实验设计任务 （1）掌握桥式整流电容滤波电路的工作原理； （2）掌握稳压三极管的选型； （3）掌握正直流电源（＋5V, ＋3.3V, ＋24V）电路的设计、仿真与调试； （4）掌握负直流电源（－12V）电路的设计、仿真与调试； （5）掌握方案设计与论证； （6）掌握用相关软件进行电路图设计、仿真，以及对仿真结果的分析、总结。
三．设计电路原理和原理图 稳压直流电源是由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成 在本实验中我们采用了桥式整流器电路来实现电流的整流，其输出电压和输入电压的有效值之间关系为：Ｕ0=0.9Ｕ2。
我们采用可调式三端稳压管LM317、固定式三端稳压管LM78系列、LM79系列来实现3.3Ｖ、5Ｖ、24Ｖ、-12Ｖ的多选择电源电压。 LM317的原理如下： 稳压电源的输出电压可用下式计算，Vo＝1.25（1＋R2/R1）。仅仅从公式本身看，R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式，R1和R2的阻值是不能随意设定的。317稳压块的输出电压变化范围是Vo＝1.25V—37V。 其次是317稳压块都有一个最小稳定工作电流，有的资料称为最小输出电流，也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于317稳压块的生产厂家不同、型号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于5mA。当317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时，317稳压块就不能正常工作。当317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时，317稳压块就可以输出稳定的直流电压。如果用317稳压块制作稳压电源时，没有注意317稳压块的最小稳定工作电流，那么你制作的稳压电源可能会出现下述不正常现象：稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。 LM78/LM79系列三端稳压原理如下： 用LM78/LM79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的LM78或LM79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如LM7806表示输出电压为正6V，LM7909表示输出电压为负9V。 因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。 我们在实验中实现3.3V的电源电压时利用LM317采用了R1=450Ω，R2=725Ω。分别利用LM7805、 LM7912来实现5V、 -12V电源的电压的输出。利用电容实现电流滤波的作用。 分块设计： 1．+3.3V： 电源稳压块LM317的输出电压变化范围是Vo＝1.25V—37V，且输出电压可用如下公式计算：Vo＝1.25（1＋R2/R1）。令Vo=3.3V，R1=450Ω，可计算得到R2=725Ω。连接电路并对电路进行测试，结果如下图所示：
2．+24V： 根据电源稳压块LM317输出电压计算公式，令Vo=24V,R1=450Ω,可计算得到R2=8.19KΩ。连接电路并对电路进行测试，结果如下图所示：
3．+5V： 电源稳压块LM7805本身的输出电压就是+5V，所以，只要在其左右两边加上滤波电容即可得到稳定的+5V输出电压。连接电路并测试，结果如下图所示：
4.-12V： LM7912是输出电压Vo=-12V的电源稳压块，要得到-12V的稳定输出电压，只需在LM7912的两边加上滤波电容。电路图及测试结果如下图所示：
因LM7912本身的原因，误差较大。 整合以上各分块电路，变压器：原线圈数：副线圈数=18：1得整个多功能正负直流电源的原理图如下：
四．整合后对整个电源各功能的仿真测试结果
五．设计总结 在本次设计中，由于LM7912本身误差使得我们测量数据为-12.642V，偏理论值较大，在利用protel99SE制作电路板时，无法找到LM7824，故采用LM317来实现24V的输出，在电路原理图绘制中，连线、网络节点的应用可以为我们节省很多时间，在PCB电路板的制作过程中，各种元器件封装属性对PCB网络表格的载入尤为重要，在PCB布线的过程中，元器件的布局对PCB制作成功至关重要。 在利用Multisim仿真时，我们利用电路模块封装来进行一系列实验数据的测试，在3.3V输出过程中，通过不断的调整R2/R1的值，直到测试结果为3.313V，可见实验是在不断的尝试、修改、测试，经过多次调整取得比较理想的结果。
附录： PCB电路板及3D视图
以上的Word格式文档51黑下载地址：
| 
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
收藏
淘帖
顶
踩
