穩(wěn)壓器課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　專(zhuān)業(yè)、學(xué)號(hào) </p><p>　　授課班號(hào) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p&g

2、t;　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時(shí)間 </p><p><b>　　穩(wěn)壓器部分</b></p><p>　　關(guān)鍵字： 12V穩(wěn)壓器的基本原理 原理圖及PCB板圖 焊接與調(diào)試 心得體會(huì)</p><p><b>　　摘要：<

3、/b></p><p>　　這篇報(bào)告的主要內(nèi)容是關(guān)于12V穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)。首先通過(guò)老師給的原理圖設(shè)計(jì)出自己的原理圖，再通過(guò)仿真軟件看電路是否正確有那些地方需要改進(jìn)，從而確定最終的原理圖。然后用PROTEL軟件畫(huà)出PCB板圖，通過(guò)打印和泡板得到板子最后的。最后正確焊接各元器件及調(diào)試觀察結(jié)果是否與預(yù)期一樣。報(bào)告的其他內(nèi)容還有通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)自己的收獲及心得體會(huì)，還有元件清單等。</p><p

4、><b>　　目錄</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)目的要求與指標(biāo)--------------------------------------------------------------------------1</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)目的------------------------------------------------------

5、------------------------------------1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求與指標(biāo)--------------------------------------------------------------------------------1</p><p>　　2 總體設(shè)計(jì)框圖-------------------------------------

6、--------------------------------------------------1</p><p>　　2.1 總體模塊簡(jiǎn)述-----------------------------------------------------------------------------------1</p><p>　　2.2 三端穩(wěn)壓器模塊------------------

7、------------------------------------------2</p><p>　　2.3 電壓比較器模塊----------------------------------------------2</p><p>　　2.4 繼電器模塊----------------------------------------------------2</p>

8、<p>　　3 各模塊功能的實(shí)現(xiàn)------------------------------------------------------------------------------2</p><p>　　3.1 三端穩(wěn)壓器模塊的實(shí)現(xiàn)-------------------------------------------------------------------------2</p&g

9、t;<p>　　3.2 電壓比較器模塊的實(shí)現(xiàn)-------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　3.3 繼電器模塊的實(shí)現(xiàn)-------------------------------------------------------------------------------3&l

10、t;/p><p>　　3.4 整合后的原理圖----------------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　3.5 PCB板圖-------------------------------------------------------------------------

11、------------------4</p><p>　　4 總結(jié)--------------------------------------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　4.1 遇到的問(wèn)題-------------------------------------

12、---------------------------------------------------5</p><p>　　4.2 解決方法-------------------------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　4.3 心得體會(huì)--------------

13、-----------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　5 參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------------------------------------------------6</p><p

14、>　　6 附錄--------------------------------------------------------------------------------------------------------6</p><p>　　1 設(shè)計(jì)目的、要求與指標(biāo)</p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>

15、;　　穩(wěn)壓器是一種很常見(jiàn)的電路元件，所以很有必要去研究它的工作原理和設(shè)計(jì)方法以備以后學(xué)習(xí)與使用。再者由于我們接觸的電路電壓不是很大所以主要以小功率的穩(wěn)壓器為主，我們要通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)了解和掌握穩(wěn)壓器的原理及電路，培養(yǎng)良好的電路設(shè)計(jì)的素質(zhì)，動(dòng)手能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求與指標(biāo)</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)小功率降壓（12VDC）穩(wěn)壓器，實(shí)現(xiàn)功能：當(dāng)輸

16、入電壓小于12VDC時(shí)，輸入電壓與輸出電壓相同，即直通，當(dāng)輸入電壓大于12V時(shí)，輸出電壓應(yīng)不大于12VDC，輸入電壓范圍是（6-20VDC），適用于負(fù)載變化且需要穩(wěn)壓的場(chǎng)合。</p><p><b>　　2 總體設(shè)計(jì)框圖</b></p><p>　　2.1 總體模塊簡(jiǎn)述</p><p>　　通過(guò)分析與討論，可以知道穩(wěn)壓器的基本模塊有以下三個(gè)：三

