模电课程设计实验报告
学校:XX
专业:XXXX
课题:串联型直流稳压电源
指导老师: XXX
设计学生: XXXXXXX
XXX 学号:XXXX
XXX XXXX
20##/7/4
目录
一、课题 --------------------------------------------------3
二、课题技术指标 --------------------------------------------------3
三、设计要求 --------------------------------------------------3
四、元件器件清单 --------------------------------------------------3
五、设计方案 --------------------------------------------------3
六、直流稳压电源的元器件 --------------------------------------------------4
七、设计计算 --------------------------------------------------6
八、焊接实图 --------------------------------------------------8
九、心得体会 --------------------------------------------------9
一、 课题:串联型直流稳压电源
二、 课题技术指标
1、输出电压:8~15V可调
2、输出电流:IO=1A
3、输入电压:交流220V +/- 10%
4、保护电流:IOm =1.2A
5、稳压系数:Sr = 0.05%/V
6、输出电阻:RO < 0.5 Ω
7、交流分量(波纹电压):<10mV
三、 设计要求
1、分析电路组成及工作原理;
2、单元电路设计计算;
3、采用分立元件电路;
4、画出完整电路图;
5、调试方法;
6、小结与讨论。
四、元件器件清单
五、设计方案
先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R2两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由可知将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称,原理一样。
直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路组成。变压器吧市电交流电压变所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本次设计主要采用串联型直流稳压电路,通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后,通过桥式整流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电,减少直流电纹波系数。最后,通过稳压器稳压,将输出电压稳定在10V~40V可调电压。
整体电路图如下:
六、直流稳压电源的元器件
1、变压器
电源变压器是利用电磁感应原理制成静止电气设备,它能将某一电压值的交流电变换成同频率所需要的电压值的交流电变压器的变压比。
如下图所示,当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时,导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感应势U2,同时ф1也能在初级线圈上感应出一个自感电势E1,E1的方向与所加电压U1的方向相反而幅度相近,从而限止了I1的大小。
2、整流二极管
二极管,其结构是由一个PN结加上相应的电极引线和外壳构成,它有两个电极,由P型半导体引出电极叫正极(又叫阳极),由N型半导体引出电极叫负极(又叫阴极)二极管的电路符号如图
3、电容
电容,由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成,电容的符号。如图
电容
一、电容的种类
电容的种类有很多,可以从原理上分为,无极性可变电容、有极性电容等,从材料上可以分为:CBB电容(聚乙烯),涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容等。
二、 电容器主要特性参数
1、标称电容量和允许偏差
标称电容量是标志在电容器上的电容量。
电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。
2、额定电压
在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的电高直流电压有效值,一般直接标注在电容器外壳上,如果工作电压超过电容器的耐压,电容器击穿,造成不可修复的永久损坏。
3、绝缘电阻
直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。
4、损耗
电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。
三、电容器的检测
电解电容的容量较一般固定电容量大得多,所以,测量时,应针对不同容量选用合造的量称。根据一般情况下,1~47间的电容,可用R×1k挡测,电解电容的正向漏电阻,此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明,电解电容的漏电阻一般应在几百 以上,否则,将不能正常工作。在测试中,若正向、反向均无充电的现象,即表针不动,则说明容量消失或内部断路;如果所测阻值很小或为零,说明电容漏电大或已击穿损坏,不能再使用。
七、设计计算
一、确定变压器次级电压
考虑到最低电压为~220- 10% =198V,此时次级应有 15V,所以正常(~220V)时有:
二、选择线路
1、调整管选择
最高输入电压发生在 ~220+10% =242V 此时变压器次级电压U次 =18.7V
极端情况,负载短路,且考虑峰值: 取BVCEO=100V
最大电流: IOM >=1.2A
最大管压降:
最大集电极功耗:
2、选基准电压、稳压管
选DZ1=6V ,可选稳压管2CW IDZ=10mA
3、取样电路
一般取样电流为30~50mA ,取
4、调整电路
IOM=1.5mA 取β1=β2=50
有:
取 R2=2kΩ
5、保护电路
当IOM =1.2A时保护, 取RO=0.6Ω , URO=1.2*0.6=0.72V
八、焊接实图
俯视图
侧视图
反面视图
九、仿真结果
十、心得体会
本课程设计运用了模拟电路的基本知识,通过变压,整流,滤波,稳压等步骤,输出一定范围的正负直流稳压电源。总结如下:
优点:该电路设计简单。输出电压稳定,纹波值小,而且使用的元件少,经济实惠,输出功率大,调整管可承受的范围也很大。
缺点:电路板太小,导致很多零件焊得很紧密,不利于整体电路的散热与美观,也有可能提高电路的故障率。
通过这次课程的设计,我们在以下几个方面获得了很大的进步:
在电子技能上:
1:对理论有了更深夜的系统的了解。
2:提升了自己的实际操作能力,也是自己对专业只是有了更进一步的了解。
3:实训让我们学到了很多课本上无法学到的最实用、最基础的知识
4;实训中最重要的是懂得了串联稳压电源原理,串联型稳压电路是最常用的电子
在个人修养上:
1:加强了我们在团队中的配合与团结能力
2:培养了我们胆大,心细,谨慎的工作作风
3:养成了敢于发现问题,解决问题的习惯
最后感谢老师的指导,让我们平时自己独立完成自己的实验,大大的提高的我们的个人动手能力和分析能力,谢谢老师!
