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1、河海大学本科课程设计报告课程设计报告题 目 小功率降压稳压器 节能插座 专业学号 学生姓名 授课班号 指导教师 完成时间 2011.07.01 目 录一、封面 二、小功率降压稳压器 -22.1降压稳压器任务书 -2 2.1.1课程设计题目 -2 2.1.2课程设计工作内容 -22.2降压稳压器摘要 -32.3降压稳压器系统分析 -4 2.3.1课题目标及总体方案 -4 2.3.2降压稳压器简介 -42.4降压稳压器结果与讨论 -6三、节能插座 -83.1节能插座任务书 -8 3.1.1课程设计题目 -8 3.1.2课程设计工作内容 -83.2节能插座摘要 -93.3节能插座系统分析 -10 3
2、.3.1课题目标及总体方案 -10 3.3.2节能插座简介 -103.4节能插座结果与讨论 -12四、结束语 -14参考文献附录器件清单原理图与PCB实物图课程设计（报告）任务书一（理 工 科 类）、课程设计（报告）题目：小功率降压稳压器 、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目标 1、 通过电子技术基础（模电、数电）课程的学校，使学生在掌握基本理论知识的基础上，学会常见电子集成器件的使用。2、 通过设计一个模数结合的小型电子电路系统，使学生了解电子电路设计的方法、步骤；学会元器件的选用；学会用软件仿真验证设计方案的正确性；培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力。3、 通过搭建调试电路，进一
3、步熟悉相关仪器设备的使用。4、 通过绘制电路图，熟悉Protel的使用，扩充专业知识技能。5、 规范化训练学生撰写技术研究报告，提高书面表达能力。二、研究方法及手段应用1、将任务分成若干模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任务；2、分析原理图，了解原理图的基本组成部分；3、对照原理图，分析每个元器件的相关参数及其功能作用；4、跟据原理图，应用protel软件绘制电路图；5、完成实物，根据其功能不断调试，直至达到要求；三、课程设计预期效果1、完成实验环境搭建；2、实现电路的基本功能，即：当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于12V时，输出电压应不大于12V
4、DC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合摘 要在平时的生活中或试验中，有些用电器只需要12V以下的电压，有时出于实验目的的考虑，我们也需要接入12V的稳压，在这些情况下，我们往往需要降压稳压器来实现这些功能。本次课程设计的小功率降压稳压器涉及模拟电子技术电路等电子类专业知识，而这些专业知识则是我们在两年的大学学习中，在不同阶段所学习的内容。本课程设计是对自己所学知识的一个综合运用和检验。小功率降压稳压器主要由LM317稳压芯片、LM393比较器、继电器等器件构成，经过巧妙的设计，从而实现了输出12V稳定电压的功能。整个
5、稳压器的设计简单、方便、经济。【关键词】小功率降压稳压器 巧妙 经济 稳定ABSTRACTIn our daily life,some electric appliances need voltage of 12V and sometimes we also need stable voltage of 12V according to the purpose of some experiments.Under these circumstances ,we often need voltage stabilizer to achieve these functions.The small p
6、ower stable voltage of this curriculum is involved in circuit cheater and circuit,which we have learned in the past two years in different phases.This curriculum design is a comprehensive appliance and test to our knowledge.The small power stable voltage mainly consist of LM317,LM319, electric relay
7、 and so forth.It is so artful that it can realize the needed function in an easy,convenient, and economic way.【Key words】The small power stable voltage artful economic第一章 系统设计第一节 课题目标及总体方案在平时的生活中或试验中，有些用电器只需要12V以下的电压，有时出于实验目的的考虑，我们也需要接入12V的稳压。而小功率降压稳压器既可以实现上述功能。当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于1
8、2V时，输出电压应不大于12VDC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合。本课题的主要目标就是通过设计与制作，完成制作一个小功率降压稳压器，直观的理解和体会其稳压功能的实现。第二节 小功率降压稳压器简介一、 小功率降压稳压器特点小功率降压稳压器是生产线上一个必不可少的重要部分，在整个流水线上扮演着极其重要的作用。它有着自身的特点，使之在生产线这一环节始终能够占有着自己特定的位置。针对本次设计的小功率降压稳压器，总结了小功率降压稳压器具有以下特点：优点：1）小功率降压稳压器具有经济，简单，方便的优势； 2）具有很强的实用性