17、端穩(wěn)壓塊模塊、電壓比較器模塊、繼電器模塊。其中三端穩(wěn)壓器模塊主要負(fù)責(zé)當(dāng)輸入電壓大于12V時(shí)的穩(wěn)壓使其不超過(guò)規(guī)定的電壓值，在本設(shè)計(jì)電路中要求不超過(guò)12V，所以可以調(diào)節(jié)相應(yīng)電阻來(lái)控制三端穩(wěn)壓器的輸出即穩(wěn)壓后的電壓值。電壓比較器模塊的主要作用是通過(guò)輸入電壓的大小產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的高低電平來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器模塊，其中一個(gè)輸入端固定，另外一個(gè)輸入端接電位器后接入，所以可以通過(guò)電位器的分壓作用來(lái)控制這一輸入端，而輸出端電平的正負(fù)則是這兩個(gè)輸入的差。繼電器模塊主

18、要負(fù)責(zé)輸出的切換，當(dāng)輸入電壓的大于12V時(shí)將輸出切換到三端穩(wěn)壓器的輸出端，即整個(gè)電路的輸出結(jié)果就是三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后的電壓值。當(dāng)輸入電壓值小于12V時(shí)，這切換到直接輸出，即輸入電壓沒(méi)經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器二直接輸出?？傮w框圖為： </p><p>　　2.2 三端穩(wěn)壓器模塊</p><p>　　該模塊的重要組成部分是LM317芯片，它是一個(gè)三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。顧名思義，它的作用就是穩(wěn)壓，它的輸

19、入端為Vin,輸出端為Vout,輸出端的電壓由輸出端Vout和GND端中接的電阻來(lái)控制，所以這兩段中要接入一個(gè)電位器，可以通過(guò)調(diào)節(jié)阻值來(lái)控制輸出電壓。LM317的圖片見(jiàn)下圖。</p><p>　　2.3 電壓比較器模塊</p><p>　　該模塊的主要部分是芯片LM393，其作用是電壓比較器，它有兩個(gè)輸入端，一個(gè)為正，一個(gè)為負(fù)，而它的輸出端則是正極減負(fù)極，在該設(shè)計(jì)電路中將負(fù)極的輸入由一個(gè)穩(wěn)

20、壓二極管固定在5V左右，而正極的輸入則由一個(gè)電位器來(lái)控制，如果正極輸入大于負(fù)極輸入，則輸出為正電平，可以驅(qū)動(dòng)繼電器工作，如正極輸入小于負(fù)極輸入，則輸出為負(fù)電平，繼電器無(wú)法工作。LM393圖片見(jiàn)下圖。</p><p><b>　　2.4 繼電器模塊</b></p><p>　　該模塊相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，只是一個(gè)繼電器，主要工作是如何正確接線使當(dāng)電壓比較器來(lái)驅(qū)動(dòng)時(shí)恰好輸出預(yù)

21、期結(jié)果。當(dāng)接入的是正電平時(shí)繼電器工作，接入是負(fù)電平時(shí)繼電器不工作。</p><p>　　3 各模塊功能的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　3.1 三端穩(wěn)壓器模塊的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　根據(jù)上面講的模塊原理可以比較容易的實(shí)現(xiàn)該模塊，在Vin端接入輸入電壓，在Vout端和GND端接入一個(gè)電位器和一個(gè)電阻，它們的關(guān)系是串聯(lián)，再在這兩端并聯(lián)一個(gè)電容，則此模塊就可以實(shí)現(xiàn)了，該模塊

22、的電路圖見(jiàn)下圖。</p><p>　　3.2 電壓比較器模塊的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　該模塊實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，因?yàn)橐拥碾娮桦娙葺^多，所以可以參考老師給的原理電路圖，見(jiàn)下圖。</p><p>　　3.3 繼電器模塊 </p><p>　　同上面說(shuō)的，該模塊的主要工作是如何正確接電路，其他的就沒(méi)什么了，因?yàn)樵谶@個(gè)模塊中既沒(méi)有電阻也沒(méi)有

23、電容，電路圖見(jiàn)下圖。</p><p>　　3.4 整合后的原理圖</p><p>　　將上述三個(gè)模塊整合在一起就可以得到穩(wěn)壓器的完整電路原理圖了，再將其簡(jiǎn)化美化，可以得到如下圖的電路圖。將其原理講述如下：要想得到穩(wěn)定的12V電壓則317芯片是這個(gè)電路的關(guān)鍵，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值可以控制輸出端的電壓大小，而此電路的邊界條件是12V，需要區(qū)分12V上下的不同電路，則是由繼電器來(lái)控制，從而將

