课程论文
题目：直流稳压电源
作者：
所在学院：信息科学与工程学院专业年级：电子信息工程08-1班指导教师：李新刚
职称：讲师
2010年6月30日
直流稳压电源
实验摘要：
稳压电源设计分三个步骤：一是根据稳压电源的输出电压0U 最大输出电流 max o I Iomax ，确定集成稳压器的型号及电路结构形式。二是根据稳压器的输入电压1U ，确定电源变压器二次绕组电压的有效值2U 。根据稳压电源的最大输出电流 max o I 。确定流过电源变压器二次绕组的电流2I 和电源变压器二次绕组的功率2P ；根据2P ，查出变压器的效率 η，从而确定电源变压器原边的功率1P 。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。三是确定整流二极管的正向平均电流 I 、整流二极管承受的最大反向工作电压 U 和滤波电容的电容量和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管。
关键字：直流稳压电源，稳压器，DXP ，原理图，封装库，PCB ，滤波电路，属性。
实验内容：
1.首先要对所要设计的电路的功能有所了解，了解直流稳压电源的原理并对各个部分的功能有所了解并精心初步的设计分析直流稳压电路的特点可有以下部分的功能模块组成。
（1） 电源变压器：
电源变压器的作用是将220V 交流电网电压1U 变换为整流电路所需要的交流电压2U ，需要计算变压器的转换效率η=2P /1P 。
（2） 整流电路：
整流电路的作用是将交流电压2U 变换成单向脉动的直流电压3U 在直流稳压电源中常采用桥式整流电路。在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为RM U =22U ，流过每只二极管的平均电流为：R
U I I R D 245.02==。其中：
R 为负载电阻；R I 是流过负载电阻的电流；整流二极管的最大整流电流F I 必须大于实际流过二极管的平均电流DD I ；即R U R U I I LO DO F /45.0/2==>；二极管的最大反向工作电压 R U 必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压MR U ；即22U U U rm R =>。由上述计算得到的MR U 和D I 来选择整流二极管。
（3） 滤波电路
经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用。为了减少其交流成分，通常在整流电路后接有滤波电路。滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉，使其变成平滑的直流电。在小功率电路中常采用电容滤C 直接并联在波电路，将滤波电容负载 R 两端，就可组成电容滤波电L 路。由于电容的储能作用，使得输出直流电压波形比较平滑，脉动成分降低，输出直流电压的平均值增大。采用电容滤波电路可以得到脉动性很小的直流电压，但输出电压受负载变动的影响较大，其主要用于要求负载电流较小，负载基本不变的 场合R 为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C 提供放电通路，放电时间常数 RC 应满足：T RC 2
5~3>。其中：T=20ms 是 50Hz 交流电压的周期。由此确定滤波电容的容量。滤波电容一般采用电解电容，使用时注意极性不能接反，电容器的耐压应大于它实际工作时所承受的最大电压。通常电容器的耐压取（～2）V2。
（4）稳压电路：
稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化能使输出直流电压不受影响，从而维持稳定的输出。稳压电路的类型很多，通常采用集成稳压器。在小功率稳压电源中，经常使用的是三端集成稳压器。集成稳压器的类型很多，按输出电压类型不同可分为固定式和可调式，按输出电压极性不同可分为正电压输出和负电压两种类型。
按照所示的要求完成各个部分的功能电路，并将各部分的电路组合成直流稳压电路的原理图并进行各各元件的参数设置以实现直流稳压电路的功能。
2.利用DXP 软件进行设计的过程：
先要对对软件进行熟悉操作，了解基本的菜单功能及制作流程：如下图所
示为一个PCB项目所包含的基本文件：
图（1）
在了解了PCB项目文件的制作流程之后就开始进行操作，新建一个PCB项目文件并保存在在项目中添加原理图文件并保存后就开始绘制所要的电路图
如下所示：将手绘制的图转换成PCB的原图。
图（2）
PCB项目文件
原理图库文件（.SchLib）
封装库文件（PCBLib）
原理图文件（.SchDoc）
PCB文件（.PcbDoc）
仿真文件(.Sdf)
网络表文件(Net)
CAM文件(Cam)
报告文件(Rep)
在设计原理图的过程中可能需要自己制作原理图中的一些器件,需要新建一原理库文件并保存在其中进行期间的制作如下图所示：
图（3）图（4）
通过管脚的属性编辑对话框可以对管脚进行修改如上图所示完成编辑之后保存，并建立新的封装库文件并保存（PCBLib），通过以下命令
图（5）
选DIP选项与合适的管脚数目其他默认完成新的封装向导的操作
生成如下图文件并可以做设当调整与修改。
图（6）
在如下的属性对话框中可以将对应的封装库文件添加到元件属性中
图（7）
通过以下命令打开的注释来检查电路与修改属性如下图所示：
图（8）
在此对话框可以看出是否有未编入原理图的元器件，也可以缩小原理图纸进行寻找等，设计完所有的元器件及连线后，也可在以上对话框中完成标识符的编号，也可在元器件的属性对话框中对其标识符进行修改注意不要有重复。在完成了以上所有的步骤后就完整的绘制了一张原理图并保存。之后在此PCB项目中新建一个PCB文件（.PcbDoc）并保存，接下来执行工程变换的命令将弹出下面的对话框，单机是变换生效按钮选中所有要变换的元器件后并确认后执行变化出现如下图所示的对号可以看出所有的元器件变换都已完成并进入到了PCB文件的视图下。
图（9）
之后会在PCB板上出现如下图所示转换好的元器件并拉倒pcb板上。
图（10）
接下来执行命令进行自动布线后并进行划定板子的范围效果如下图所示：
看上去有点乱也可以先移动元器件的位置达到一个较好的效果后再进行操作执行以下命令进行自动布线
图（12）
按照上述步骤进行元器件的位置移动拉到合适的位置重复上述操作，并进行板子的划线，附铜，剪切最后得到一个完整的PCB板印刷要注意尽量使所有元器件所占的空间尽量小且划线也有清楚不复杂，电路如下图所示：
图（13）
并观察其3D效果图即完成了基本的PCB项目的流程制作。
参考文献：
1. 马淑华，高原.电子设计自动化. 北京邮电大学出版社.2005
2. 姜思敏.《PADS电路原理图和PCB设计》. 机械工业出版社.2007 3．清源科技.《Protel99SE电路原理图与PCB设计及仿真》. 机械工业出版社 .2007
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