自适应大电压调节稳压电源的设计正文
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1绪论
目前直流稳压电源大功率输出和U0宽范围的调压具有严重的矛盾，原因是：若U0的调整范围为30V-----1.25V
当U0=30V时其稳压电路的输入电压Ui至少应为
Ui=30+3=33V
当U0=1.25V时，其调整管的管压降：
Uce=Ui-U0=33-1.25=31.75V
又因调整管本身要为负载提供大功率，则Ic必然很大，所以管耗Pct=Ic大*Uce大=>P 限，又Uce很大，可能击穿调整管。因此，我们要安装上面积大的散热片。它不但价格比较贵，而且笨重，工作中极不方便。因此围绕解决这一矛盾，引出了我们的毕业论文课题——自适应可调稳压电源。
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2技术指标及原理分析
2.1 自适应可调稳压电源技术指标
1、输出电压调查范围大：V0=1.25~30V(直流电压)
输出电流值大：I0MAX≤4A
2、有待解决的问题
①可调稳压器的输入，输出电压差较大，可能击穿内部调整管。
②调整管自身的功耗大即大电流输出，大管压降，可能烧坏调整管。
3、为此采取措施
①多种保护电路。
②采用自适应调整变压器次级输出电压。
2.2 电路图原理分析：
对于直流电源的主要要求是，输出电压的幅值稳定，即当电网电压或负载电流波动时能基本保持不变；直流输出电压平滑，脉动成分小；交流电变换成直流电时的转换效率高。
因此，该电路可由变压电路，整流电路，滤波电路，稳压电路，保护电路及自适应控制等部分组成[1]。原理框图如图2.2。
图2.2 原理框图
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3 核心电路图
经以上原理分析。该自适应可调稳压电源可以用LM317作为稳压器件，自适应切换电路，即根据输出电压的高低自动切换输入电压，以减少输入和输出电压的压差，降低电源本身的功耗。其中以VT2,VD5,VW,R5,R6,C10及继电器K构成自适应切换动作电路，当输出电压V0低于14V时，VW因击穿电压不足而截止，无电流通过[2]，VT2截止，K不动作，其触点K-1处于常闭状态，变压器的次级14V交流电接入稳压电路。反之，当输出电压大于14V时，VW击穿，VT2导通，K得电，K-1动作，将28V交流电压接入稳压电路，从而保证了输入与输出电压差不超过15V。本电路的输出电压为1.25～30V连续可调，输出最大电流为4A。核心电路图设计如图3.1。
图3.1 核心电路图
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4工作原理
4.1 电源变压器
1、电网提供的交流电一般为220V（或380V），而各种电子设备所需要直流电压的幅值却各不相同。因此，常常需要将电网电压先经过电源变压器，然后将变换以后的幅边电压再去整流，滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值[3]。
2、此变压器次级输出两种电压14V (rms)
28V (rms)
当输出电压U0≤14V时，整流输入为14V(rms)，
当输出电压U0≥14V时，整流输入为28V(rms)，
即用自适应切换电路根据输出电压的高低自动切换输入电压。
3、在变压器初级接快速熔断器（保险丝）FV1，其熔断电流为1A，FV1称为高压保险。
4.2 整流电路
1、整流电路的作用是利用具有单向导电性能的整流元体，将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。但是,这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压还差的很远。
2、二极管具有单向导电性，因此可以利用二极管的这一特性组成整流电路，将交流电压变换为单向脉动电压。在小功率直流电源中，经常采用单相桥式整流电路。
图4.1 桥式整流电路
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电路中采用了四个二极管，接成电桥形式。
桥式整流电路也可以画成如图所示形式
图4.2 桥式整流电路（二）
由图4.1可见，在U2的正半周内，二极管VD1、VD2导电，VD3、VD4截止；在U2的负半周内，VD3、VD4导电，VD1、VD2截止。正、负半周均有电流流过负载电阻RL，而且无论在正半周还是负半周，流过RL的电流方向是一致的，因而使输出电压的直流成分得到提高，脉冲成分被降低。桥式整流电路的波形见图[4]。
图4.3 整流电路波形图
黄河科技学院毕业设计说明书第6页由图可见整流二极管承受的反向电压不高。
3、整流桥电路中的几个主要参数
①输出直流电压U0(A V)，是整流电路的输出电压瞬时值U0在一个周期内的平均值即
由图4.3可见，在桥式整流电路中
上式说明在桥式整流电路中，负载上得到的直流电压均为变压器副边电压有效值的90％，这个结果是在理想情况下得到的。如果考虑到整流电路内部二极管正向内阻和变压器等效内阻上的压降，输出直流电压的实际数值还要低一些[5]。
②整流电路输出电压的脉动系数S定义为输出电压基波的最大值U01m与其平均值U0(A V)之比，即
为了计算U01m，可图4.3中桥式整流电路的输出波用傅立叶级数表示如下：
式中第一项为输出电压的平均值，第二项即是基波成分。由式可见，基波频率为2ω，基波的最大值为此脉动值.
