2019級模電課程設計任務與實施方案

2021-12-24 03:12:00 字數 3901 閱讀 1306

《模擬電子技術》

課程設計報告

連續可調直流穩壓電源

專業電子資訊工程

班級學生姓名

指導教師

提交日期

目錄第一部分設計任務

1.1 設計題目及要求1

1.2 備選方案設計與比較1

1.2.1 方案一1

1.2.2 方案二1

1.2.3 方案三2

1.2.4 各方案分析比較2

第二部分設計方案

2.1 總體設計方案說明2

2.2 模組結構與方框圖3

第三部分電路設計與器件選擇

3.1 功能模組一(實際名3

3.1.1 模組電路及引數計算3

3.1.2 工作原理和功能說明3

3.1.3 器件說明(含結構圖、管腳圖、功能表等4

3.2 功能模組二(實際名4

3.2.1 模組電路及引數計算4

3.2.2 工作原理和功能說明4

3.2.3 器件說明(含結構圖、管腳圖、功能表等5

3.3 功能模組三(實際名5

3.3.1 模組電路及引數計算5

3.3.2 工作原理和功能說明7

3.3.3 器件說明(含結構圖、管腳圖、功能表等7

第四部分整機電路

4.1 整機電路圖(非**圖9

4.2 元件清單10

第五部分電路**

5.1 **軟體簡介10

5.2 **電路圖11

5.3 **結果(附圖11

第六部分安裝除錯與效能測量

6.1 電路安裝12

(推薦附整機數碼**

6.2 電路除錯12

6.2.1 除錯步驟及測量資料12

6.2.2 故障分析及處理13

課程設計總結13

參考文獻13

第一部分設計任務

1.1 設計題目及要求

1、設計題目:連續可調直流穩壓電源

2、主要技術指標與要求:

(1)輸入電壓在220v±10%時,輸出電壓從5-12v可調(且盡量向低端擴充套件),輸出電流大於0.5a;

(2)輸出紋波電壓小於5mv,穩壓係數小於5×10-2,輸出內阻小於0.2歐;

(3)主要調整元件由電晶體構成。

1.2 備選方案設計與比較

1.2.1 方案一

1.2.2 方案二

1.2.3 方案三

1.2.4 各方案分析比較

綜合考慮,選擇了方案一電路都由分立元件構成,原理簡單易實現,帶過壓過流保護。方案二帶運算放大器,考慮運放要提供直流偏置較難,且沒過壓保護電路。方案三截流保護難實現,電路除錯困難,引數計算困難。

第二部分設計方案

2.1 總體設計方案說明

實現穩壓電源,首先就要就講交流220v進行降壓。在變壓方面可選用變壓器來完成。然後將輸入交流電壓變為直流則須對電路進行整流。

設計時選用全波橋式整流電路進行整流。整流之後就要進行濾波,使整流後波動大的電壓變為平穩電壓。最後是穩壓處理,通過比較放大三極體,復合調整管,穩壓管(基準電壓),取樣電路來穩定輸出電壓。

保護電路:過流保護電路,用三極體導通和截止來限制輸出電流。

過壓保護電路:用二個電阻串聯,再將乙個電阻與穩壓管併聯併聯的穩壓管通過可控矽來控制復合調整管。當輸出電壓過大時,穩壓管被擊穿,可控矽導通,復合調整管截止。

模組結構與方框圖

第三部分電路設計與器件選擇

3.1 整流

3.1.1 模組電路及引數計算

單項橋式整流電路,輸出電壓的平均值

=sinωtd(ωt) =≈0.9

所以輸出電流的平均值=≈

所以整流二極體選擇: id>1.1*0.

45v2/rl=0.618a 最大方向電壓urm>1.1*1.

141v2=19.44v 選擇in4007二極體

3.1.2 工作原理和功能說明

整流部分是由整流橋堆組成的,利用晶體二極體的正嚮導通、反向截止的特性,將交流電壓us變換成脈動直流電壓。再經濾波部分濾去較大的紋波部分,輸出紋波較小的脈動直流電壓u1。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。

3.1.3 器件說明

3.2 濾波

3.2.1 模組電路及引數計算

計算 rlc=(3-5)t/2 5vio>0.5a rl= vo/ io 10 1250uf 選2200uf 為以及濾波電容

220uf為二級濾波電容

3.2.2 工作原理和功能說明

濾波電路的作用是將來自整流電路的脈動直流進行平波。濾波電路的形式通常有電容濾波,電感濾波和複式濾波。此次設計因電路負載較小,我們採用電容濾波。

利用電容利用電容充放電的作用從而達到平波的效果。 濾波電路c滿足rl-c=(3~5)t/2,t為交流訊號週期,rl為整流濾波電路的等效負載電阻。

3.2.3 器件說明(含結構圖、管腳圖、功能表等)