第二篇:稳压源制作报告
电子技术研讨课
产品制作报告
稳压源制作
院系 工学院机械系
班级 11—材料
姓名 赵广治
学号 1101180002
绪论:
在工农业生产和科学实验中,主要采用交流电,但是在某些场合,例如电解、电镀、蓄电池的充电、直流电动机等,都需要直流电源供电。此外,在电子线路和自动控制装置中还需要用电压非常稳定的直流电源。为了得到直流电,除了用直流发电机外,目前广泛采用各种半导体直流电源。因此,学会制作简单的稳压源是工科学子必不可少的必须技能,只有如此,才能更好的学以致用,懂的理论与实际的联系。
制作要求:
1.恒定稳压源:输入AC220V,输出DC5V;
2.最大输出电流:Imax=1A;
3.脉动系数:0.67。
制作方案:简单的并联型晶体管稳压电源
其调整元件与负载并联,因而具有极低的输出电阻,带载能力很好,动态特性也好,电路简单,并具有自动保护功能;负载短路时调整管截止,可靠性高,但是效率低,尤其是在小电流时调整管承受较大的电流,损耗过大。
一、实验目的:
1.熟悉线性集成稳压电路的工作原理和特点。
2.掌握三端固定及三端可调输出电压集成稳压器的使用。
3.学习测量集成稳压电源技术指标的方法。
4.结合直流稳压电源的制作,调试,练习和掌握电路板的焊接。
二、实验器材:
万用板一个,1N4007晶体管四个,(220伏至8伏)交流变压器一个,电解电容2200μF一个,电解电容100μF一个,电容0.1F两个,LM7805三端稳压器一个。电烙铁一个,松香若干,锡丝若干,导线若干等。
三、实验原理:
电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用电池和直流发动机外,大多数是采用交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图1所示。电网供给的交流电压U1(220V,50Hz)经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压U2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压Ui,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的电流电压UI,但是这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变化而变动。在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。
1.电路设计过程
图1
2.变压器变压
220V交流电端子 连一个降变压器 把电压值降到8V左右
3.单项桥式全波整流电路
根据图,输出的平均电压值
即 :
4.电容滤波
本设计我们使用电容滤波,滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。
C 越大, RL越大,τ越大,放电越慢,曲线越平滑,脉动越小。
5.直流稳压
因为我们要输出5V的电压,所以选用Lm7805三端稳压器件
6.总电路
五、实验后总结
整理实验器材,按照正确的方法收放器材,并整理试验台,做好实验记录。从实验中掌握和学习一些必要的分析和解决一些基本稳压源制作过程中出现的问题。通过小组总结,集体讨论和请教老师的方法,确保真实的掌握该实验的实验原理和制作过程。通过这两次简单的电子电路制作实验,我从中学到了许多无法从课本中学到的知识,而且好学会了一些独立分析问题解决问题的方法,这一点是至关重要,当然,团队协作更是成功完成实验的法宝。在实验中,遇到不少问题,如电子电路的正确连接,及焊接,器材正负极的判断,及其数据的量取。对于新接触的器材,如何从一窍不通到基本掌握,这个过程中,我们付出了很多,当然,收获颇丰。动手是把理论变成实际的唯一方法,所以我动手,我收获了成功。虽然这只是一次简简单单的实验,但它给了我们把理论变成实际的桥梁,所以我倍加珍惜。很快这一门课就要结业了,珍贵的总是短暂得,所以我要学会珍惜剩下实验动手机会,好好的学一些电子电路基本知识。