即桥式整流电路输出电压的脉动系数为67％。
③二极管正向平均电流
温升是决定半导体器件使用极限的一个重要指标，整流二极管的温升本来应该与通过二极管的电流有效值有关，但是由于平均电流式整流电路的主要工作参数，因此在出厂时已将二极管允许的温升折算成半波整流电路的平均值，在器件手册中给出。在桥式整流电路中，二极管VD1、VD2和VD3、VD4轮流导电，由图4.3波形可以看出，每个整流二极管的平均电流等于输出电流平均值的一半，即
当负载电流平均值已知时，可以根据来选定整流二极管的[6]。
④每个整流管的最大反向峰值电压U RM是指整流管不导电时，在它两端出现的最大反向电压。选管时应选耐压比这个数值高的管子，以免被击穿。由图4.3很容易看出，
.
2
黄河科技学院毕业设计说明书第7页关于单相半波和单相全波整流的主要参数也可以利用上述方法进行分析。
4、利用整流桥电路时，注意输入和输出各引脚要正确连接。
4.3 电容滤波
1、滤波器由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能的将单向脉动电压中的脉动成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。但是，当电网电压或负载电流发生变化时，滤波器输出直流电压的幅值也将随之而变化，在要求较高的电子设备中，这种情况是不符合要求的。
2、无论哪种整流电路，它们的输出电压都含有较大的脉动成分。除了在一些特殊的场合可以直接用作放大器的电源外，通常都要争取一定的措施，一方面尽量将输出电压中的脉动成分，另一方面又要尽量保留其中的直流成分，是输出电压接近于理想的直流电压。这样的措施就是滤波[7]。电容和电感都是进本的滤波元件，利用它们在二极管导电时储存一部分能量，然后再逐渐释放出来，从而得到比较平滑的波形。或者从另一个角度看，电容和电感对于交流成分和直流成分反映出来的阻抗不同，如果把它们合理的安排在电路中，可以达到降低交流成分，保留直流成分的目的，体现出滤波的作用。所以电容和电感是组成滤波电路的主要原件。
3、在负载电阻RL上并联一个电容为什么能起滤波作用呢？没有接电容时，整流二极管VD1、VD2在VD2的正半周导电，负半周时VD3、VD4导电，输出电压U0的波形如图4.4中虚线所示。并联电容以后，在VD2的正半周，当二极管VD1、VD2导电时，由图4.4可见，当二极管导电时，除了有一个电流i0流向负载外，同时还有一个电流ic向电容充电。
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图4.4输出电压波形图
电容电压Uc的极性为上正下负，如图4.4所示。如果忽略二极管的内阻，则在二极管导通时，Uc(即输出电压U0)等于变压器副边电压U2。当U2达到最大值以后开始下降，此时电容上的电压Uc也将由于放电而逐渐下降。当U2
4、①加了电容滤波以后，输出电压的直流成分提高了。如在桥式整流电路中，当不接电容时，输出电压成为半个正弦波的形状，如图4.4中虚线所示。在RL上并联电容以后，当二极管截止时，由于电容通过R L放电，输出电压仍较高，因此输出电压的平均值提高了。从图4.4中看出，加上电容滤波以后，U。波形包围的面积显然比原来虚线部分包围的面积增大的。
②加了电容滤波以后，输出电压中的脉动成分降低了。这是由于电容的储能作用造成的。当二极管导电时电容被充电，将能量储存起来，然后再逐渐放电，把能量传送给负载，因此输出波形比较平缓。由图4.4也可看出，U。的波形比之虚线部分的输出波形，脉动部分减小了，达到了滤波的目的。
③电容放电的时间常数等于R L C 愈大，放电过程愈慢则输出电压愈高，同时脉动成分也愈少，即滤波效果愈好。由图4.5可见，当R L C为无穷（可以认为负载开路）时
黄河科技学院毕业设计说明书第9页输出电压的平均值U。(A V)=1.4U2 ，脉动系数S =0。为此，应选择大容量的电容作为滤波电容，而且要求R L也大，因此，电容滤波适应于负载电流比较小的场合。
图4.5电容滤波电压特性
④由图4.5还可看出，电容滤波电路的输出直流电压U。(A V) 将随着输出直流电流I。(A V) 而变化。当负载开路，即I。(A V)=0(RL为无穷) 时电容充电到U2 的最大值以后不再放电，则输出直流电压U。(A V)=1.4U2。当I。(A V) 增大（即RL 减小）时由于电容放电过程加快而使U。(A V) 下降。如果忽略整流电路的内阻，桥式整流加电容滤波电路后，其U。（A V）的变化范围在1.4U2 至0.9U2 之间。若考虑电流在二极管和变压器等效内阻上的降落，则U.(A V) 值更低。输出电压U.(A V) 与输出电流I.(A V) 之间的关系曲线称为电路的外特性。电容滤波电路的外特性见图 4.6。由图可知，随着输出电流的增加，电容滤波电路的输出电压下降很快，即它的外特性比较软，所以电容滤波使用于负载电流变化不大的场合[8]。
图4.6电容滤波外特性
⑤接入电容以后，整流二极管的导电时间缩短了。由图4.4可知，二极管的导电角小于180度，而且电容放大时间常数愈大，则导电角愈小。由于加了电容滤波以后，平均输出电流比原来提高了，而导电角却减小了。因此整流管在短暂的导电时间内流过一个很大的冲击电流，对管子的寿命不利，所以必须选择较大容量的整流二极管。