9、；缺点：1）由于LM317的使用，输出的电压不是很稳定；二、小功率降压稳压器的组成小功率降压稳压器由一系列功能单元组成，从图1.1的系统结构可以看出，整个系统可以分为三部分，由LM317稳压部分，LM393比较部分，继电器部分组成。1、LM317稳压部分LM317是一种输出电压可调的稳压芯片，本次电路中通过调节电位器R2实现输出稳定电压12V的功能。图1.1 小功率降压稳压器组成2、LM393比较部分LM393的2脚接稳压二极管D2，维持在4V左右，3脚的电压随着输入的变化而变化，通过调节电位器R4，当输入电压为12V时，3脚电位等于2脚电位，从而当输入大于12V时，3脚比2脚点位高，从而1脚
10、输出高电平，从而三极管导通，继电器工作。3、继电器部分当输入低于12V时，比较器输出低电平，继电器3、5脚导通；4、6脚导通，电压原样输出；当输入高于12V时，比较器输出高电平，继电器3、7脚导通；4、8脚导通；输出经过LM317稳过的电压即12V。第二章 结果与讨论第一节 电路调试 由于在最开始时就决定选用制板泡板的方法来完成本次课程设计的要求，因此，我们先期用了半天的时间对本电路所要用到的元器件进行了查询，在Protel在进行了电路的设计，并将设计好的电路图转换为PCB图，并进行了布线。之后，依照已设计的PCB图，我们将相应的板子泡制出。1、调试过程实验板出来后，我们对相应的功能进行了测试
11、，由于没办法改线，因此我们尽量采取模块化测试的方法，确定各个模块实现功能的情况。首先，接入12左右的电压，测量lM393比较器2脚的电压为4V，3脚的电压为2.4V，判断比较器1脚应该输入低电平，测量后发现1脚为0V左右，初步判断LM393部分没有问题。接着慢慢调大电位器204，当3脚比2脚电压高时，1脚输出高电平，继电器跳转，开始工作在3、7；4、8脚。此时测量输出，并慢慢调节电位器203，时稳压芯片LM317输出12V电压，则最终输出也为12V。此时调试过程完成。于2、调试过程遇见的问题 在调试过程中，制板的优势得已体现-能够比较容易发现哪根线出问题，哪个模块出现异常，但同时，它也要其缺点
12、：不易改线。由于初期的准备问题，所以在整个调试过程中，我们组遇见了很多问题：1、 在测试中发现当LM3931脚输出高电平时，继电器开关不跳转，大于12V电路无法输出；2、 在插三极管、LM393、LM317时，引脚不是很清楚；3、 继电器跳转之后，输出地电压不稳定，始终跟着输入向上增大。没有起到稳压的作用；3、调试问题的解决 1、针对遇见的第一个问题，由于在布线时，使用的线宽太细，出现了断，在LM3931脚与三极管之间出现短路，导致继电器不能正常工作。所以我们把之间的短路又给连接起来，继电器可以正常工作了。；2、通过查阅资料，分析电路，搞清楚了三极管和两种芯片的引脚，从而正确地插好了原件。；3
13、、经过一番测试后，我们初步断定LM317稳压芯片坏了，于是又换上了一个新的317，换好后，发现电路正常工作。4、调试结果经过调试，发现了自身实验板子存在的问题，在不断的分析之后，我们发现了为题解决的方法，从而为下面问题的解决奠定了基础。第二节 结果与分析结果进过一番努力，把以上存在的问题一一解决后，终于实现了功能。分析当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于12V时，输出电压应不大于12VDC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合课程设计（报告）任务书二（理 工 科 类）、课程设计（报告
14、）题目：节能插座 、课程设计（论文）工作内容一、课程设计目标 6、 通过电子技术基础（模电、数电）课程的学校，使学生在掌握基本理论知识的基础上，学会常见电子集成器件的使用。7、 通过设计一个模数结合的小型电子电路系统，使学生了解电子电路设计的方法、步骤；学会元器件的选用；学会用软件仿真验证设计方案的正确性；培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力。8、 通过搭建调试电路，进一步熟悉相关仪器设备的使用。9、 通过绘制电路图，熟悉Protel的使用，扩充专业知识技能。规范化训练学生撰写技术研究报告，提高书面表达能力。二、研究方法及手段应用1、将任务分成若干模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任
15、务；2、分析原理图，了解原理图的基本组成部分；3、对照原理图，分析每个元器件的相关参数及其功能作用；4、跟据原理图，应用protel软件绘制电路图；5、完成实物，根据其功能不断调试，直至达到要求；三、课程设计预期效果1、完成实验环境搭建；2、实现电路的基本功能，即：插座上电之后，当接上用电器后，用电器正常工作；用电器关闭后，插座自动断开，从而可以起到节电，防止雷击的功能。摘 要在生活中，我们关闭电视后，电视的信号灯还在亮，并且并未与插座断开。这样不仅浪费电能，而且雷击时还存在一定的安全隐患。使用了节能插座之后，这些问题将会迎刃而解。节省电能，并且防止雷击。本次课程设计的节能插座涉及模拟电子技术
16、、数字电子技术、电路等电子类专业知识，而这些专业知识则是我们在两年的大学学习中，在不同阶段所学习的内容。本课程设计是对自己所学知识的一个综合运用和检验。节能插座设计巧妙，简单、经济、方便，具有很大的市场价值。【关键词】节能插座 巧妙 经济 简单ABSTRACTIn our daily life,after we turn off the TV,the signal light is still working and the TV is still connecting with the switch ,which is wasting electric and may damage the
