《毕设》多路输出线性直流稳压电源设计.docx

多路输出线性直流稳压电源设计设计总说明电子设备给人们日常生活带来极大便利，全部的电子设备只有在电源电路的支持下才能正常工作，电子设备对电源电路的要求是能够供应持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常状况卜,都要求供应稳定的直流电能。供应这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。论文描述了稳压电源的发展概况、主要组成部分以及常用器件和典型电路,揭示了稳压电源的工作原理。具体介绍了设计方案的选择，变压、整流、滤波、稳压和爱护电路等各个组成部分的选型和参数计算，并通过1.ED数码管电路将输出电路的电压和电流显示出来。给出了设计原理图、PCB设计图以及外壳结构和开孔尺寸大小图纸.对电路板进行了调试,文中给出了具体的调试过程、调试结果，以及调试过程中遇到的问题和解决方案，最终达到了设计要求，关键词：稳压电源，PCB,调试，外壳结构DesignofMultipleOutput1.inearDCRegulatedPowerSupplyDesignDescriptionElectronicequipnntsbringsomuchconveniencestopeopleindailylife.Alltheelectronicequipmentscannotwokproperlywithoutthesupportofthepowercircuit.ElectronicequipmentsrequirepowercircuittoprovidesustainedandstableX)wer,tomeettheloadrequirements.ndusuallyitrequiressteadydirectCurrCnI,whichDCRegulatedpowersupplycanjustprovide.ITiispaperdescribesthedevelopmentandmaincomponentsofpowersupply,commondevicesandthetypicalcircuit,andrevealstheprincipleofregulatedpowersupply.Itpresentstheoptionofdesignprogramindetails,aswellasthetheselectionandcalculationof(hecircuitforthetransformer,rectifier,filter,regulatorandprotection.Andthe1.EDdisplaystheoutputvoltageandcuent.Itgivestheschematicdesign,PCBdesignandthestructureandtheopeningsizedrawingsoftheshcll.Thccircuitboardwasdebuggedandachievedthedesignrcquircnwnts.Thcspecificdebuggingprocessing,resultsandtheproblemsencounteredandthesolutionsoftheproblemsarcgiven.KeyWords:regulatedpowersupply.PCB.debugging.shcllstructure书目1绪论11.l课题的探讨背景及意义I1.2稔压电源的发展21.3课题探讨方法22稳压电源的分类、组成及技术指标32.1稳压电源的分类32.2直流稳压电源的基本组成42. 3直流稳压电源的技术指标5特性指标5质量指标5极限指标63稳压电源常用元潺件及电路73.1晶体二极管7晶体二极管的工作原理7硅整流二极管的主要参数及定义73. 2整流电路7雎相半波整流电路7单相全波整流电路8单相桥式整流电路93. 3/波电路10电容灌波电路10电感滤波电路11组合港波电路123.4稔压电路12稳压管稳压电路12串联反馈型稳压电路13集成稔乐电路143. 5爱护电路14过流爱护14过热爱护161电源的设计及制作184.1 设计要求及设计工具18设计要求18设计工具184. 2电路结构选择以及参数的计算和选型19电路选择和总体原理图19变压器的选择和整流电路的设计19浦波电路的设计21稳压电路的设计22爱护电路的设计24显示电路的设计264. 3电源的制作28制作PCB28元器件的测试28焊接295稳压电源的调试305. 1通电前的检查305. 2通电调试306外壳设计327总结33参考文献35附录136附录237附录338附录4391绪论1.1课题的探讨背景及意义稳压电源是各种电子电路的动力源，被人誉为电路的心脏。人所皆知，全部用电设备，包括电子仪器仪表,家用电器等，对供电电压都有肯定的要求,例如：有些电视机要求220V的电网电压变更不能超过±20乐即从198V到242Y之间，假如超出这个范围，电视机就不能正常收看,技至会因电压过高而烧坏电视机。至于精密电子仪器，对供电电压保持稳定不变的要求就更加严格.为解决用电设备要求供电稳定,而市电电网电压乂难以保证的供求冲突，人们便研制了各种各样的稳压电源。事实上，稔压电源的输出,是相对稳定而并非肯定不变的,它只是变更很小，小到可以允许的范困之内.产生这些变更的缘由主要有以下几个方面：(1)由于电网输入电压不稔定所导致。电网供电有高峰期和低谷期，不行能始终稳定如初；(2)由于供电对象引起的，即由负载变更引起。假如负载短路，负载电流会很大,电源的输出电压会趋近于零，时间长还会烧坏电源：假如负载开路，没有电流流过负载，输出电底将会上升。即使不是这两种极端状况，负载电阻的变更也会引起稳压电源输出电压的变更：(3)由于稳压电源本身造成的。构成稳压电源的元器件质量不好，参数有变更或完全失效，就不行能仃效地调整前两种缘由引起的波动：(4)由于元器件受温度、湖度等环境影响而性能变更也会影响枪压电源输出不稳定。