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电子技术课程设计报告
设计课题：
姓名：
&
学号：
指导老师：
专业：自动化
校对：
审核：
设计时间：2010年7月12日-7月23日，
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一、设计任务
要求：设计并制作一个可调线性稳压电源。
指标：①可调范围～18V
②最大输出电流 Io≦1.5A
③电压调整率 Su≦5%
④电流调整率 Si≦5%
.
二、初步设计
~
功能块
降压→整流AC/DC →滤波→稳压→附加电路
电路图
方案一：
1、整流电路
:
采用全波整流，设导线3，4间电压为U2，电容C4两端电压为Uc，则×U2=Uc。
Uc=18+（2～3）V，取Uc=21V。
2、滤波电路
采用电解电容C4进行滤波。
R×C4=(3～5)×T/2
等效电阻R=Uc/I N
I N = 1.5A
、
R= 14 Ω
所以，C4的范围为：～
取C4=。
C1=（～）×C4，所以取 C1=330 μF
3、稳压电路
采用三端稳压器LM7805和运算放大器LM741，其中运算放大器LM741构成电压跟随器。
由两者的性质，得三端稳压器的输出端与运放的同相端之间的电压恒为5V。
这样通过调节R1，R4，R3的值，利用分压原理，就能输出需要的稳定的可调的电压。
当Uo= 时，（R1+R4）/R3=5/
}
当Uo=18V时， R1/（R4+R3）=5/13
取R4=1KΩ，得 R1=714Ω，R2=857Ω。
取 R1=715Ω，R2=866Ω。
4、各项指标的仿真测试结果
（1）改变滑动变阻器的阻值，得到电压调节范围：～
（2）电压调整率S u
)
表1 滑动变阻器滑到0%时的电压调整率
表3 滑动变阻器滑到100%时的电压调整率
<
（3）电流调整率
220. %
220%
220）%
（4）效率
测试条件：滑动变阻器滑到0%,负载为15Ω
Ui=
#
Ii=517 mA
Uo= V
Io=502 mA
效率=34%
测试条件：滑动变阻器滑到50%,负载为15Ω
Ui=21 V
Ii=728mA
[
Uo= V
Io=708 mA
效率=49%
测试条件：滑动变阻器滑到100%,负载为1KΩ
Ui=
Ii=1.22A
Uo=
#
Io=1.20A
效率=%
方案二：利用集成片LM317
根据设计指标要求，该稳压电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和指示电路等组成。
①变压器：变压器的功能是将220V的交流电变换成整流电路所需要的低压交流电。
②整流电路：整流电路是利用二极管的单向导电特性，将变压器的次级电压变换成单向脉动直流。
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③滤波电路：滤波电路的作用是平波，将脉动直流变换成比较平滑的直流。
④稳压电路：滤波电路的输出电压还是有一定的波动，对要求较高的电子设备，还要稳压电路，通过稳压电路的输出电压几乎就是恒定电压。
电路图
—
经过改动的部分仿真电路图：
电压调节范围：～—
：
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三、最终设计
电路图
1、整流电路
、
采用全波整流，用四个整流二极管1N4007组成。
设导线2、3间电压为U2，电容C1两端电压为V1，则×V1=Uc。
Uc=18+（2～3）V
V1约为18V交流电压源。
（实验时，用变压器直接接220V交流电压。
）
2、滤波电路
采用电解电容C1进行滤波。
取C1=。
：
C3=（～）×C1，所以取 C1=220 μF
3、稳压电路
采用三端稳压器LM7805和电压跟随器μA741。
利用两者的性质，使得三端稳压器的输出端与运放的同相端之间的电压恒为5V。
又因为运放接地，运放反相输入端达不到0V，大约为2V。
又利用分压原理，使得R1=，R2=5V。
4、附加电路
红色放光二极管，作为电路指示灯。
有输出（工作时）时，发光。
】
四、测试方案
a)电压调节范围：
用万用表分别测试空载和带负载时的电压调节范围。
）
空载时： ~
负载时： ~ R L=15Ω
b)电压调整率
电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压VI变化时直流稳压电源输出电压VO稳定的程度。
改变电源电压，使其增加或减少10%，测量输出电压的改变量。
电压改变量与未改变时电压值的比值，就是电压调整率。
S u=∆U0 / U0
$
实际实验中，没有自耦调压器，故无法测量。
c)电流调整率（负载调整率）
电流调整率是反映直流稳压电源负载能力的一项主要自指标，又称为电流稳定系数。
它表征当输入电压不变时，直流稳压电源对由于负载电流（输出电流）变化而引起的输出电压的波动的抑制能力。
分别测量输出端空载和带负载时的输出电压，其差值与空载时的输出电压的比值，就是电流调整率。
S i=(U o－U o L) / U o
!
U o为空载时的输出电压； U o L为带负载时的输出电压。
分别在输出电压最大，最小和15V时测量。
数据记录于表4-1
d)效率η
输出功率与输入功率之比，称为效率。
η =Po/Pi=(Uo*Io)/(Ui*Ii)=Uo/Ui (Io=Ii )
分别在输出电压最大，最小和15V时进行测量。
数据记录于表4-2中。
表4-2 不同输出电压下的效率
测量时，带负载R L=15Ω。
e)功率因数
在输入端接一1Ω取样电阻，用示波器分别测量电阻两端和输入两端的波形。
其相位差为功率因数角。
仿真电路：
仿真结果：
实际测量结果：
结果：φ=(3/20)*360 cosφ=五、小结。