24、兩種情況分為兩條支路以達(dá)到所需條件，只要繼電器的輸入電壓足夠12V它就將開(kāi)關(guān)吸過(guò)來(lái)而導(dǎo)通從317輸出的電壓，而不足12V時(shí)則只能將此時(shí)的電壓直接輸出，繼電器的控制是由LM393比較器的輸出電壓來(lái)控制的，比較器輸出高電平則繼電器工作，反之則不工作，比較器的工作原理是當(dāng)正輸入端口的輸入電壓比負(fù)輸入端口端口的電壓大時(shí)，輸出為高電平，反之則是低電平，而負(fù)輸入端口的輸入已被一個(gè)5V左右的穩(wěn)壓管所控制，所以它的輸入電壓是個(gè)定值，只要通過(guò)滑動(dòng)變阻器來(lái)

25、改變正輸入端口的輸入電壓，就能控制輸出電平。這就是整個(gè)電路的原理。</p><p><b>　　3.5 PCB板圖</b></p><p>　　在PROTEL軟件上畫(huà)出穩(wěn)壓器的原理圖，就可以畫(huà)出其對(duì)應(yīng)的PCB板圖了，見(jiàn)下圖：</p><p><b>　　4 總結(jié)</b></p><p><b&

26、gt;　　4.1 遇到的問(wèn)題</b></p><p>　　總的來(lái)說(shuō)在這個(gè)穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)上遇到的問(wèn)題還是很多的，最主要的問(wèn)題就是老師給的元器件沒(méi)見(jiàn)過(guò)也沒(méi)學(xué)過(guò)，所以要自己從網(wǎng)上或者圖書(shū)館去找資料，尤其是LM393，它的接法有很多種，而每種接法對(duì)應(yīng)的電路作用也是不一樣的，所以還要分析在這個(gè)電路中到底應(yīng)該用哪種接法。每種芯片的作用，引腳圖，接法就這樣我們搞懂了，但后面的泡板子這些由于我是第一次接觸所以弄得很爛，

27、靠在實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)幫忙才泡好的，在焊的過(guò)程中還有一點(diǎn)問(wèn)題就是三極管的各個(gè)極如何區(qū)分，最后的一點(diǎn)問(wèn)題是調(diào)節(jié)兩個(gè)電位器來(lái)滿(mǎn)足題目要求，也是一個(gè)比較繁瑣的過(guò)程。</p><p><b>　　4.2 解決方法</b></p><p>　　在芯片方面，我們主要的方法就是上網(wǎng)查資料，網(wǎng)上有很多芯片詳細(xì)的資料，只要細(xì)心找一定會(huì)找到想要的。由于自己對(duì)用PROTEL畫(huà)PCB板和泡板子不是

28、很熟悉。所以在這一部分主要是靠朋友幫忙，而自己也在這個(gè)過(guò)程中學(xué)到很多東西。最后一點(diǎn)是在焊板子和調(diào)試的過(guò)程中遇到的問(wèn)題，由于自己犯的錯(cuò)誤自己很難找出來(lái)，所以在這個(gè)部分就是一個(gè)找不出來(lái)調(diào)不出來(lái)的就讓隊(duì)友來(lái)調(diào)，這樣效率大大增加。</p><p><b>　　4.3 心得體會(huì)</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得

29、通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。我覺(jué)得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就

30、忘了，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐讓我們對(duì)各個(gè)元件映象深刻。在焊接電路板時(shí)，依照電路圖把各個(gè)線路連接起來(lái)，但是由于線路一多經(jīng)常會(huì)把線路接錯(cuò)這樣就會(huì)給調(diào)試階段帶來(lái)很多麻煩。所以認(rèn)真細(xì)致的接線是整個(gè)焊板過(guò)程的關(guān)鍵，焊接點(diǎn)上的金屬圓盤(pán)不能承受長(zhǎng)時(shí)間的熱量，否則將被焊掉使這個(gè)焊點(diǎn)無(wú)法再繼續(xù)正常焊接，焊接也有它的的技巧，焊絲與電焊接觸的時(shí)間把握很重要，時(shí)間短了則熱量不夠無(wú)法融化焊絲，而時(shí)間長(zhǎng)了則焊錫太多影響焊點(diǎn)周?chē)?，同時(shí)也不美觀。在調(diào)試時(shí)也要注意器件的特性，比如

31、最大的工作電壓或者器件是否已經(jīng)滿(mǎn)負(fù)荷了，最重要的</p><p><b>　　5 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 康華光等，電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版），高等教育出版社，2006年1月第5版P454頁(yè)</p><p>　　[2]  cc031211090094，百度文庫(kù)，2011年7月6日</p><