0-±15V跟蹤式穩(wěn)壓電源

0-15V跟蹤式穩(wěn)壓電源,15,跟蹤,穩(wěn)壓電源 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文0-15V跟蹤式穩(wěn)壓電源系 電子信息工程系 專業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 姓名 XXX 班級 XXX指導(dǎo)教師 王琦華 職稱高級工程師 設(shè)計時間 2009.11.162010.1.24 目錄1 原理分析.3 1.1 電路介紹 .3 1.2 電路框架圖.4 1.3 電路原理圖.4 1.4 應(yīng)用領(lǐng)域.42 電路原理.5 2.1 組成結(jié)構(gòu).5 2.2 整流濾波穩(wěn)壓電路.5 2.3 穩(wěn)壓電路.6 2.4 調(diào)壓電路.72.5 差分放大器 ,+6.8V輔助電源.82.6 總電路的作用分析.83 參考文獻(xiàn)104 總結(jié)11附 電路原理圖.12 各元器件功能.131 原理分析1.1 電路介紹跟蹤式穩(wěn)壓電路是從0起調(diào)至15V的直流穩(wěn)壓電源。用LM317和LM337三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器，故內(nèi)部有限流、短路和熱保護(hù)等完善功能。其獨(dú)特之處：僅用一個單連電位器即能實現(xiàn)正、負(fù)電壓“跟蹤”調(diào)節(jié)，具有線路簡單、調(diào)節(jié)方便、性能優(yōu)良等特點(diǎn)。1.2 電路框架圖跟蹤式穩(wěn)壓電源的電路框架圖如圖11所示。圖111.3 電路原理圖跟蹤式穩(wěn)壓電源的電路原理圖見最后一頁附圖。1.4 應(yīng)用領(lǐng)域信息時代里，手機(jī)已成為常用的通信工具。目前，我國手機(jī)總臺的發(fā)射設(shè)備都采用進(jìn)口設(shè)備，其輸出電壓為13.8V，電流為15-20V。進(jìn)口電源不帶可控硅部分，而我國電網(wǎng)波動較大，為此設(shè)計了這種穩(wěn)壓電源。2 電路原理2.1 組成結(jié)構(gòu)本電路由降壓整流濾波電路、穩(wěn)壓器、調(diào)壓電路、差分放大器、6.8V輔助電源組成。由于正負(fù)電路結(jié)構(gòu)與原理相同所以在次不做重復(fù)。2.2 整流濾波穩(wěn)壓電路整流的任務(wù)是將正弦波變換成直流電壓；濾波的任務(wù)是將全濾波性通過RC濾波網(wǎng)絡(luò)以后變成更平坦的直流電壓，減小脈動，提高整流的效果；穩(wěn)壓的任務(wù)是要求輸出恒定的直流電壓，且要達(dá)到課題所提出的要求。整流濾波穩(wěn)壓電路如圖2-1所示。圖21T是一個交直流轉(zhuǎn)換器，它實現(xiàn)的動能是將220V交流電壓轉(zhuǎn)換成為15.5V，1.5A的直流變壓器，這樣就確保了電路的正常使用，由于交流電壓過大，會使得在小功率電路中電路中的元器件損壞。VD1VD4是由四個二極管組成的橋式整流電路，在擺放四個二極管的時候要保持方向一致，不然任何其中一只因極性不正確會使得電路短路或者燒壞電路元件。C1是一只2200uF/25V的電解電容，它在電路里起的作用是將整流之后的電壓進(jìn)行濾波，使得輸入電路的電壓更接近于直流電壓，獲得上下對稱的22V直流電壓。2.3 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓的作用是通過通常穩(wěn)壓二極管都是與串聯(lián)電阻組合使用的，穩(wěn)壓二極管是并聯(lián)在輸出兩端。當(dāng)輸入電壓高于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定（擊穿）電壓時，穩(wěn)壓二極管有電流通過，加大了在串聯(lián)電阻上的電壓降，使輸出電壓不高于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定（擊穿）電壓。穩(wěn)壓器如圖22所示。 圖22VD7 是二極管，作用是當(dāng)有反向電壓時，可以直接從VD7流過，防止電壓過大損壞穩(wěn)壓管IC1，防止外接負(fù)載加大有電容放電，致使IC1與IC3輸出端損壞。