井岡山大學模擬電子技術課程設計報告

2021-04-12 21:54:41 字數 3573 閱讀 4587

井岡山大學機電工程學院

模擬電子技術課程設計報告

課程設計任務書

目錄1.設計的目的及任務4)

1.1設計的目的4)

1.2設計的任務與要求4)

1.3設計的技術指標4)

2.電路設計總方案及原理框圖4)

2.1電路設計原理框圖4)

2.2電路設計方案設計5)

3.各部分電路設計5)

3.1變壓器電路原理圖5)

3.2整流電路原理圖5)

3.3濾波電路原理圖6)

3.4穩壓電路原理圖7)

3.5總電路原理圖7)

4.電路**8)

4.1變壓器副線圈端電壓8)

4.2輸出電壓**8)

4.3測量紋波係數**9)

5.電路的實驗結果10)

6.收穫與體會11)

7.儀器儀表明細清單12)

參考文獻13)

1.設計的目的及任務

1.1設計的目的:

1.1.1學習直流穩壓電源的設計方法;

1.1.2研究直流穩壓電源的設計方案;

1.1.3掌握直流穩壓電源的穩壓係數;

1.2設計的任務與要求:

1.2.1用整合晶元製作乙個v的直流電源;

1.2.2功率要求15w以上;

1.2.3測量直流穩壓電源的紋波係數;

1.2.4具有過壓、過流保護。

1.3設計的技術指標:

1.3.1要求輸入電壓為交流220v;

1.3.2輸出電壓為可調v;

2.電路設計總方案及原理框圖

2.1電路設計原理框圖

說明:1.電源變壓器:是降壓變壓器,他將電網220v交流電壓變換成符合要求的交流電壓,並送給整流電路,變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。

2.整流電路:利用單向導電原件,把50hz的正弦交流電流變換成脈動的直流電。

3.濾波電路:可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分甲乙濾除,從而得到比較平滑的直流電壓。

4.穩壓電路:穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定,不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。

2.2電路設計方案:

直流可變穩壓電源的原理:直流穩壓電源是一種將220v工頻交流電轉換成穩壓的直流電壓的裝置,它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成。

確定目標:設計整個系統是由那些模組組成,各個模組之間的訊號傳輸,並畫出直流穩壓電源方框圖;

系統分析:根據系統功能,選擇各模組選用電路形式;

引數選擇:根據系統指標的要求,確定各模組電路中原件的引數;

分電路圖:畫出各模組電路的分電路圖;

總電路圖:將各分模組電路圖連線起來,組成總電路圖;

組裝除錯:連線電路,整機除錯,並測量電路中各項效能指標;

採用三端整合穩壓器電路,用輸出電壓可調且內部有過載保護的三端整合穩壓器,電壓調整範圍較寬,設計一電壓補償電路可實現輸出電壓從0v起連續可調,因要求電路具有較強的帶負載能力,需設計一組啟動電路提高可靠性。

3.各部分電路設計

3.1變壓器電流原理圖:

3.2整流電路原理圖:

整流後的波形圖:

工作原理:

設變壓器副邊電壓,為有效值。

在的正半周內,二極體d1、d2導通,d3、d4截止;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。

在橋式整流電路中,每個二極體都只在半個週期內導電,所以流過每個二極體的平均電流等於輸出電流的平均值的一半,即電路中的每只二極體承受的最大反向電壓為(是變壓器副邊電壓有效值)。

3.3濾波電路原理圖:

採用濾波電路可濾除整流電路輸出電壓中的交流成分,使電壓波形變得平滑。常見的濾波電路有電容濾波、電感濾波和複試濾波等。

在整流電路的輸出端,即負載電阻rl兩端併聯乙個電容量較大的電解電容c,則構成了電容電路,如圖所示電路,由於濾波電容與負載併聯,也稱為併聯濾波電路。

3.4穩壓電路原理圖:

說明:在設計中,常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點,電容和負載電容併聯或電容器與負載電阻串聯,以達到使輸出波形基本平滑的目的。電容濾波電路後,直流輸出電壓:

,直流輸出電流:(i2是變壓器電流的有效值),穩壓電路可選整合三端穩壓器電路。

3.5總電路原理圖:

4.電路**

4.1變壓器副線圈端電壓

4.2輸出電壓**

4.3測量紋波係數**

紋波係數=3.032/18.191/1000*100%=0.0167%

5.電路的實驗結果

穩壓電源的設計,是根據穩壓電源的輸出電壓、輸出電流、輸出紋波電壓等效能指標要求,正確地確定出變壓器、整合穩壓器、整流二極體和濾波電路中所用元器件的效能引數,從而合理的選擇這些器件。

穩壓電源的設計可以分為以下三個步驟:

(1)根據穩壓電源的輸出電壓、最大輸出電流,確定穩壓器的型號及電路形式。

(2)根據穩壓器的輸入電壓,確定電源變壓器副邊電壓的有效值;根據穩壓電源的最大輸出電流,確定流過電源變壓器副邊的電流和電源變壓器副邊的功率;根據,從表1查出變壓器的效率,從而確定電源變壓器原邊的功率。然後根據所確定的引數,選擇電源變壓器。

確定整流二極體的正向平均電流、整流二極體的最大反向電壓和濾波電容的電容值和耐壓值。根據所確定的引數,選擇整流二極體和濾波電容。

設計乙個直流穩壓電源,效能指標要求為: v

紋波電壓的有效值,穩壓係數

1.選擇整合穩壓器,確定電路形式,整合穩壓器選用cw317.

2.選擇電源變壓器

3.選用整流二極體和濾波電容

4.穩壓電源的安裝和除錯

5.穩壓電源各項效能指標的測試和紋波電壓的測試

用示波器觀察的峰峰值(此時y通道輸入訊號採用交流耦合ac),測量的值(約為mv)。

1.紋波係數的測量

用交流毫伏表測出穩壓電源輸出電壓交流分量的有效值,用萬用表(或數字萬用表)的直流電壓檔測量穩壓電源輸出電壓的直流分量。則紋波係數為:

最後,在保證電路正常工作後,測出穩壓電源的效能引數、、、、和。

6.收穫與體會

通過此次課程設計,使我更加紮實的掌握了有關模擬電子技術方面的知識,在設計過程中雖然遇到了一些問題,但經過一次又一次的思考,一遍又一遍的檢查終於找出了問題所在,也暴露除了前期我在這方面的知識欠缺和經驗不足。實踐出真知,通過親自動手操作,使我們掌握的知識不再是紙上談兵。

過而能改,善莫大焉。在課程設計過程中,我們不斷發現錯誤,不斷改正,不斷領悟,不斷獲取。最終的檢測除錯環節,本身就是在踐行「過而能改,善莫大焉」的知行觀。

這次課程設計終於順利文成了,在設計中遇到了很多問題,最後在老師的指導下,終於游刃而解。在今後社會的發展和學習實踐過程中,一定要不懈努力,不能遇到問題就想到要退縮,一定要不厭其煩的發現問題所在,然後一一進行解決,只有這樣,才能成功的做成想做的事,才能在今後的道路上披荊斬棘,而不是知難而退,那樣永遠不可能收穫成功,收穫喜悅,也永遠不可能得到社會及他人對你的認可。

課程設計誠然事一門專業課,給我很多專業知識以及專業技能上的提公升,同時又是一門講道課,一門辯思課,給了我許多道,許多思,給了我莫大的空間。同時,設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的然是。

通過這次課程設計,我掌握了常用原件的識別和測試;熟悉了常用儀器、儀表;了解了電路的連線方法;以及如何提高電路的效能等等,掌握了可調直流穩壓電源構造及原理。

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