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5、为了得到比较好的滤波效果，在实际工作中经常根据下式来选择滤波电容的容量（在全波或桥式整流情况下）：
R L C>=(3—5)T/2
其中T 为电网交流电压的周期。由于电容值比较大，约几十至几千微法，一般选用电解电容器。接入电路时，注意电容的极性，不要接反。电容器的耐压值应该大于1.4U2 。
当滤波电容的容值满足上式时，可以认为输出直流电压近似为U.(A V)=1.2U2
此时脉动系数S 约为20%—10% 左右。
6、我们电路中的电容滤波，是采用大电解电容（约1000微法）滤波，注意正负极不能接反，且其耐压值应高于实际出现的最大电压Umax=1.41x28=39.592伏，所以选其耐压值为50伏。
7、低压保险：FU2 ，其熔断电流选为5安。
8、显示故障范围：
LED1：发光时，表示整流滤波之前电路正常；
LED2：发光时，表示稳压电路等部分工作正常。
若：熔断器FU2 断开：LED2 均熄灭，表示整流滤波电路电流过大。
4.4 稳压电路
1、稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
2、整流滤波电路的输出电压和理想的直流电源还有相当的距离，主要存在两方面的问题：第一，当负载电流变化时由于整流滤波电路存在内阻，因此输出直流电压将随之发生变化；第二，当电网电压波动时，整流电路的输出电压直接与变压器副边电压有关，因此也要相应的变化。为了能够提供更加稳定的直流电源，需要在整流滤波电路的后面在加上稳压电路。
3、稳压电路质量的主要指标有两个：
①内阻R。，稳压电路内阻的定义，经过整流滤波后输入到稳压电路的直流电压UI 不变时，稳压电路的输出电压变化量*U.与输出电流变化量*I. 之比，即
黄河科技学院毕业设计说明书第11页R.=*U.\*I.其中UI=常数
②稳压系数Sr，稳压系数的定义是当负载不变时，稳压电路输出电压相对变化量与输入电压的相对变化量之比，既
Sr=*U.\U. \ *UI\UI =*U.\*UI x UI\U.其中RL=常数
4、电路图中稳压主体电路为：
图4.7稳压主题电路
①输出电压U。的调节：由图7知：
U。…=1.25伏（LM317性能）
则I1=U.?\R2
U.=U.?+I1(R?w1+R?w2)
=U.?+U.?\R2(R?w1+R?w2)
=U.?+(1+R?w1\R2+R?w2\R2)
=1.25 x (1+R?w1/R2 + R?w2/R2)
式中R?w1和R?w2为Rw1,Rw2未被短路的部分（主要调Rw1=3K）
显然：增大R?w1，可使U.增加；由于Rw2 通常其值较小，所以一般调节U. 大小时，常采用调节Rw1，而不变化RW2 的值。设置Rw2 的作用是为了限定输出电压U.的上限值U.max=30V。
②输出电压U. 上限值为30伏的实现方法：
a、将输出电压U. 最大值限定在30伏左右的方法如图：
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图4.8 限压电路
当输出电压U.较小时，R?w1 较小，Rw”1 较大，而R”w1 为三极管，VT1 的限流电阻。同时R?w2 值不小，即正偏电压很小，故UT1 近似视为截止状态。当增大Rw1?—U.增大---R”w1下降限流电阻缩小---流过R”w1的电流增大--- 使三极管UT1 导通---管压降Uce1下降，此时U.=U.?+Uce下降。故使U.不能超过30伏。
b、关于限定U.max=30幅的调整方法：
先将Rw2? 调为零，而不断增大Rw?1 ，使U.增大。当U. 增大到略大于30伏时（如为31伏），再缓慢增大R?w2 使VT1导通，此时，输出电压将自动下降。注意R?w2 不要调节过大。否则将使最大输出电压U.降低[9]。
另外，C3起滤波作用，使输出电压U.稳定。其值常选为10皮发左右。
为了扩大电源的输出电流，采用两个LM 317并联的方法，因而输出电流扩大一倍。
4、保护电路（过流保护）
①当负载短路时，Ui=U.+Ulm,U.=0,i. 电流过大，将可能烧坏LM 317。整流桥等器件。所以设置两处保险丝，FU2 和FU1 。
当稳压负载电流过大，则熔断器FU2 短开，表现为LED2 熄灭，及时保护了LM 317和整流桥等器件。
当整流滤波电路电流过大，则熔断器FU1 断开，表现为LED1 和LED2 均熄灭，及时保护了LM317和整流桥等器件。
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②若负载较小，因为Ui=U. + Ulm ，则流过LM 317和整流桥的电流过大，将可能烧坏它们，所以在LM 317输出端串接限流电阻R3,R4 ，且均为0.2欧，限流输出电流I.,起到分压保护LM 317的作用。使当输出电流I=30\0.2 =150安过大时，快速熔断FU2 而切断交流电源。
③如图
图4.9保护电路