一般来说，穗压电源电路的设计首先考虑前两种因素，并针对这两种因素设计植压电源中放大器的放大量等。在选择元器件时，要重点考虑第三个因素。但在设计高精度稳压电源时，必须要高度重视第四个因素.，因为在高稳定度电源中，温度系数和温漂这两个关键的技术指标的好坏都由这个因素确定。本次毕业设计针对线性稳压电源，其在日常生活中的应用相当普遍选择做此项目，可以娴熟的驾驭此项技术，更利于所学学问的巩固及实力的提高，理论更贴近实际，为白已的长远发展有着深远的影响.学习制作直流稳压电源可以：(1)学习基本理论在实践中应用的初步阅历，驾驭模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培行综合设计与调试实力：(2)学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法；(3)培育实践技能，提高分析和解决实际问题的实力.2稳压电源的分类、组成及技术指标2.1稳压电源的分类稳压电源的分类没有明确的含义和界限，-股都是依据习惯或通用的方法进行，在此简洁介绍几种。以稳压电源稳定的对象来分类，可以分为沟通稳压电源和直流稳压电源两种.沟通稳压电源的输出电压是沟通的,直流稳压电源的输出电压是直流的，两者通常都用沟通电网供电。以稳压电源的稳定方式来分类，可以分为参数稳压电源和反馈调整型稳压电源两种,参数稳压电源主要是利用元器件的非线性实现稳压。例如，仅用一只电阴和只硅桎尿管二极管就能够参数稳压电源。反燃调整型稳质电源是个负反微闭环自动调整系统，它把稳压电源输出电压的变更量，经过取样、比较放大、再反馈给限制调整元器件，使输出电压得到补偿而趋近于原值，从而达到稳压.以桧压电源的调整元器件与负载的连接方式来分类，可以分为并联稳压电源和串联稳压电源两种调整元器件与负数并联的叫做并联稔压电源或分流式稳压电源。它通过调整元器件流过电流的多少来适应输入电网电压的变更及负载电流的变更，以保持输出电压的稳定.这种稳压电源效率较低，只有某些专用场合才适用。调整元器件与负栽串联的稳压电源叫做串联稳压电源。在这种稳压电源中，调整元器件用接于输入端和输出端之间，输出电用就依靠调整兀器件变更自身的等效电阻来维持恒定。调整元器件假如是晶体管，就是我们通常所说的晶体管中联稳压型稳用电源o以涮整元器件的工作状态来分类，可以分为线性稳压电源和开关稳压电源,调楂状态元器件工作在线性状态的是线性稳压电源，调整状态元器件工作在开关状态的是开关稳压电源.开关稳压电源又有很多分类,例如自激式、他激式、斩波式、推挽式、半桥式和全桥式等。以调整元器件的品种来分类,可以分为稳压二极管稳压电源、晶体管稳压电源、可控硅稳压电源等。此外，还有其他的分类方法，例如：集电极输出型稳压电源,放射极输出型稳压电源；高精度稳压电源，高压稳压电源：通用稔压电源，专用稳压电源等。稳压器的分类有时也是错综交织的。例如：一台稔压电源可以同时是直流、闭环反馈、线性调照、串联、晶体管集电极输出、专用、高精度稳压电源，但一般不必这样说明，只要表示出其主要特点就行。直流稳压电源要将220丫工频沟通电转换成稳压输出的直流电压，它须要经过变用、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,基本框图如图2-1所示：TIV,f¼*MM'图2-1直流稳压电源的基本框图四个环节的工作原理如下：(1)电源变压器：是降压变压器，它揩电网220V沟通电压变换成符合须要的沟通电压，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：整流电路将沟通电压变换成脉动的直流电压，常用的整流电路有全波整流、桥式整流等.桥式整流电路是由四个二级管构成的一个整流电路,电压供应可以是组沟通电源输出为全波的脉动直流电。其优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正负半周内都有电流供应负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高.因此，这种电路在半导体整流电路中得到颇为广泛的应用“全波整流电路中一种是桥式整流，另一种是双半波整流。要求供应的电压的变压器为两个相同线圈串连在一起，三个线头两端各接一个整流管，构成两个半波整流电路两个二级管的末端接在一起，同中间的串连接头，分别为电路的正负极。(3)波波电路：整流电路是将沟通电变成直流电的种电路，但其输出的直流电的脉动成分较大，而一般电子设备所需直流电源的脉动系数要求小于0.01。故整流输出的电压必需实行肯定的措施.尽量降低输出电压中的脉动成分,同时要尽量保存输出电压中的直流成分，使输出电压接近于较志向的直流电，这样的电路就是直流电源中的滤波电路。尽管经过整流港波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必需有稳压电路,以维持输出直流电压的基本稳定.(4)稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压维持稳定，基本不随沟通电网电压和负效的变更而变更，2.3直流稳压电源的技术指标稳压电源的技术指标可以分为两大类：类是特性指标，反映直流稳压电源的阚有特性,如输出电压、输出电流及电压调整范嗣:另一类是质量指标,反映一个直流馥压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、反波电压及温度系数等。2.3.1特性指标(1)输出电压范围输出电压范树是指符合直流稳压电源工作条件状况卜.，能缈正常工作的输出电用范用。该指标的上限是由最大输入电压和最小输入一输Hl电压差所规定，而我下限由直流稳压电源内部的基准电压值确定。(2)最大输入一输出电压差该指标表征在保证直流稔压电源正常工作条件