模擬電子技術課程設計

2023-01-01 15:27:05 字數 2240 閱讀 4445

—串聯直流穩壓電源

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摘要電路都需要電源,它是電子電路工作的「能源」和「動力」。不同的電路對電源的要求是不同的。在很多電子裝置和電路中需要一種當電網電壓波動或負載發生變化時,輸出電壓仍能基本保持不變的電源。

電子裝置中的電源一般由交流電網提供,再經變壓、整流、濾波、和穩壓四個主要部分構成。

一、 電路設計原理

工作原理:

圖示串聯型穩壓電路,除了變壓、整流、濾波外,穩壓部分一般有四個環節:調整環節、

基準電壓、比較放大器和取樣電路。

當電網電壓或負載變動引起輸出電壓v0變化時,取樣電路將輸出電壓v0的一部分饋送回

比較放大器和基準電壓進行比較,產生的誤差電壓經放大後去控制調整管的基極電流,自

動地改變調整管集—射極間的電壓,補償v0的變化,從而維持輸出電壓基本不變。

整合穩壓電源可簡化成四部分

1. 變壓

變壓器副邊電壓通過電壓通過整流電路從交流電壓轉換成直流電壓,即將正弦波電壓轉換為單一方向的脈動電壓,斑駁整流電路和全波整流電路的輸出波形如下圖

2. 整流

單相半波整流電路是最簡單的一種整流電路, 負載電阻r的電壓和電流都具有單一方向脈動的特性。

單相橋式整流電路電路由4只二極體組成,其構成原則是保證在變壓器副邊電壓u的整個週期內,負載上的電壓和電流方向始終不變。

整流電路圖

單相橋式整流電路簡化圖

橋式整流電路的工作波形

3. 濾波

整流電路的輸出電壓雖然是單一方向的,但含有較大的交流成分,不能適應大多數電子電路及裝置的需要。因此,一般在整流後,還需要利用濾波電路將脈動的直流電壓變成平滑的直流電壓。

rc濾波電路

4. 穩壓

由於穩壓電路發生波動、負載和溫度發生變化,濾波電路輸出的直流電壓會隨著變化。因此,為了維持輸出電壓穩定不變,還需加一級穩壓電路。穩壓電路的作用是當外界因素(電網電壓、負載、環境溫度)等發生變化時,使輸出直流電壓不受影響,而維持穩定的輸出。

穩壓電路一般採用整合穩壓器和一些外圍元件組成。採用整合穩壓器設計的電源具有效能穩定、結構簡單等優點。

二、 實驗電路

三、 實驗器材

電烙鐵,萬用筆,斜口鉗,電路板、導線等

四、 安裝與除錯

1、.元件的安裝與焊接

(1)元器件的檢測:在安裝前應對元件的好壞進行檢查,防止已損壞的元件被安裝。

要求:二極體:正向電阻、極性標誌是否正確。

三極體:判斷極性及型別

電解電容:是否漏電,極性是否正確。

電阻:阻值是否合格。

發光二極體:極性及好壞插頭及軟線:接線是否可靠。

(2)根據元器件封裝畫好裝配圖。

(3)按電路圖正確安裝各元器件

2.電路板上安裝元件時,一般應注意如下幾點:

(1) 元件引腳若有氧化膜,則應除去氧化膜,並進行搪錫處理

(2) 安裝時,要確保元件的極性正確,如二極體的正、負板、三極體的e、b、c 極,電解電容的正、負極。

(3) 元件外形的標註字(如型號、規格、數值)應放在看得見的一面。

(4) 同一種元件的高度應當盡量一致。

(5) 安裝時,應先安裝小組件(如電阻),然後安裝中型元件,最後安裝大型元件,這樣便於安裝操作。 在進行焊接操作時要注意安全,焊接時間,送錫方法,烙鐵頭處理,用松香的道理和方法,防止虛焊的措施等。

3.串聯型穩壓電路的除錯

(1)通電前的檢查。電路安裝完畢後,應先對照電路圖按順序檢查一遍,一般地:

①檢查每個元件的規格型號、數值、安裝位置管腳接線是否正確。著重檢查電源線,導線等是否正確可靠,

②檢查每個焊點是否有漏焊、假焊和搭錫現象,線頭和焊錫等雜物是否殘留在印製電路板

上。③檢查除錯所用儀器儀表是否正常,清理好測試場地和檯面,以便做進一步的除錯。

(2)靜態除錯

通電檢測後,不要急於測試,先要用眼看、用鼻聞,觀察有無異常現象,如果出現元器件

冒煙,有焦味等異常現象,要及時中斷通電,等排除故障後再行通電檢測。

(3)測得輸出電壓

3.45≤u≤15.49

五、 課程設計總結

經過好幾星期的努力,這次的模電實驗設計終於完成了,雖然外觀上看起來不是很太好,但終於可以工作了,可以說是模電這一學期下來的結晶吧,從這次設計中,我也發現了自己存在很多很多的問題,很多細小的知識自己還是沒有記住,經常得翻看課本才能了解,同時再焊電路板時,我也發現雖然看起來很小的一件小事也要十分細心才行,可能只是因為乙個小小的虛焊或者短路等就可能引起很大的反應。總之,學習這件事吧,任重道遠,還是需要努力努力的。

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