直流稳压电源实验报告

一、实验目的

1、  掌握单相半波及桥式整流电路的工作原理。

2、  观察几种常用滤波电路的效果。

3、  掌握集成稳压器的工作原理和作用方法。

4、  学习PROTEUS电子设计软件进行电路设计和仿真。

二、实验要求

1、  设计分立元件构成的直流稳压电源。

2、  设计电路，计算电路参数，并进行仿真。

3、  根据实验结果进行实验分析和总结。

三、实验内容

1、  单相整流、滤波电路

取变压器二次侧电压U₂作为整流电路的输入电压，并实测U₂的值。负载电阻R_L=240Ω，完成表1中所给各电路的连接和测量。（注：以下各小型图均在示波器DC挡测得）

表1

2．集成稳压电路

（1）取变压器二次侧电压15V挡作为整流电路的输入电压U₂，按图连接好电路，改变负载电阻值R_L，完成下表2的测量。（注：以下各波形图均在示波器DC挡测得）

表2

（2）取负载电阻R_L=120Ω不变，改变图18-2电路输入电压U₂，完成表3的测量。

四、实验总结

1．           根据表1结果，讨论单相半波整流电路和桥式整流电路输出电压平均值U_L和输入交流电压有效值U₂之间的数量关系。

2．           根据表1结果，总结不同滤波电路的滤波效果。

3．           根据表2和表3结果，分析集成稳压器和稳压性能。

五、心得体会

 

第二篇：直流稳压电源设计实验报告

电子技术课程设计

理工系  电子信息工程专业

题目：直流稳压电源设计

学生姓名：  曾世万    班号： 0801       学号：SY0814125

指导教师:  方凤才  

时间：2110年   11月 25日  ~  20##年  12月  25日

指导教师评语：

成绩：

直流稳压电源设计报告

一、设计题目

题目：直流稳压电源设计

二、设计任务：

设计并制作用晶体管、电阻器、电容组成的直流稳压电源。

指标：1、输入电压：

2、输出电压：3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压；

3、输出电流：最大电流为1A；

      4、保护电路：过流保护、短路保护。

三、理电路和程序设计：

一 电路原理方框图：

图1.1

四、原理说明：

(1)选用集成稳压器构成的稳压电路，

        选用可调三端稳压器LM317，其特性参数Vo=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差（Vi-Vo）max=40V。符合本任务的基本要求 。

(2)选电源变压器

        集成稳压电源的输出电压Vo即是此电路的输出电压。稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax，输入电压根据公式

   Vomax+(Vi-Vo)min≤Vi≤Vomin+(Vi-Vo)max可求出其范围为12V≤Vi≤43V。故副边电压取V2=12V，副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W，由下表可得变压器的效率为0.7。则原边输入功率P1>P2/η=17W。为留有余地，选取功率为20W的变压器。

                           图1.2

(3)选整流二极管及波电容

       整流二极管D选IN4001，其极限参数为VRM≥50V，IF=1A，满足要求。滤波电容C可由纹波电压△Vop-p和稳压系数来确定。由式

      Vi=△Vop-pVi /VoSv得△Vi =2.2V，由式 C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi得C=3636μF。电容C的耐压应大于17V，故取2只2200μF/25V的电容相并联。

(4)电阻RP1的取值

     由式Vo=(1+Rp1/R1)1.25，取R1=240Ω，则RP1=336Ω时输出电压为3V，RP1=1.49Ω时输出电压为9V ，故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V，当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大，使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V左右。

五、设备清单：

图1.3

六、电路原理图

（1）

                         （参考图1.4）

（2）实际设计电路图

 

图1.5直流稳压总电路图

七：制板(protel下原理图和PCB图设计)

一、原理图设计

l  (1)进入原理图设计系统，新建原理图文档schematic document

l  (2)在设计管理其中添加相关的原理图元件库

常用的有protel Dos schematic libraries.ddb

l  (3)选择相关器件到图纸（双击左键即可）

l  (4)连接电线，注意连线时必须要用工具条上的place wire工具，而不能用place line工具，器件之间的电路必须要连通。

l  （5）修改元器件属性。注意：双击左键打开属性对话框，修改相关属性和参数。左键+空格键可以修改元件方向。

l  （6）保存文件，至此原理图以设计完毕

八：PCB图设计

l  （1）准备电路图和网络表，利用原先画好的原理图生成网络表，用设计菜单下的创建网络表命令。

l  网络表创建好后要查看各元器件的封装类型，如有些元器件的封装没有，则必须在原理图中通过修改元件属性，添加其封装。重新生成网络表。

l  2）规划电路板

    新建PCB文档，在机械（ mech1 ）层确定电路板物理尺寸，用 place/track命令。

用同样的方法在禁止布线层（ keepout ） 层规划电路板的电气边界。画好后点右键释放鼠标。

l  （3）网络表与元件的装入

l  装入pcb元件库，点击browse pcb 窗口中的下拉列表框中选择libraries选项

l  单击add/remove按钮，添加相关pcb元件库。添加：“ connectors ”、 “generic footprints”、 “ipc footprints”。

l  （3）利用网络表文件装入网络表和元件，用设计菜单下的家在网络表命令。可以预览有没有错误，如果有错误，则必须，知道没有错误，按execute按钮即可。在此过程中有可能预先没有装入全部的元件库，或者原理图中未给出封装类型，因而会造成网络表不全等。

l  （4）元件的自动布局，用tools/auto placement/auto placer命令，选择statisticl placer选项，选中group和rotate,在后面输入VCC和 GND，点ok完成自动布局，更新pcb图。

l  自动布局并不一定合理，可以根据需要进行手动调整。

l  （5）自动布线

l  设定自动布线参数，包括工作层面的设置，自动布线参数的设置，信号层（signal Layer）对于单层板，信号层只需要底层即可，对于双层板，要有top和bottom两层，丝印层只需top层，其它层根据需要设置，一般选keep out layer 和 multi-Layer层。

l  设置布线规则，包括走线的宽度、线路拐角模式、线之间的安全距离、过孔的类型等

l  （6）完成自动布线，执行auto route/all命令

l  （7）手工修整电路板

九：PCB设计图：

图1.6

               （图1.7 为手工修整PCB设计效果图）

十：总结：

    通过这次电路设计，我从中了解了直流稳压电源和贯通了书上的知识，同时也了解到了自己对于理论和实际应用的统一和对于器件在实际中的使用还有很大的不足，不能在使用器件时选择合适的参数的器件，不能根据器件的编号知道器件的基本功能。在这方面需要很大的提高。

在做的过程中也提升了我的动手能力，实践能力得到了一定的锻炼，加深了对模拟电路设计方面的兴趣。从开始的朦胧到后面得到的结果。