17、TV when light happens.The save-power switch can solve all these problems.The save-power switch of this curriculum is involved in circuit cheater and circuit,which we have learned in the past two years in different phases.This curriculum design is a comprehensive appliance and test to our knowledge.T
18、he save-power switch is designed so artful that it can realize the needed function in an easy,convenient, and economic way.and will have tremendous market value.【Key words】The save-power switch artful economic simple第一章 系统设计第一节 课题目标及总体方案在生活中，我们关闭电视后，电视的信号灯还在亮，并且并未与插座断开。这样不仅浪费电能，而且雷击时还存在一定的安全隐患。本课题的主
19、要目标就是通过设计与制作，完成制作一个节能插座，直观理解其功能的实现。第二节 节能插座简介一、 节能插座特点节能插座具有其他开关不可比拟的优势，其自身的特点使其在市场上始终广受欢迎。针对本次设计的节能插座，总结了节能插座具有以下特点：优点：1）节能插座具有经济，简单，方便的优势； 2）具有很强的实用性；缺点：1）还不是很稳定；二、节能插座的组成小功率降压稳压器由一系列功能单元组成，从图1.1的系统结构可以看出，整个系统可以分为四部分，由降压整流滤波稳压部分，555部分，继电器部分，光耦部分组成。1、降压整流滤波稳压部分220V交流电接入节能插座后，经过降压整流滤波稳压部分，输出5.1V的直流电
20、，给555芯片工作提供所需电压。图1.1 节能插座组成2、555部分当红外接收头收到信号后，其3脚输出一个低电平给555的输入端2脚，555的输出端3脚产生一个高电平的暂稳态，时间t=1.1*RC,从而把三极管导通，使继电器工作。3、继电器部分当节能插座工作后，继电器1-3导通开始工作，从而为用电器工作提供条件。当用电器使用完，关闭后，继电器1-2导通，用电器与插座彻底断开。4、光耦部分当用电器工作之后，光耦4脚输出低电平，从而使继电器始终工作在1-3，用电器始终保持工作状态；当用电器断开后，4脚不再输出低电平，继电器1-2闭合，用电器与插座断开。第二章 结果与讨论第一节 电路调试 由于在最开
21、始时就决定选用制板泡板的方法来完成本次课程设计的要求，因此，我们先期用了半天的时间对本电路所要用到的元器件进行了查询，在Protel在进行了电路的设计，并将设计好的电路图转换为PCB图，并进行了布线。之后，依照已设计的PCB图，我们将相应的板子泡制出。1、调试过程实验板出来后，我们对相应的功能进行了测试，由于220V电太危险，我们先在滤波电阻前接了15V的直流电，测试555，当给555的2脚一个低电平触发后，继电器1-3闭合，过了10多秒之后，又跳回1-2端，表明555、继电器正常。随后接上灯泡，灯泡亮，继电器不再跳变，再把灯泡拿开，继电器调回1-2，表明测试初步成功。最后直接接220V交流电
22、，以上现象任正常，表明调试成功。2、调试过程遇见的问题 在调试过程中，制板的优势得已体现-能够比较容易发现哪根线出问题，哪个模块出现异常，但同时，它也要其缺点：不易改线。由于初期的准备问题，所以在整个调试过程中，我们组遇见了很多问题：4、 在上电后，继电器2脚不需要触发，继电器开关就工作在1-3上；5、 灯泡亮了之后，继电器很不稳定；3、调试问题的解决 1、针对遇见的第一个问题，可能存在两个原因，一是三极管坏了，另一种可能就是红外接收头太过敏感；我们先测试了三极管，发现其并没有坏，于是又在红外接收头的1,3两脚之间接了个电阻，从而解决了问题。2、通过查阅资料，分析电路，初步认为光耦4脚输出的电
23、路不稳定尝试多种方法，不太成功；4、调试结果经过调试，发现了自身实验板子存在的问题，在不断的分析之后，我们发现了为题解决的方法，从而为下面问题的解决奠定了基础。第二节 结果与分析结果进过一番努力，把以上存在的问题一一解决后，终于实现了功能。分析当节能插座打开后10s内，用电器不工作，开关自动断开；若是10s内用电器工作，则正常工作；用电器断开后，继电器断开，用电器与插座彻底断开，从而节能并且防止雷击。结束语参考文献1 华中工学院电子学教研室编.康华光主编.电子技术基础数字部分.第五版. 北京.高等教育出版社.2005年.2 华中工学院电子学教研室编.康华光主编.电子技术基础模拟部分.第五版.
24、北京.高等教育出版社.2005年.附 录一、小功率降压稳压器器件清单：1比较器393只12继电器DC12V（T73）只13电阻10K只14电阻4.7K只45电阻240只16二极管4007只27三极管9013只18稳压管5.1V/1W只198脚插座只110电容1F只211电位器10K只112电位器200K只113三端稳压芯片317只1二、小功率降压稳压器原理图：三、小功率降压稳压器PCB图：四、小功率降压稳压器实物图：五、节能插座器件清单：1光耦TLP521只12继电器DC12V（T73）只13电阻10只14电阻4.7K只15电阻664K只16电阻300只17电阻150只18电阻20M只19二极管4007只910三极管9013只111稳压管5.1V/1W只112电容0.47uF只113电容0.01F只114电容220uF只215电容105J只116红外接收头3脚只117555芯片8脚只1六、节能插座原理图：七、节能插座PCB图：八、节能插座实物图：18- -