a、当正常切断电源时若滤波电容C1 放电快,使LM317 输入电压Ui 迅速下降,而LM317 输出电容C4,C5 ，放电慢,则出现LM317 输出端电压U.>Ui，造成LM317 输出输入端出现反向电流，其中输出端电流称为倒灌电流；输入端电流称为拉电流.这两个反向电流过大时，将损坏稳压器LM317 。所以电路设置二极管D1 ，为C4,C5 提供放电回路，由于D1 管降压很小(=0.7v) 使两个反向电流很小，从而保护了LM317。
b、同理，防止LM317 地线电流Iq 倒灌损坏LM317，采用二极管D2 为电容C3 提供放电回路，地线静态电流Iq 方向如图，当负载短路时，C3上的电压Uc3 极性为上正下负，使D2 正偏倒通，而不倒灌入LM317，有效的保护了LM317 。
4.5 自适应控制电路
1、自适应控制电路的作用为：
当输出电压U.<=14V时,变压器次极电压取用14V(rms)，
黄河科技学院毕业设计说明书第14页当输出电压U.>14V时,变压器次极电压取用28V(rms)，
随着输出电压U. 的增大或减小(调节RW1 )，变压次极电压能自动适应U. 的变化而自动进行切换。
2、自适应控制电路的工作原理：
(1)继电器工作原理，如图
图4.10 继电器
①继电器的定义
继电器：当输入量（或激励量）满足某些规定的条件是能在一个或多个电器输出电路中产生跃变的一种器件。
②继电器的继电特性
继电器输出入量和输出量之间在整个变化过程中的相互关系成为继电器的继电特征或控制特征。用x表示输入回路量，y表示输出回路的输出量，如下图所示。当输出量x连续变化到一定量xa时，输出量y发生跃变，有0增加到ya植，则是输入量继续增加，是输出保持不变，相反，当减少到xb时，y 又突然由ya 减少到0，xa 被称为继电器的动作值，xb 被称为继电器的释放值，ya 即是继电器的负载[10]。
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图4.11 继电器的继电特性
③继电器的工作原理和特性
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节，安全保护，转换电路等作用[11]。
a、电磁继电器的工作原理和特性
电磁式继电器一般由铁心，线圈，衔铁，触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁心，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通过通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
b、热敏干簧继电器的工作原理和特性
热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料和控制温度的新型热敏开关。它由温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。
c、固态继电器（SSR）的工作原理和特性
黄河科技学院毕业设计说明书第16页固态继电器是一种两个接线端为输入端，另外两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离，固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关类型可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。
(2)U.<= 14时使三极管UT2 截止，由电路图知:
U.=14=Uz1 + Ube2
Uz1=14-0.5=13.5V
即Dw1的稳压值约为13.5伏左右。此时继电器J 的线圈无电流，所以继电器J 不动作。电路中将变压器次极14伏端点接常闭触点向整流电路供电。
(3)当U.>= 14伏时,三极管将饱和倒通
当U.>=14伏时，Dw1 反向击穿,其Uz1 =13.5伏，输出电压U. 经Dw1 给UT2 的发射结加正偏电压使UT2 导通，继电器的线圈有电流通过，使继电器触点动作，即其常闭触点断开，常开触点接通，由此实现了变压器次极电压28伏接到整流电路路输入端。(同时断开14伏电压接点)。由于U.>14伏时UT2 导通，U.<= 14伏时UT2 截止，因而该部分电路能自适应切换变压器次极输出电路[12]。
] (4)保护电路：
a、防止继电器线圈两端出现瞬时高压，而击穿继电器线圈和三极管UT2 。
采用继电器线圈并联三极管D3，当UT2 由导通变为截止时，D3为继电器线圈提供泻放回路，从而防止了线圈两端出现瞬时高压，保护了继电器线圈和三极管等不发生击穿。
b、C6 滤除杂散干扰(高频干扰)：防止因杂散干扰UT2 瞬时导通，继电器瞬时动作，发生变压器次极电压误切换。若U.< 14伏,继电器误动后，整流输入电压变为28伏，其整流输出电压=1.2U2 =33.6伏，造成输入，输出电压差过大，可能损坏稳压器。
c、防止UT2 集电极电流过大而损坏。
若限压电路(使U.max =30伏)出现故障，输出电压U. 过大，可能使UT2 的基极电位过大造成UT2的集电极电流过大而使UR2 和继电器损坏。在电路中接入Dw2 和射极电阻R6、Dw2 将Ub2 限制在2.5伏以下，同时R6 引入电流串联负反馈,使UT2 集电极电流稳定，从而可避免Ic 过大。