R3、R6、R7、RP1構(gòu)成穩(wěn)壓輸出值調(diào)整電路；R1、R2:決定VD5、VD6穩(wěn)壓管的偏置電流；LM317是可調(diào)節(jié)3-端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍為1.2V到37V時能夠提供超過1.5A的電流。此穩(wěn)壓器非常易于使用，只需要兩個外部電阻來設(shè)置輸出電壓。此外還使用內(nèi)部限流、熱關(guān)斷和安全工作區(qū)補(bǔ)償使之基本能防止燒斷保險絲。外形圖如圖2-3所示。管腳：1.調(diào)節(jié)端 2.Vout 3.Vin 圖232.4 調(diào)壓電路調(diào)壓電路時通過調(diào)節(jié)電路中的電阻來改變。圖24RP1: 改變輸出電壓2.5 差分放大器 ,+6.8V輔助電源分別接在運(yùn)放 IC4和運(yùn)放 IC3的 V+與 V-端，以保證IC3、IC4的工作電壓不超過極限范圍。電路如圖所示如圖2-4。輔助電源如圖25所示。圖252.6 總電路的作用分析1.正輸出電路由穩(wěn)壓器IC1及相關(guān)元器件組成，通常接在穩(wěn)壓器IC1的調(diào)節(jié)上電位器另一端是接地的。假如RP1電阻調(diào)至0值，那么輸出電壓Vout=1.2V，即電路內(nèi)部基準(zhǔn)電壓為1.2V，同時在電阻R3上產(chǎn)生10mA恒流，只要改變RP1的阻值即可改變輸出電壓。這里，將RP1接地端改接在運(yùn)放IC3的輸出端，并設(shè)法使IC3的輸出電壓為-1.2V，以抵消IC1的基準(zhǔn)電壓+1.2V，這樣便可實現(xiàn)從0起調(diào)，要實現(xiàn)上述目的也很簡單，只要將運(yùn)放IC3連成差分放大器，進(jìn)行減法運(yùn)算即可。由圖可知，同相輸入端電壓為V1，而反相輸入端電壓為V2，因R4=R5=R6=R7，故IC3的輸出端電壓 VO=R5/R4 （V1-V2=-1.2V，也可得出穩(wěn)壓器IC1的輸出電壓 +Vout5mAR310mAPR1-1.2V。2.負(fù)輸出電路由穩(wěn)壓器IC2及相關(guān)元件組成，這里省去了IC2調(diào)節(jié)端上原設(shè)置的電位器RP3，改接在運(yùn)放IC4的輸出端，由IC4的輸出電壓控制調(diào)節(jié)端，同樣可以達(dá)到調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器的輸出電壓目的。由于運(yùn)放IC4接成增益為1的反相放大器，其反相輸入端連到正輸出電路的穩(wěn)壓器輸出端上，所以負(fù)輸出穩(wěn)壓器便產(chǎn)生極性相反幅度相等的穩(wěn)壓電壓，即-Vout=-R10R9（+Vout），因R9=R10，所以-VoutVout，即負(fù)輸出電壓跟蹤正輸出電壓。3.電路中二極管D7與D8用以防止外接負(fù)載加大有電容放電，致使IC1與IC3輸出端損壞；另外二極管D9與D10為防止因某種原因IC3輸出正飽和和IC4輸出負(fù)飽和而將IC1和IC2調(diào)節(jié)端擊穿，因IC1與IC2的調(diào)節(jié)端不允許流入反相電流。3.參考文獻(xiàn)1.謝自美主編。電子線路設(shè)計、實驗、測試。武漢：華中理工大學(xué)出版社，1994。2.孫義芳，莊慕華編。電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗。北京：高等教育出版社，1992。3.孟貴華主編。電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)。北京：電子工業(yè)出版社，19964.張璞，李慶常編著。電子技術(shù)課程設(shè)計。北京：北京理工大學(xué)出版社，1994。5.清華大學(xué)電子學(xué)教研組孫梅生等編。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計。北京：高等教育出版社，1989。6.張連春編著。