集成电路可调直流稳压电源设计报告

1. 设计任务与要求

使用集成稳压电路设计一个可调直流稳压电源，主要性能指标如下： 

（1）输出电压：1.25V～1.5V 可调； 

（2）输出电流：0.5A ；

（3）输入电压：220V；

2. 设计电路的组成

总电路采用电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路组成

 （1）电源变压器

过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤波，从而得到平滑的直流电压。电源变压器的作用是将交流220V的电压变为所需的电压值。电源变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等

 （2）整流电路

整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有全波整流电路、桥式整流电路、倍压整流电路。我们选取单相桥式整流电路实现设计中的整流功能。 

（3）滤波电路

滤波就是将整流后脉动直流电的交流成分除去，使之变成平滑直流的过程。滤波电路有电容滤波电路，电感滤波电路和π型滤波电路。我们用的是桥式整流电路。

（4）稳压电路

集成稳压器的特点：随着半导体工艺的发展，现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端集成稳压器。集成稳压器是将调整电路、取样电路、基准电路、启动电路及保护电路集成在一块硅片上构成的芯片。它完整的功能体系、健全的保护电路、安全可靠的工作性能，给稳压电源的制作带来了极大的方便。集成电路稳压器的型号很多，按单片的引出端子分类，有三端固定式、三端可调式、和多端可调式等。三端集成稳压器只有三个端子，安装和使用都很方便

3. 核心元件LM317

(1) 简介

LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能 好、噪声低、纹波抑制比高等优点。lm317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流，此稳压器非常易于 使用。

(2) 特性

输出电压：1.25-37V DC；输出电流：5mA-1.5A；芯片内部具有过热、过流、短路保护电路；最大输入-输出电压差：40V DC，最小输入-输出电压差：3V DC；使用环境温度：-10-+85℃ 。存储环境温度：-65-+150℃

(3) 实际应用

LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。317系列稳压块的型号很多：例如LM317HVH、W317L等。电子爱好者经常用317稳压块制作输出电压可变的稳压电源。

稳压电源的输出电压可用下式计算，Vo=1.25（1+R2/R1）。仅仅从公式本身看，R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式，R1和R2的阻值是不能随意设定的。

首先317稳压块的输出电压变化范围是Vo=1.25V—37V（高输出电压的317稳压块如LM317HVA、LM317HVK等，其输出电压变化范围是Vo=1.25V—45V），所以R2/R1的比值范围只能是0—28.6。

其次是317稳压块都有一个最小稳定工作电流，有的资料称为最小输出电流，也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工 作电流的值一般为1.5mA。由于317稳压块的生产厂家不同、型号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于5mA。当317稳压块的输出电流小 于其最小稳定工作电流时，317稳压块就不能正常工作。当317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时，317稳压块就可以输出稳定的直流电压。如果 用317稳压块制作稳压电源时（如图所示），没有注意317稳压块的最小稳定工作电流，那么你制作的稳压电源可能会出现下述不正常现象：稳压电源输出的有 载电压和空载电压差别较大。

在应用中，为了电路的稳定工作，在一般情况下，还需要接二极管作为保护电路，防止电路中的电容放电时的高压把317烧坏。

几种封装的引脚识别图:

4.   总电路图

集成电路可调直流稳压电源电路

5. 工作原理

（1）  工作过程。交流220V市电电压经电源变压器T1变压后，从其次级输出18V左右的交流低压，该电压经由VD1~VD4构成的桥式整流电路整流，得到的直流电压，经C1电容器滤波，得到的约24V直流电压直接加至LM317稳压块的输入端②脚。

从LM317②脚输入的直流电压，经其内的电压调整电路，误差放大电路，基准电压电路将电压稳定后从③脚输出，去后级电路。

（2）    消振电路。LM317的②脚与地之间连接的C2为消振电容器，用于消除由于LM317管脚引线过长而引起的自激震荡。

（3）  电源可调电路

  LM317的①脚外接的RP1可变电位器，R1，VD6，C3构成了电源可调电路，用于调节输出电压的大小，他是通过控制LM317①脚上的电位来进行输出电压大小的调节的。

  正常工作时，在取样电阻R1的两端会有一个1.25V的基准电压，当该基准电压不变时，就有一个恒定的50~100μA的电流通过RP1，故调节RP1就可得到不同的输出电压。

  为了保证输出电压恒定不变，在LM317的①脚与的件，还连接有滤波旁路电容器C3.VD6二极管则是C3电容器的放电通路元器件，用于防止冲击电流损坏LM317，主要起保护作用。

（4）    电压冲击保护。LM317稳压块的输入与输出端连接的二极管VD5用于防止输入端电压突然降低或输出端电压突然升高，输出电容器C4放电时对LM317的冲击，起保护稳压集成电路的作用。

6.   元器件清单

集成电路可调直流稳压电源电路的元器件见表中所列。

7. 心得体会

 经过自己独立自主的设计电路，自己翻阅查找各种资料，我不仅学到了关于集

成流稳压电源有关的知识，更加了解了三端稳压器，而且增强了自己运用学习工具PROTEL的能力和实践动手能力，使自己对模拟电路充满了兴趣，增加了我对模拟电路学习的热情。在PSPICE的时候，在自学过程中有很多不懂的问题，通过与任课老师的沟通和向同学们的虚心请教，终于完成了课程设计的要求的电路图部分和仿真部分。在设计的时间上由于与复习考试的时间有些冲突，在设计的时候有些地方很可能还不够完善，但是我非常高兴学校可以给我们同学们这次自己设计报告的机会，这个看似简单的设计报告却真的花了我们不少的时间和心血。刚开始抱怨的同学们看着自己花了很大代价做出来的报告都十分激动，成功的喜悦掩盖了奋斗的汗水。 

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．实物图

第二篇：0-5A_0-39V可调双路直流稳压电源设计--开题报告

西南科技大学毕业设计（论文）开题报告

备注：1、“题目类型”分为： 研究型、设计型和应用型等。

2、题目“难度”分为： A、B、C、D四个等级。

3、“综合训练程度”分为： A、B、C三个等级。