黄河科技学院毕业设计说明书第17页4.6 电路调整方法
1、使负载短路,则输出电流过大,FU2过断开,LED2熄灭。
2、正常切断电源,则二极管D1导通,为C4,C5提供放电回路。
负载短路,则二极管D 2导通,为 C 3提供放电回路。
3、增大R?w1 ,三极管UT1导通,使U0不超过30伏。
4、调整负载Rw1使U0<=14伏，三极管UT2截止，继电器不动作，变压器次极接常闭触点14伏端点。调整负载Rw1使U0>= 14伏，三极管UT2 导通，继电器动作，变压器次极接常开触点28伏端点。
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结论
在设计，安装和调试自适应可调稳压电源中，应用了双压输出电源变压器,220伏/14伏，28伏，桥式整流电容滤波电路实现变压、整流、滤波、同时应用三端可调集成稳压电路，实现可调稳压输出，其输出电压可调范围+1.25伏---+30伏，当输出电压要求低于某个特定值时，例如12伏---14伏，整流电路输入电压有效值，自动取为交流14伏，当输出电压大于该特定值时，整流电路输出电压自动转换为28伏且电源具有一定的过载功能。
通过本课题的实践，使我们对可调稳压电源原理，保护方法及自适应调整与输入电压的方法等有进一步的了解；同时对创造能力，设计能力，动手能力和综合应用资料的能力有较大的提高；提高设计，安装和调试的实践，使我们了解了电子产品研制和生产的过程，对今后从事电子研制、生产、经营、维修等就业工作打下一定的基础。
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致谢
终于到了写致谢的时候，为论文的最终定稿舒了一口气。忽然意识到大学生涯将就此结束，心中难免不舍。回顾这一程求学路，记忆里满是老师的悉心指导和同学的快乐相伴，他们让我的生活充实而富有活力，让我在生命的又一里程碑上刻下了重要的篇章，在此我要向他们表达最诚挚的感谢。
首先要感谢我的导师教授，教授平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从最初的查阅资料，到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。
其次要感谢和我一起完成整个毕业设计的同学们，在本次设计中，我们勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计。如果没有我们共同的努力工作，此次设计的完成将变得非常困难。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下了坚实的专业知识基础。
最后感谢学校两年来对我的大力栽培。
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参考文献
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直流稳压电源电路的设计实验报告
直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V市电，50Hz，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别I O≥500mA。 3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 （1）直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下： 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中： 1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。 2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。 4）稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 （2）整流电路 常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。 t
课程设计报告【模板】
模拟电子技术课程设计报告设计题目：直流稳压电源设计 专业电子信息科学与技术 班级电信092 学号 200916022230 学生姓名夏惜 指导教师王瑞 设计时间2010-2011学年上学期 教师评分 2010年月日
昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 目录 1.概述 (2) 1.1直流稳压电源设计目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2.直流稳压电源设计的内容 (4) 2.1变压电路设计 (4) 2.2整流电路设计 (4) 2.3滤波电路设计 (8) 2.4稳压电路设计 (9) 2.5总电路设计 (10) 3.总结 (12) 3.1所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的12 3.3体会收获及建议 (12) 3.4参考资料（书、论文、网络资料） (13) 4.教师评语 (13) 5.成绩 (13)
昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 1.概述 电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分，直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成，具有体积小，重量轻，性能稳定可等优点，电压从零起连续可调，可串联或关联使用，直流输出纹波小，稳定度高，稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能，是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给，才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低，电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。 1.1直流稳压电源设计目的 （1）、学习直流稳压电源的设计方法； （2）、研究直流稳压电源的设计方案； （3）、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。 1.2课程设计的组成部分 1.2.1 设计原理
直流稳压电源课程设计报告(1)
模拟电路课程设计报告设计课题：直流稳压电源的设计班级：电子1101 学号： 姓名：刘广强 指导老师：董姣姣 完成日期：2012年6月19
目录 一、设计任务及要求 (3) 二、总体设计思路 (3) 1．直流稳压电源设计思路 (3) 2．直流稳压电源原理 (3) 3、滤波电路——电容滤波电路 (5) 4、稳压电路 (7) 5、设计的电路原理图 (8) 三、．设计方法简介 (8) 四、软件仿真结果及分析 (10) 五、课程设计报告总结 (12) 六、参考文献 (13)
一、设计任务及要求 1、设计一个连续可调的直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出直流电压：U0=9→12v； ②纹波电压：Up-p<5mV； ③稳压系数：S V≤5% （最大的波动不能超过5%） 2、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3、自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图，并仿真和调试，并测试其主要性能参数。 二、总体设计思路 1．直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给电压表。 2．直流稳压电源原理 1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图
可调式直流稳压电源设计
可调式直流稳压电源设计 姓名：艾林 学号：09325201 专业：电子信息工程 班级：093252 指导教师：黄河 2011年1月1 日
目录 一课程设计目地 (3) 二功能电路整体思路 (3) 三功能模块分析 (4) 四心得体会 (9) 五实物展示 (10) 六参考文献 (11) 七致谢 (11)
一设计目的 本次设计的题目为“可调试直流稳压电源”。在设计过程中应实现以下几点要求： 1.输入电压为220V AC 输出为直流电压 2.电压变化范围：1.8~17V 3.连续可调 二功能电路整体思路 若实现稳压电源，首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设计选用全波桥式整流电路进行整流。然后要对输入的电压进行调节。在调节方面。可选用可调节三端正电压稳压器进行调节（LM317）。通过整流后得电流幅值变化很大，所以需要用电容对电流进行滤波。然后输出即可。 电路模块： 稳压——>整流——>调压——>滤波——>输出
三功能模块分析 ⑴元件清单 注：制作实物所需其它设备：电烙铁覆铜板焊锡漆包线钳子等。
⑵元件性能分析 ①.色环电阻 电阻值计算示意图下如图所示： ②桥式整流器 原理图： 桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。用来将交流电转变成直流电。桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。
开关稳压电源设计报告
