基于數(shù)顯直流穩(wěn)壓電源的畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-03 20:46本頁面
【正文】 使負載電壓的波動大為減小。設(shè)電容兩端初始電壓為零，并假定t=0時接通電路，輸入電壓U2為正半周，當U由零上升時，VV3導(dǎo) 通，C被充電，同時電流經(jīng)VV3向負載電阻供電。濾波電解電容C的選擇原則是：取其放電時間常數(shù)RLC大于充電周期的3～5 倍，其耐壓值必須大于脈動電壓峰值。圖9 電容濾波電路經(jīng)過分析，最終決定采用方案二。電容濾波電路比較簡單，而且負載直流電壓比較高，紋波也比較少，適用于負載電壓較高，負載變動不大的場合，也減輕了電路設(shè)計和實際焊接的工作。電感濾波電路圖如圖8所示：圖8 電感濾波電路方案二：采用電容濾波電路。在電感濾波電路中，整流管的導(dǎo)電角度比較大，峰值電流很小，輸出特性比較平坦，但是由于鐵芯的存在，比較笨重，體積比較大，而且容易引起電磁干擾。對于濾波電路的選擇有兩種方案：方案一：采用電感濾波電路。 濾波電路整流電路將交流電變?yōu)槊}動直流電，但其中含有大量的交流成分（稱為紋波電壓）。 圖7 橋式整流電路電壓和電流波形如圖7所示，在交流電壓u2的整個周期內(nèi)，負載Rl都有同方向的電流通過，故Rl上得到單方向全波脈動的直流電壓。根據(jù)計算，1N4007的二極管符合設(shè)計要求，可以用作整流橋。二極管最大反向電壓：式中U2為電源變壓器次級電壓有效值，Ui為整流輸出電壓(即穩(wěn)壓器輸入電壓)。由于濾波電容的容量愈大，二極管導(dǎo)通角愈小，通過二極管脈沖電流的幅度愈大，因此，整流管的幅值電流必須加以考慮。橋式整流電路原理圖如圖6所示。在工作時，電路中的四只二極管都是作為開關(guān)運用，當正半周時，二極管VV3導(dǎo)通（VV4截止），在負載電阻上得到正弦波的正半周；當負半周時，二極管VV4導(dǎo)通（VV3截止），在負載電阻上得到正弦波的負半周。本設(shè)計采用單相橋式整流電路。完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔茫虼硕O管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。因為課題不需要用到20V以上的電壓，所以應(yīng)該選用18V24V的變壓器，這樣可以降低LM317集成芯片的功耗，達到低功耗，高效率的要求。為此，在穩(wěn)壓器兩端并接二極管D6，輸入端短路時C5通過D6放電，保護LM317穩(wěn)壓器。因此，輸出端接入10uF的電解電容C5，提供足夠的電流供給，同時可以防止可能發(fā)生的自激振蕩以及減小高頻噪聲和改善負載的瞬態(tài)響應(yīng)。為獲得較高的輸出電壓值，LM317穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)端與地之間的電阻R2值及其壓降往往較大，在R2兩端并接一個不小于10uF的電容C3，可有效地抑制輸出端的紋波。交流220V電壓經(jīng)過電源變壓器降壓整流后得到直流電壓Vin，電壓Vin經(jīng)過濾波電路輸入到集成穩(wěn)壓器的輸入端，（可調(diào)范圍取決于R2和R3的取值。穩(wěn)壓電源電路圖如圖5所示。下面給出ICL7107芯片的管腳排列圖，如圖4所示：圖4 ICL7107的管腳排列圖表2為ICL7107芯片的各種極限參數(shù)的表格，包括工作溫度、儲存溫度、熱阻和最大結(jié)溫等。芯片第31引腳是信號輸入引腳。芯片的第一引腳是供電，需要接入DC5V的電壓。ICL7107芯片共有40個引腳，芯片的第一腳，是將芯片正放，眼睛面對芯片的型號字符，在芯片的左下方就是它的第一腳。真正的差動輸入和差動參考源在各種各樣的系統(tǒng)中都發(fā)揮了非常大的作用。它集成了七段譯碼器，顯示驅(qū)動器，參考源和時鐘系統(tǒng)，并且可以直接驅(qū)動發(fā)光二極管。表1為幾種集成穩(wěn)壓器的型號與性能指標：表1 幾種集成穩(wěn)壓器的型號與性能指標類型三段固定三端可調(diào)大電流可調(diào)參數(shù)符號單位78Mxx、79Lxxlm31LM337LM138輸入電壓V1V+（840）+（340）35輸出電壓V0V+（524）+（）最小電壓差（ViVo）minV+()電壓調(diào)整率Sv%V318電流調(diào)整率Si%1215溫度系數(shù)S/℃300(075) ℃紋波抑制比RRdB53660677806075調(diào)整端電流IduA50、65100輸出阻抗ZoΩ最小負載電流IominmA輸出電流IoA空擋（）M（）L（）最大功耗PmaxW輸出噪聲電壓VnuV(峰峰值)470、12560050 ICL7107三位半LCD/LED顯示A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107是現(xiàn)時一種在數(shù)字儀表領(lǐng)域上應(yīng)用非常廣泛的三位半A/D轉(zhuǎn)換器，它的用途非常廣泛，不僅可以用于制作數(shù)字顯示電壓表，電路稍加改造，還可以用于制作數(shù)字電流表和數(shù)字溫度計等實用的電路或儀表。