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)技術學院 畢業(yè)設計論文 0-±15V跟蹤式穩(wěn)壓電源 系 電子信息工程系 專業(yè) 　　應用電子技術 姓名 XXX 班級 XXX 指導教師 王琦華 職稱高級工程師 設計時間 2009.11.16－2010.1.24 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 應用領域………………………………………………………….…..4 2 電路原理………………………………………………………………………..…5 2.1 組成結構……………………………………………………………...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...……………………………………………………………..7 2.5 差分放大器 ,+6.8V輔助電源……………………………………..8 2.6 總電路的作用分析……………………………………………………………..8 3 參考文獻…………………………………………………………………………10 4 總結………………………………………………………………………………11 附 電路原理圖……………………………………………………………..……12 各元器件功能…………………………………………………………..…….13 1 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、短路和熱保護等完善功能。其獨特之處：僅用一個單連電位器即能實現(xiàn)正、負電壓“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。 1.2 電路框架圖 跟蹤式穩(wěn)壓電源的電路框架圖如圖1—1所示。 圖1—1 1.3 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 應用領域 信息時代里，手機已成為常用的通信工具。目前，我國手機總臺的發(fā)射設備都采用進口設備，其輸出電壓為13.8V，電流為15-20V。進口電源不帶可控硅部分，而我國電網(wǎng)波動較大，為此設計了這種穩(wěn)壓電源。 2 電路原理 2.1 組成結構 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。由于正負電路結構與原理相同所以在次不做重復。 2.2 整流濾波穩(wěn)壓電路 整流的任務是將正弦波變換成直流電壓；濾波的任務是將全濾波性通過RC濾波網(wǎng)絡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)壓的任務是要求輸出恒定的直流電壓，且要達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2—1 T是一個交直流轉換器，它實現(xiàn)的動能是將220V交流電壓轉換成為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。 VD1~VD4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2—2所示。 圖2—2 VD7 是二極管，作用是當有反向電壓時，可以直接從VD7流過，防止電壓過大損壞穩(wěn)壓管IC1，防止外接負載加大有電容放電，致使IC1與IC3輸出端損壞。 R3、R6、R7、RP1構成穩(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置輸出電壓。此外還使用內(nèi)部限流、熱關斷和安全工作區(qū)補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2—3 2.4 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2—4 RP1: 改變輸出電壓 2.5 差分放大器 ,+6.8V輔助電源 分別接在運放 IC4和運放 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2—5所示 。 圖2—5 2.6 總電路的作用分析 1.正輸出電路由穩(wěn)壓器IC1及相關元器件組成，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接地端改接在運放IC3的輸出端，并設法使IC3的輸出電壓為-1.2V，以抵消IC1的基準電壓+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，只要將運放IC3連成差分放大器，進行減法運算即可。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 +Vout＝5mA×R3＋10mA×PR1-1.2V。 　　2.負輸出電路由穩(wěn)壓器IC2及相關元件組成，這里省去了IC2調(diào)節(jié)端上原設置的電位器RP3，改接在運放IC4的輸出端，由IC4的輸出電壓控制調(diào)節(jié)端，同樣可以達到調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器的輸出電壓目的。由于運放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=-R10／R9×（+Vout），因R9=R10，所以-Vout＝＋Vout，即負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 1.謝自美主編。電子線路設計、實驗、測試。武漢：華中理工大學出版社，1994。 2.孫義芳，莊慕華編。電子技術基礎實驗。北京：高等教育出版社，1992。 3.孟貴華主編。電子技術工藝基礎。北京：電子工業(yè)出版社，1996 4.張璞，李慶常編著。電子技術課程設計。北京：北京理工大學出版社，1994。 5.清華大學電子學教研組孫梅生等編。電子技術基礎課程設計。北京：高等教育出版社，1989。 6.張連春編著。收音機擴音機錄音機和電視機用穩(wěn)壓電源的制作。北京：人民郵電出版社，1995。 4 結語 本次論文通過查閱網(wǎng)絡與圖書館搜集到的資料，再加上指導老師指點，結合生活中對遙控器的功能特性要求，設計出了這一套以模擬電子技術為核心技術的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，我學到了很多知識也有很多感受。當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)設計使我開始了自主的學習和試驗，查看相關的資料和書籍，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，每一次改進都是我學習的收獲。各種系統(tǒng)的適用條件，各種程序的選用標準，各種元件的安裝方式，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。和老師的溝通交流更使我對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求。課題設計過程中我不怕失敗，在失敗中總結經(jīng)驗，為成功積累素材；學著自我超越，敢于嘗試，在嘗試中進步，這對我能力的提高大有好處。每一次老師交代的任務，每一個任務都是一個鍛煉的機會和成長的過程，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)設計讓我提前了解了這些知識。 論文的撰寫過程，讓我對學習、工作的思路有了更為明朗的認識：它是站在一定高度上去工作的。曾經(jīng)也做過課程設計，都是局限在課本中，這次讓我頗收豐富。 論文的撰寫過程，讓我對學習、工作的思路有了更為明朗的認識：它是站在一定高度上去工作的。曾經(jīng)也做過課程設計，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，是真正的自己學習的過程，沒有學習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)進步。離開學校完成論文，是一個終點，又是另外一個起點！通過多次老師的指導才順利的完成了這次的課題設計。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交流電壓轉換成15.5V、1.5A交流電壓； VD1~VD4:組成橋式整流電路； VD5:穩(wěn)壓二極管； VD6:穩(wěn)壓二極管； VD7: 當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:運放，接成差分輸入； IC4:運放，接成反相輸入； RP1: 改變輸出電壓；; 14