双路可调电源1.doc

《电子技术课程设计》实训报告

题目____________________
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学生姓名
专业班级
学号
系(部)
指导教师
实训时间 -
实训报告评语
等级:
评阅人: 职称:

年月日
实训目的
1、培养动手能力,在实践中加强对理论知识的理解。
2、掌握对电子元器件识别,相应工具的操作,相关仪器的使用,电子设备制作、装调的全过程的方法。
3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。
4、学习使用proteus、protel电路仿真与设计软件,动手绘制电路图。
二、实训设备及仪器
1、电烙铁:焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。
2、螺丝刀、镊子等必备工具以及练习焊接时用的铜丝。
3、锡丝:由于锡熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。
4、松香,导线,剥线钳等其它需要用到的工具。
5、相关实验项目所需的电路板,电子元件等。
三、实训要求
1、识别不同的电子元器件的规格和种类,熟练掌握焊接技术。
2、按照电路图设计合理安排元器件的位置,连接好电路,对接口进行焊接,完成对指定功能的测试。未达到测试要求的重新调试,直至排除故障。
四、实训电路设计
1、电路设计框图
直流稳压电源是将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源,其基本组成如图(1)所示:
T
整
流
滤
波
稳
压
负
载
图(1) 直流稳压电源的方框图
直流稳压电源的输入为220V的电网电压,一般情况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。
变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压,全波整流电路的输出波形如下图所示。可以看出,他们均含有较大的交流分量,会影响负载电路的正常工作。
为了减小电压的脉动,需通过低通滤波电路滤波,使输出电压平滑。理想情况下,应将交流分量全部滤掉,使滤波电路的输出电压仅为直流电压。然而,由于滤波电路为无源电路,所以接入负载后势必影响其滤波效果。对于稳定性要求不高的电子电路,整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压,但是当电网电压波动或者负载变化时,其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响,从而获得足够高的稳定性。
2、部分电路设计
(1)电源变压器
电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。实际上,理想变压器满足I1/I2=U2/U1=N2/N1=1/n,因此有P1=P2=U1I1=U2I2。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。根据输出电压的范围,可以令变压器副边电压为12V。
(2)整流电路
全波桥式整流电路
为了克服单相半波整流电路的特点,在使用电路中多采用单相全波整流电路,最常用的是单相桥式整流电路。如图(2)所示
图(2) 全波桥式整流电路
设变压器次级电压U2=U2msinwt=U2sinwt,其中U2m为其幅值,U2为有效值,负载电阻为100Ω。在电压U2的正半周期时,二极管D1、D3因受正向偏压而导通,D2、D4因承受反向电压而截止;在电压U2的负半周期时,二极管因受D2、D4正向偏压而导通,D1、D3因承受反向电压而截止。U2和UL的波形如图(5)所示,显然,输入电压是双极性,而输出电压是单极性,且是全波波形,输出电压与输入电压的幅值基本相等。
由理论分析可得,输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为
图(3) 全波整流电路的波形
UOL=2U2m/p=U2≈=×12≈
全波整流电路中的二极管安全工作条件为:
a)二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。
b)二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压
URM。
(3)滤波电路
电容滤波电路是最常见的也是最简单的滤波电路,在整流电路的输出端并联一个电容即构成电容滤波电路,如图(4)所示:
图(4) 单相桥式整流电容滤波电路
该电路工作原理:设U2= U2msinwt=U2sinwt,由于是全波整流,因此不管是在正半周期还是在负半周期,电源电压U2一方面向RL供电,另一方面对电容C进行充电,由于充电时间常数很小(二极管导通电阻和变压器内阻很小),所以,很快充满电荷,使电