赵雷 数显式稳压电源.doc

. 淮海工学院课程设计报告书课程名称: 电子技术课程设计题目: 数显式稳压电源的设计系(院): 电子工程学院学期: 20 10?—— 201 1 (第 2 学期) 专业班级: 电科 081 姓名: 赵雷学号: 0308311 35 评语: 成绩: 签名: 日期: . 目录 1、课程设计的题目 2、设计任务和基本要求 3、课程设计的原理框图 4、电路各部分的设计 5、稳压器主要性能指标 6、总电路图 7、设计的心得体会 8、元件清单 9、参考文献 1、设计课题:数显式稳压电源 2 、设计任务和基本要求: 1). 电源电压 0~ 10V 可调, I omax =100mA, 纹波电压△U op-p ≤ 5mV 稳压系数 S v≤5×310 ? 2). 数显部分显示速度/3 1?T 秒;显示位数 2 13 位;显示绝对误差不超过 V。 3、数显稳压电源的组成原理框图数显式稳压电源采用模数转换的方法将直流稳压源的输出电压以数字的形式显示出来。它主要由三大部分组成: 直流稳压电源部分、 A/D 转换部分, 如图 6-2 -1 所示: 图 6-2 -1 原理框图 4 、电路各部分的分布设计 直流稳压电源的设计直流稳压电源的组成如图 6-2 -2 所示, 其中电源变压器, 整流电路、滤波电路等部分的设计参见 , 此处不作详细介绍。下面着重介绍三端可调输出集成稳压器。直流稳压电源 A/D 转换数字显示. 电源变压器整流电路滤波电路稳压电路图 6-2-2 三端可调输出集成稳压器原理框图三端可调输出集成稳压器是在三端固定输出集成稳压器的基础上发展起来的,集成片的输入电流几乎全部流到输出端,流到公共端的电流非常小,因此可以用少量的外部元件方便地组成精密可调的稳压电路, 应用更灵活。典型产品 CW117/CW217/CW317 系列为正电压输出, CW137/CW237/CW337 为负电压输出。同一系列的内部电路和工作原理基本相同, 只是工作温度不同,如 CW117/217/317 的工作温度分别为-55 °C~ 150 °C, -25 °C~ 150 °C,0°C~ 125 C°, 根据输出电流的大小,每个系列又分别为 L型(Io ≤ ),M 型(Io ≤ ) 。如不标 M或L 的则表示 I o≤ ,当输入电压在 2~ 40V 范围内变化时,电路均能正常工 A DJV oV IA DJV IV o CW167 CW137 1 23123 图6-2-3CW167系列和CW137系列的外行及管脚排列作 CW117 系列及 CW137 系列的引角排列如图 6-2 -3 所示。图 6-2-4 三端可调稳压器基本应用电路图 6-2 -4 为三端输出集成稳压器基本应用电路, D 1 用于防止输入短路时电网电压输出. C 4 上存储的电荷产生很大的电流反向流入电流稳压器使之损坏。 D 2 用于防止输出短路时 C 2 通过调整端放电而损坏稳压器。 R1,R2 构成取样电路,调节 R 2 可改变取样比,即可调节输出电压 U o 的大小, U o = × (1+ R2/R1 ) 6-2-1 式中 V 为基准电压 U REF ( 输出端与调整端之间的电压) 。当 R 2 =0 时, U o =, 当R 2 = Ω时U o =24 V。考虑到器件内部电路绝大部分静态工作电流 I Q 由输出端流出, 为保证负载开路时电路工作正常,必须正确选择电阻 R 1 。实际应用中可选 I Q =10mA, R 1=125 10 10 25 .1 3???A VI U Q REF Ω, 取标称值 120 Ω。若 R 1 取值太大,会有一部分电流不能从输出端流出, 影响内部电路正常工作, 使输出电压偏高。如果负载固定, R 1 也可取大一些,只要保证 I+Io ≥ 10mA 即可。图 6-2-5 0~30V 可调稳压电路图 6-2 -5为 CW317 组成的输出电压 0~ 30V 连续可调的稳压电路。 R 3、D z组成稳压电路,使A 点电位为- V, 这样当R 2=0时,U A与U RE F 抵消,使 Uo=0V. 、 A/D 转换电路的设计 32 1 位双积分 A/D 转换器 ICL7107 是 CMOS 大规模集成电路芯片,其片内已经集成了模拟电路部分和数字电路部分, 所以只要外接少量元件就成了模拟电路和数字电路部分,所以只要外接少量元件就可实现 A/D 转换。 、芯片的内部电路结构及引脚功能 ICL7107 内部电路含有模拟电路和数字电路两大部分,电路如图 6-2- 6 所示. (a )模拟部分电路(b )数字部分电路图 6-2-6 图 6-2 -7是 ICL 710