此外，它還有眾多的優(yōu)點，例如，調(diào)壓范圍寬，穩(wěn)壓性能好，噪聲低，紋波抑制比高。Lm317是應(yīng)用很廣泛的集成電路之一。 芯片的選擇 LM317三端可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器Lm317是可調(diào)節(jié)三端正電穩(wěn)壓器，此穩(wěn)壓器非常容易使用，只要兩個外部電阻來設(shè)置輸出電壓。輸出LM317穩(wěn)壓電路變壓器220AC輸入LED顯示ICL7107圖3 方案三系統(tǒng)框圖根據(jù)課題的要求最終選擇方案三，雖然方案三電壓調(diào)節(jié)精度不及方案二，但是連續(xù)可調(diào)的直流電壓比較符合課題，方案二中的數(shù)控直流電源是步進調(diào)壓的。再用ICL7107芯片制作數(shù)字顯示電壓表頭，芯片的供電也是用lm317制作+5V的穩(wěn)壓電源提供。方案二系統(tǒng)框圖如圖2所示。方案二：用單片機控制輸出電壓的調(diào)整，使用電壓采樣電路，通過A/D轉(zhuǎn)換實現(xiàn)閉環(huán)控制。它的功耗比較小，效率高，穩(wěn)壓范圍寬，電路的形式多樣。2 方案的選擇和設(shè)計思路 方案設(shè)計與論證1 ；2 波紋系數(shù)盡量小，輸出穩(wěn)定；3 能數(shù)字顯示電壓。第五部分給出設(shè)計的實物圖。第三部分對選擇的方案進行分析闡述，把電路分模塊地論述，給出各部分電路圖。 性能指標輸出最大電壓：20V輸出最小電壓：輸出最大電流：最大傳送功率：20W 論文的總體結(jié)構(gòu)第一部分主要介紹課題的背景，研究意義，介紹本文的主要研究內(nèi)容，包括實現(xiàn)的功能和性能指標等。所以，如果希望調(diào)整的精度高，可調(diào)電阻RV1的調(diào)整精度也要高。LM317的電壓調(diào)整電路圖如圖1所示。整流器由二極管組成，用于濾去整流輸出電壓中的紋波。這就需要通過變壓，整流，濾波，穩(wěn)壓電路來將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓的直流電，供家用電器使用。在日常生活中，很多家用電器或者IT產(chǎn)品都要用到穩(wěn)壓直流電源供電。在日常的電子電路中，供電電源常常要用到穩(wěn)壓直流電源。本電源在市場上很有應(yīng)用前景，可以作為收音機或掌機的外接電源，也可以用作手機電池的充電器，功率高點的還作為小型電視或其他家用電器的電源。通過變壓器把220V的市電變?yōu)殡娫此枰牡蛪航涣麟姡缓蠼?jīng)過整流器，把交流電變成直流電，但是這時候的直流電并不穩(wěn)定，需要經(jīng)過濾波后，再由穩(wěn)壓器穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定的直流電。Abstract Today39。本設(shè)計的顯示部分是采用ICL7107芯片制作LED顯示的數(shù)字電壓表，并聯(lián)到輸出端，完成電壓顯示的功能。電源的穩(wěn)壓部分用三端集成穩(wěn)壓管LM317完成，數(shù)字顯示部分用ICL7107芯片完成。本電源作為一個微型啟動器，具有可調(diào)整電壓，而且具備輸出電壓可以顯示的功能。直流穩(wěn)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位。由于電子技術(shù)的特性，電子設(shè)備對電源電路的要求就是能夠提供持續(xù)穩(wěn)定、滿足負載要求的電能，而且通常情況下都要求提供穩(wěn)定的直流電能。常用的穩(wěn)壓電源有交流和直流之分，當然這些電源電路的樣式、復(fù)雜程度千差萬別。NANCHANG UNIVERSITY畢業(yè)設(shè)計The graduation design（2009—2012年） 題 目: 數(shù)顯式直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計 英文題目: Digital DC power supply circuit design 學(xué) 院: 共青學(xué)院 系 別: 信息工程系 專 業(yè): 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級: 09應(yīng)用電子技術(shù)（1）班 學(xué)生姓名: 余
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