【正文】 路本身就是一套復(fù)雜的電源系統(tǒng)。 開關(guān)電源 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 任何電子設(shè)備均需直流電源來供給電路工作。輸出紋波電壓較高，瞬態(tài)響應(yīng)差，并且存在較為嚴(yán)重的開關(guān)干擾。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，電子設(shè)備開始從分立元器件進(jìn)入集成電路時(shí)代， 體積日益減小，裝機(jī)密度不斷提高，規(guī)模容量逐漸增大。即使不是這兩種極端情況，負(fù)載電阻的變化也會(huì)引起穩(wěn)壓電源輸出電壓的變化； （ 3）由于穩(wěn)壓電源本身造成的，構(gòu)成穩(wěn)壓電源的元器件質(zhì)量不好，參數(shù)有變化或完全無效，就不可能有效的調(diào)節(jié)前兩種原因引起的波動(dòng)； （ 4）由于元器件受溫度、濕度等環(huán)境影響而性能改變也會(huì)影響穩(wěn)壓電源輸出不穩(wěn)湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 定。 以穩(wěn)壓電源的調(diào)整元器件與負(fù)載的連接方式來分類，可以分為并聯(lián)穩(wěn)壓電源和串聯(lián)穩(wěn)壓電源兩種。 （ 3）濾波電路：整流電路是將交流電變成直流電的一種電路，但其輸出的直流電的脈動(dòng)成分較大，而一般電子設(shè)備所需直流電源的脈動(dòng)系數(shù)要求小于 。 （ 2）最大輸出電流 最大輸出電流是保證穩(wěn)壓電源安全工作所允許的最大輸出電流 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 3 章 設(shè)計(jì)步驟 設(shè)計(jì)思想 （ 1）電網(wǎng)供電電壓交流 220V(有效值 )頻率為 50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲 得所需要交流電壓。 變壓器副邊與原邊的功率比為 21/PP?? ，式中 ? 是變壓器的效率。應(yīng)注意，普通電解電容器有正、負(fù)極性，使用時(shí)正極必須接高電位端，如果接反會(huì)造成電解電容器的損壞。最小穩(wěn)定工作電流的值一般為 。 圖 LM317組成的穩(wěn)壓電路 由于調(diào)整端的電流可忽略不計(jì)，輸出電壓為 02( 1 / ) 1 .2 5 1 1 1 .2 5 1 3 .7 5U R R V V? ? ? ? ? ? () 為了減少 R2上的紋波電壓，可在其上并聯(lián)一個(gè) 10uF 電容 C。 Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics公司出版的 EDA 工具軟件。 Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來，其作 用與示波器相似但功能更多。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻 RV1時(shí)，正輸出負(fù)載上的電壓發(fā)生變化；當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻 RV2 時(shí)，負(fù)輸出負(fù)載上的電壓發(fā)生變化。感謝給我?guī)椭耐瑢W(xué)，他們?cè)谖艺撐膶懽髌陂g，給了我不少幫助，提出了大量寶貴的意見及建議。 圖 圖 表示的是當(dāng)輸出為 5V 時(shí)，正電壓輸出負(fù)載上的電壓波形圖，圖中每一格表示的幅值是 5mv，所以達(dá)到了論 文 輸出為 5V 時(shí)，帶載紋波電壓峰 峰值＜ 5mV 的要求。 Proteus 軟件所提供的軟件資源 Proteus 軟件所提供了 30 多個(gè)元件庫，數(shù)千種元件。為此，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)： （ 1）選用耐熱性和熱穩(wěn)定性好的元器件和材料，以提高其允許的工作溫度； （ 2）減小電源內(nèi)部的發(fā)熱量； （ 3）用冷卻的方法降低環(huán)境溫度，加快散熱速度。有內(nèi)部電流限制、熱關(guān)閉和輸出晶體管安全補(bǔ)償，即使湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 調(diào)節(jié)所有超載保護(hù)電路也可完全保留其功能，提供超載保護(hù)。僅僅從公式本身看， RR2 的電阻值可以隨意設(shè)定。 電容濾波電路的輸出特性曲線如圖 所示。 交流電壓通過整流、濾波后雖然變?yōu)榻涣鞣至枯^小的直流電壓，但是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或者負(fù)載變化時(shí)，其平均值也將隨之變化。它表征當(dāng)輸入 電壓不變時(shí)，直流穩(wěn)壓電源對(duì)由于負(fù)載電流 (輸出電流 )變化而引起的輸出電壓的波動(dòng)的抑制能力，在規(guī)定的負(fù)載電流變化的條件下，通常以單位輸出電壓下的輸出電壓變化值的百分比來表示直流穩(wěn)壓電源的電流調(diào)整率。常用的整流電路有全波整流、橋式整流等。 以穩(wěn)壓電源的穩(wěn)定方式來分類，可以分為參數(shù)穩(wěn)壓電源和反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電 源兩種。 事實(shí)上，穩(wěn)壓電源的輸出，是相對(duì)穩(wěn)定而并非絕對(duì)不變的，它只是變化很小，小到可以允許的范圍之內(nèi)。電子管問世不久，就有人設(shè)計(jì)了電子管直流穩(wěn)壓電源。開關(guān)電源的輸出電壓是由激勵(lì)信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)的，輸入信號(hào)電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來控制，在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí)，它仍能保證有效的穩(wěn)定輸出電壓。線性穩(wěn)壓源的優(yōu)點(diǎn)是：電源穩(wěn)定度及負(fù)載穩(wěn)定度較高；輸出紋波電壓?。