电子系统综合设计实验报告

电子系统综合设计实验报告

所选课题:±15V直流双路可调电源

学院:信息科学与工程学院

专业班级:

学号:

学生姓名:

指导教师:

2016年06月

摘要本次设计本来是要做±15V直流双路可调电源的，但由于买不到规格为±18V 的变压器，只有±15V大小的变压器，所以最后输出结果会较原本预期要小。本设计主要采用三端稳压电路设计直流稳压电源来达到双路可调的要求。最后实物模型的输出电压在±13左右波动。

1、任务需求

⑴有+15V和-15V两路输出，误差不超过上下1.5V。（但在本次设计中，没有所需变压器，所以只能到±12.5V）

⑵在保证正常稳压的前提下，尽量减小功效。

⑶做出实物并且可调满足需求

2、提出方案

直流可变稳压电源一般由整流变压器，整流电路，滤波器和稳压环节组成如下图a所示。

⑴单相桥式整流

作用之后的输出波形图如下：

⑵电容滤波

作用之后的输出波形图如下：

⑶可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，有输出正电压的LM317三端稳压器；有输出负电压的LM337三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。

LM317的引脚图如下图所示：（LM337的2和3引脚作用与317相反）

3、详细电路图：

因为大容量电解电容C1,C2有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容C5,C6,C7,C8用来抵消电感效应，抑制高频干扰。 参数计算： 滤波电容计算：

变压器的次级线圈电压为15V ，当输出电流为0.5A 时，我们可以求得电路的负载为I =U /R=34Ω时，我们可以根据滤波电容的计算公式: C=т/R,来求滤波电容的取值范围，其中在电路频率为50HZ 的情况下，T 为20ms 则电容的取值范围大于600uF ，保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为50V

的点解电容。另外，由于实际电

阻或电路中可能存在寄生电感和寄生电容等因素，电路中极有可能产生高频信号，所以需要一个小的瓷片电容来滤去这些高频信号。我们可以选择一个47pF的陶瓷电容来作为高频滤波电容。后级输出滤波电路有两个作用；一是电压信号经稳压电路稳压输出后，信号的波形也不是完全稳定的，还是存在一些波动，加上市电的波动干扰，其影响更大，加上电容滤波后尽量排除干扰。二是因为在输出端接上负载的一瞬间电压会有向下很大的越变，为了消除越变的干扰所以加上滤波电路。后级滤波电路的连接电路和前级滤波电路连接一样，只是后期的电压信号相对稳定，波动幅度没前期那么大，所以我们在选择电容的时候可以不用选择前期2200uF这么大的电容，选择47uF 的电解电容就足够，后面还是加一个47pF的瓷片电容滤除干扰.

稳压电路计算：

设计方案要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器，可调式集成稳压器LM317、LM337的反馈电压是1.25V,即R2、R6两端电压为固定1.25V，根据公式

U0=U(1+（R1+R3）/R2)，取R2=240欧，R1=620欧，R3=0欧时，U0=4.47V；取R3=2K欧时，U0=15V,符合输出的要求，则得到R2=R6=240Ω，R1=R5=620欧。滑动变阻器R3，R4取2k欧。

元件选择：

4、数据测试与分析

用万用表测试的正向电源电压为13.2v，反向电压为-14.1v，基本符合实验要求。在量程为50圈的电位器上旋转10圈后，电压变化为2.8V，满足调节需求。

5、实验小结

通过此次课程设计，使我们更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的知识，通过亲自动手操作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。我们能够自己动手将设计的电路制作出来，内心满满的自豪。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在。我认为，在这次课程设计中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。