3.3 穩壓塊

3.3.1 模組電路及引數計算

計算 :調整部分主要是計算調整管q1和q2的集電極-發射極反向擊穿電壓(bvt1)ceo,最大允許集電極電流(it1)cm,最大允許集電極耗散功率(pt1)cm。在最不利的情況下,電壓上公升10%,同時負載斷路,整流濾波後的出電壓全部加到調整管t1上,這時調整管t1的集電極-發射極反向擊穿電壓(bvt1)ceo為:

(bvt1)ceo=(u2)omax*1.1*1.2=23v

考慮到留有一定餘量,可取

(bvt1)ceo=30v。

當負載電流最大時最大允許集電極電流(it1)cm為:

(it1)cm=io=700ma

考慮到放大取樣電路需要消耗少量電流,同時留有一定餘量,可取(it1)cm為1a。

這樣大允許集電極耗散功率(pt1)cm為:

(pt1)cm=(((bvt1)ceo-uomin-u5)×(it1)cm

(pt1)cm=(23v-3.5v-1v)×1a=19w

考慮到留有一定餘量,可取(pt1)cm為25w。

選擇調整管t1時需要注意其放大倍數β≥40。

調整管t2各項引數的計算:

(bvt2)ceo=(bvt1)ceo=23v

同樣考慮到留有一定餘量,取(bvt2)ceo為30v。

(it2)cm=(it1)cm÷βt1

(it2)cm=1a÷40=25ma

(pt2)cm=((bvt2)ceo-uomin-u5)×(it2)cm

(pt2)cm=(23v-3.5v-1v)×25ma=0.475w

考慮到留有一定餘量,可取(pt2)cm為1w。

選擇調整管t2時需要注意其放大倍數β≥80。

則此時t2所需要的基極驅動電流為:

(it2)max=(it2)cm÷βt1=25ma÷80=0.3125m

基準電源部分主要計算發光二極體d2和限流電阻r6的引數。

d2的正向壓降應該小於最小輸出電壓uomin,但是也不能過小,否則會影響穩定度。這裡選擇電壓為2.2v。

為保證穩定度,穩壓管的工作電流id2應該盡量選擇大一些。而其工作電流id2=(it3)ce+ir6,由於(it3)ce在工作中是變化值,為保證穩定度取ir2>>(it3)ce,則id2≈ir6。

取ir6min=3ma,則r6為:

r6=(uomin-ud2)÷ir6min

r6=(3.5v-2.2v)÷3ma=430ω

當輸出電壓uo最高時,ir2max為:

ir6max=(uomax-vz)÷r6

ir6max=(12v-2.2)÷430≈30ma

可見選擇的二極體能夠安全工作。

取樣部分主要計算取樣電阻r7、r7、rv1的阻值。

由於取樣電路同時接入t3的基極,為避免q3基極電流it3b對取樣電路分壓比產生影響,需要讓it3b<

模電課程設計任務書

學生姓名專業班級 電信0902 指導教師 劉運苟工作單位 資訊工程學院 題目 正弦波 三角波 方波函式發生器 初始條件 具備模擬電子電路的理論知識 具備模擬電路基本電路的設計能力 具備模擬電路的基本除錯手段 自選相關電子器件 可以使用實驗室儀器除錯。要求完成的主要任務 包括課程設計工作量及其技術要求...

模電課程設計

蘇州科技大學電子與資訊工程學院 模擬電子技術課程設計 實驗報告 設計實驗名稱 溫度上下限報警電路實驗 班級電科1011班 學號 1020108114 27 31 32 姓名孫瀚林 陳宇婷 何燕 陳錫惠 實驗日期 2012 年 6 月 23 日 一 設計實驗目的 1 學習有關軟體的使用,並能夠熟練的運...

模電課程設計報告

題目 串聯型晶體穩壓電源的設計 學生 指導老師 時間 串聯型晶體穩壓電源的設計 一主要技術指標 1輸出電壓 8v 12v可調 2 最大輸出電壓 i 1a 3 紋波小於10mv 4 輸出電阻小於10 二原理分析 1 分析 上圖為分立元件組成的串聯型穩壓電源的電路圖。其整流部分為單相橋式整流電容濾波器。...