收音機(jī)擴(kuò)音機(jī)錄音機(jī)和電視機(jī)用穩(wěn)壓電源的制作。北京：人民郵電出版社，1995。4 結(jié)語本次論文通過查閱網(wǎng)絡(luò)與圖書館搜集到的資料，再加上指導(dǎo)老師指點(diǎn)，結(jié)合生活中對遙控器的功能特性要求，設(shè)計出了這一套以模擬電子技術(shù)為核心技術(shù)的0-15V跟蹤式穩(wěn)壓電源，基本完成了課題的要求。從開始接到論文題目到電路圖的確立，再到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受。當(dāng)然在做的過程中也遇到過很多的麻煩，一些沒有接觸過的元件，它們的封裝需要自己去書籍、網(wǎng)上搜索，在更新的時候會有一些錯誤，自己很難改正，只得求助老師，最后得以解決。這次畢業(yè)設(shè)計使我開始了自主的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲。各種系統(tǒng)的適用條件，各種程序的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種元件的安裝方式，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我對設(shè)計有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求。課題設(shè)計過程中我不怕失敗，在失敗中總結(jié)經(jīng)驗，為成功積累素材；學(xué)著自我超越，敢于嘗試，在嘗試中進(jìn)步，這對我能力的提高大有好處。每一次老師交代的任務(wù)，每一個任務(wù)都是一個鍛煉的機(jī)會和成長的過程，我在規(guī)定的時間盡善盡美的完成，把自己的能力發(fā)揮到最大限度。這些本是我工作后才會意識到的問題，通過這次畢業(yè)設(shè)計讓我提前了解了這些知識。論文的撰寫過程，讓我對學(xué)習(xí)、工作的思路有了更為明朗的認(rèn)識：它是站在一定高度上去工作的。曾經(jīng)也做過課程設(shè)計，都是局限在課本中，這次讓我頗收豐富。論文的撰寫過程，讓我對學(xué)習(xí)、工作的思路有了更為明朗的認(rèn)識：它是站在一定高度上去工作的。曾經(jīng)也做過課程設(shè)計，都是局限在課本中，這次讓我頗收豐富。這次做論文的經(jīng)歷使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后工作中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。離開學(xué)校完成論文，是一個終點(diǎn)，又是另外一個起點(diǎn)！通過多次老師的指導(dǎo)才順利的完成了這次的課題設(shè)計。因此很感謝王琦華老師，老師辛苦了！附 電路原理圖各元器件功能：T:把220V交流電壓轉(zhuǎn)換成15.5V、1.5A交流電壓；VD1VD4:組成橋式整流電路；VD5:穩(wěn)壓二極管；VD6:穩(wěn)壓二極管；VD7: 當(dāng)有反向電壓時可以直接從VD7流過，防止電壓過大損壞穩(wěn)壓器IC1；VD7、VD8: 防止外接負(fù)載加大有電容放電，致使IC1與IC3輸出端損壞；VD9、 VD10: 防止因某種原因IC3輸出正飽和和IC4輸出負(fù)飽和而將IC1、IC2調(diào)節(jié)端擊穿，因IC1與IC2的調(diào)節(jié)端不允許流入反相電流；C1、C2: 將整流之后的電壓進(jìn)行濾波，使得輸入電路的電壓更接近于直流電壓，獲得上下對稱的22V直流電壓；C3、C4:用來消除大的瞬變電流相互間的影響；C5、C6:與C1、C2功能一樣，只是輸出的；C7、C8:與C3、C4功能一樣，只是輸出的；R1、R2:決定VD5、VD6穩(wěn)壓管的偏置電流；R3、R6、R7、RP1構(gòu)成穩(wěn)壓輸出值調(diào)整電路；R4:反相端輸入電阻；R5:反饋電阻；R8:穩(wěn)壓器輸入端電阻；R9、R10:反相端輸入電阻；IC1:穩(wěn)壓器；IC 2:穩(wěn)壓器；IC3:運(yùn)放，接成差分輸入；IC4:運(yùn)放，接成反相輸入；RP1: 改變輸出電壓；;14