开关稳压电源设计报告 成员名字：方愿岭段洁斐梅二召 摘要：为提高电源的利用效率和缩小设计电源的尺寸，本文介绍一种含有MC3406集成芯片的开关稳压电源，并对成芯片内部结构和外部电路作简要介绍，最终给出一个完整的开关稳压电路设计电路并对电路作具体论证最终完成开关稳压电源的实物制作。 A switching power supply design report Abstract:In order to improve the efficiency in the use of the power supply and reduce the size of the power source design, this paper introduces a kind of contains MC34063 integrated chips of a switching power supply, and the integrated chip internal structure and external circuit is briefly introduced, finally give a complete a switching circuit design circuit to make concrete demonstration and circuit switching power supply finally complete the making of objects. 关键词：开关稳压电源；整流滤波电路；PWM控制电路；MC34063 引言 电源是各种电子设备的核心，因此电源的优劣直接关系到电子设计的好坏。另外电子设计者不得不考虑的一个问题就是效率问题，所
模拟电子 课程设计 直流稳压电源的设计
新疆大学 课程设计报告 所属院系：电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电子技术基础A 设计题目：直流稳压电源的设计 班级： 学生姓名： 学生学号： 指导老师: 常翠宁努尔.买买提 完成日期：2017. 7. 01
课程设计题目：直流稳压电源的设计 要求完成的内容： 1.输出直流电压1.5~10V可调； 2.输出电流I m=300mA； O 3.稳压系数Sr≤0.05； 4.具有过流保护功能。 指导教师评语： 该生通过查阅文献和资料和手册，能够综合运用电子技术课程中所学到的理知识，并能消 化和理解，把理论与实践进行结合起来。具有分析问题和解决问题的能力，较好地完成了设计任务。 评定成绩为： 指导教师签名：2017年 7 月01 日
直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计要求是设计中包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。通过四部分的组合将 220V 交流电压转变为设计要求直流电压。并且用仿真软件进行仿真分析。 一、方案设计 1.总体设计框架图 方案的总体思路如下：直流稳压电源一般由直流电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成，其基本框图如下： 1.1电源变压器 是降压变压器，它将220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。 1.2整流电路 此设计的整流部分主要采用桥式电路，即由四个二极管交叉而成。但使用二极管时应注意以下问题： (1) 最大整流电路流f I 指二极管长期运行允许通过的最大正向平均电流。若使用时超过此值，有可能烧坏二极管。 U (2) 最高反向工作电压rm 指允许施加在二级管两端的最大方向电压，通常为击穿电压的一半。 (3) 反向电流r I 指二极未击穿时的反向电流值。其值会随温度的升高而急剧增加，其值越小，二极管的单向导电性越好。但是反向电流值会随温度的上升而显著增加。 (4) 最高工作频率f
串联型稳压电源的设计
集成直流稳压电源设计报告 一、计题目 题目：集成直流稳压电源 二、计任务和要求 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。 指标：1、输出电压6V 、9V 两档，正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA ，最大电流为500mA ； 3、纹波电压峰值▲Vop-p ≤5mv ； 三、理电路和程序设计： 1、方案比较 方案一：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R 两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称，原理一样。
图1 方案一稳压部分电路 方案二：经有中间抽头的变压器输出后，整流部分同方案一一样擦用四个二极管组成的单相桥式整流电路，整流后的脉动直流接滤波电路，滤波电路由两个电容组成，先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波，再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波，从而使得滤波后的电压更平滑，波动更小。滤波后的电路接接稳压电路，稳压部分的电路如图2所示，方案二的稳压部分由调整管，比较放大电路，基准电压电路，采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到A的反相输入端，然后与同相输入端的电位进行比较放大，运放的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高）；由于电路采用射极输出形式，所以输出电压必然降低（升高），从而使输出电压得到稳定。 图2 方案二稳压部分单元电路
