武汉理工大学模电课设报告范文

课程设计任务书

学生姓名：彭雪峰专业班级：电子1103班指导教师：王绪国工作单位：信息工程学院

题目: 多路输出直流稳压电源的设计仿真与实现

初始条件：

可选元件：变压器/15W/±12V；整流二极管或整流桥若干，电容、电阻、电位器若干；根据需要选择若干三端集成稳压器；交流电源220V，或自选元器件。

可用仪器：示波器，万用表，毫伏表等

要求完成的主要任务:

（1）设计任务

根据技术要求和已知条件，完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。

（2）设计要求

①要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压

电源

输出：±12V/1A，±5V/1A，一组可调正电压+3~+18V/1A。

②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。

③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理

并仿真实现系统功能。

④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。

⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。

时间安排：

1、第18周前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。

2、第18周后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

摘要

集成直流稳压电源的设计与制作

1 绪言

随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。

2 设计要求

1.初始条件：可选元件：变压器/15W/±12V；整流二极管或整流桥若干，电容、电阻、

电位器若干；根据需要选择若干三端集成稳压器；交流电源220V，或自选

元器件。

可用仪器：示波器，万用表，毫伏表等

2要求完成的主要任务:

（1）设计任务

根据技术要求和已知条件，完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。

（2）设计要求

①要求设计制作一个多路输出直流稳压电源，可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压

电源

输出：±12V/1A，±5V/1A，一组可调正电压+3~+18V/1A。

②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。

③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理

并仿真实现系统功能。

④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。

⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。

3 总体设计思路

LM317型稳压器电源能够输出可调的直流正电压，它内部含有过流，过热保护，输入电压为正负15V，输出为1.25（1+Rp/R）；可输出1.2~37V电压。

lm7812、lm7805分别可以输出正12V和正5V电压，lm7912、lm7905分别可以输出负12V和负5V电压。

有以上可知可以将LM317稳压器并联达到同时输出正负12V、正负5V及可调电压的要求。

直流稳压电源设计思路

（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。

（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。

（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。

其中：

（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电

（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。

（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。

4单元电路

集成稳压电源有四部分组成如下图

图1.2稳压电源的构成图

图1.3整流及稳压过程

4.1电源变压器

电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。但是变压器有一定的功耗所以它的输出功率要小于输入功率即： =P2/P1。P2是变压器的副边的功率，P1是变压器原边的功率。因为此时输出多端所以选择中间抽头的多路输出变压器。输出12V、和24V对应于78、79系列和LM358

系列[4]。

4.2 整流电路

单相桥式整流电路如下图，四肢整流二极管D1~D4形成电桥。

在V2正半周。电流从变压器副边线圈上端流出，只经过D1流向RL,在由D3留回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。电流通路用实线箭头表示。

同理在V2负半周时，D2、D4正向导通，D1、D3反偏截止。在负载上产生上正下负的输出电压。电流通路如图的虚线箭头表示。

综上可知输入端经变压器后在副边得到了一个单向的脉动电压。

图1.4整流电路图

图1.5桥式整流电路的工作波形

4.3 滤波电路

经过整流的脉冲电压纹波很大要经过滤波电路的滤波作用，在这里选择用电容滤波，适合小电流负载。

图1.6 RC滤波电路