凰矐B(tài)響應(yīng)速度快；線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修；沒有開關(guān)干擾。19 仿真軟件介紹 9 直流穩(wěn)壓電源的基本組成 1 穩(wěn)壓電源的發(fā)展 詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)方案，變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓和保 護(hù)電路等各個(gè)組成部分的參數(shù)設(shè)計(jì)。由于電子技術(shù)的特性，電子設(shè)備對(duì)電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足負(fù)載要求的電能，而且通常情況下要求提供穩(wěn)定的直流電能。開關(guān)穩(wěn)壓的優(yōu)越性還體現(xiàn)在：功耗小、效率高。但是，當(dāng)頻率提高以后，對(duì)整個(gè)電路元器件的要求，有了進(jìn)一步的提高。目前，線性集成穩(wěn)壓電源已經(jīng)發(fā)展到幾百個(gè)品種，類型也多種多樣。 本論文所完成的內(nèi)容 本論文主要研究了以 LM317/LM337 芯片為核心的雙輸出可調(diào)穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)，畫出了雙輸出可調(diào)穩(wěn)壓電源的電路圖，并對(duì)其用 proteus 軟件進(jìn)行仿真，本文的主要內(nèi)容安排如下： （ 1）第一章介紹了直流電源的發(fā)展，以及課題的研究背景和意義。在這種穩(wěn)壓電源中，調(diào)整元器件串接于輸入端和輸出端之間，輸出電壓就依靠調(diào)整元器件改變自身的等效電阻來維持恒定。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 特性指標(biāo) （ 1）輸出電壓范圍 輸出電壓范圍是指符合直流穩(wěn)壓電源工作條件情況下，能夠正常工作的輸出電壓范圍。變壓器副邊電壓有效值決定于后面電路的需要。此時(shí)電流的路徑為： 24Lb D R D a? ? ? ?。 集成穩(wěn)壓器與簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電路相比其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它可以通過外接元件使輸出電壓得到很寬的調(diào)節(jié)范圍。 在應(yīng)用中，為了電路的穩(wěn)定工作，在一般情況下，還需要接二極管作為保護(hù)電路，防止電路中的電容放電時(shí)的高壓把 317 燒壞。當(dāng)調(diào)節(jié) 1vR 減少 ,使 3U 達(dá)到與DU 相等時(shí) ,輸出電壓即為 00V 之后 ,當(dāng)調(diào)節(jié) R2 逐漸增大時(shí) , U0 即由 0V 開始增大。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。對(duì)于軟件的分布調(diào)試，應(yīng)先執(zhí)行 debug 菜單下的 start/restart debugging 菜單項(xiàng)命令，此時(shí)可以選擇 stepover、 step into 命令執(zhí)行程序，執(zhí)行的效果是單句執(zhí)行、進(jìn)入子程序和跳出子程序執(zhí)行。 （ 3）利用 proteus 軟件對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行仿真分析，并得到了有效的仿真結(jié)果。湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 參考文獻(xiàn) [1] Marty ［ M］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx:3062. [2] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)［ M］ .北京：高等教育出版社， 1999:1184. [3] 陳堅(jiān) .電力電子學(xué)［ M］ .北京：高等教育出版社， 20xx:2879. [4] 王增福，魏永明 .新編線性直流穩(wěn)壓電源 ［ M］ .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx:753. [5] 曲學(xué)基，王增福 .穩(wěn)定電源基本原理與工藝設(shè)計(jì) ［ M］ .北京：電 子工業(yè)出版社，20xx:2164,79103. [6] 全新實(shí)用電路集萃叢書編輯委員會(huì) .電源應(yīng)用電路集萃 ［ M］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [7] 李東生，張勇 .Protel DXP 電路設(shè)計(jì)教程 ［ M］ .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx:2068. [8] 張慶雙 .LED 應(yīng)用電路精選 ［ M］ .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx:1997,113124. [9] 王吳，謝文閣，杜穎，呂義 .線性集成電源應(yīng)用電路設(shè)計(jì) ［ M］ .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx:5197. [10] 曲學(xué)基 .電力電子濾波技術(shù)及其 應(yīng)用 ［ M］ .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx:4185. [11] 周志敏，周紀(jì)海，紀(jì)愛華 .先行集成穩(wěn)壓電源實(shí)用電路 ［ M］ 。 調(diào)試與仿真 對(duì)所做設(shè)計(jì)用 proteus 進(jìn)行仿真，通過調(diào)節(jié)滑 動(dòng)變阻器 RV1 和 RV2 的大小，可以基本實(shí)現(xiàn)輸出電壓從 0～ 177。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過程和結(jié)果。 圖 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）