24、試與分析</b></p><p>　　輸出可以在4V-22V間變化可調，不過定值切換無法達到預想的5V,12V只能進行兩路輸出，并不是嚴格意義上的多路輸出</p><p><b>　　7、結論與心得</b></p><p>　　第一次經行電路設計遇到問題很多，對元器件浪費也很大，對器件分析制作不夠嚴謹錯誤從從，最終雖然能解決一些問題

25、，但是無法達到預期效果，繁雜而想與眾不同的設計讓整個電路顯得臃腫浮躁，并不能很好的直接表現(xiàn)出實用與價值，希望能在下次的設計中找準定位全力完成。</p><p><b>　　8、致謝</b></p><p><b>　　藍良生老師</b></p><p><b>　　課程設計指導小組</b></p