可调集成直流稳压电源课程设计报告OK
设计课题:可调集成直流稳压电源专业班级: 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计时间:
一、设计任务与要求 1.设计一集成稳压电路要求: (1）输出电压可调:V + 3+ = V Uo9 ~ (２)最大输出电流：mA max= Io800 (３)输出电压变化量：mV ? ≤ Uo15 (4)稳压系数:003 Sv .0 ≤ 2.通过设计集成直流稳压电源，要求掌握： （1）选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 (2)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 二、方案设计与论证 1.直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下： 其中， (１）电源变压器:是降压变压器,它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ｕi。变压器的变比由变压器的副边按确定,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。 (２)整流电路:利用单向导电元件,将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。
(3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 (4)稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。 2.设计方案: 方案一: 采用78０5三端稳压器电源: 固定式三端稳压电源（78０5)是由输出脚Vo,输入脚Vi和接地脚GNＤ组成,它的稳压值为＋5V,它属于CＷ78xx系列的稳压器,输入端接电容可以进一步的滤波,输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响,此电路的稳定性也比较好，只
可调的直流稳压电源电路设计
可调的直流稳压电源电路设计 课题名称直流稳压电源 所在院系 班级 学号 姓名 指导老师 时间
目录 一、摘要 (3) 二、设计要求 (3) 三、元件及其介绍 (4) 四、设计原理及参数计算 (4) (1)电源变压器 (4) (2)整流电路 (5) (3)滤波电路 (5) 五、直流稳压电源的工作原理 (6) 六、可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路6 (1)设计电路图 (6) (2)仿真 (7) 七、设计结论心得体会 (8) 八、附表附录 (9)
摘 要 电源是电子设备中的一个重要组成部分, 其性能的优劣直接影响着设备的工作质量, 随着技术的不断革新, 电源技术发生了巨大变化。 随着科技的发展，直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千，但是和西方的发达国家还是有一定的差距；以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先；因此，直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。 本次设计的题目为串联型连续可调直流稳压负电源：先是家用电源经过变压器得到一个大约（15~30V ）的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流，再采用可调阻值的滑动变阻器进行分压，在桥堆的输出端加一电容C 进行滤波，滤波后再通过LM317（具体参数参照手册）输出一个负电压，在LM317的输出端加一个电阻R1，调整端加一个电位器RW ，这样输出的电压就可以在某一范围内可调。因为电源的设计中要求输出电流可以扩展，在LM317的输出端加一个晶体管。这样输出的电压就可以在0~9.9V 范围内可调。 经过一系列的分析、准备、设计、调试…除了在布局和无焊接方面之外，设计的电路基本符合设计要求。 关键词: 开关电源; 稳压电源;可调 直流稳压电源 设计要求 输入（AC ）：U=220V ，f=50HZ ； 输出直流电压0~9.9v 输出电流Imax=100mA;(有电流扩展功能) 负载电流mA I 800 具有过流保护功能。 系统框图
直流稳压电源设计实验报告(模电)
直流稳压电源的设计实验报告 一、实验目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法 二、实验任务 利用7812、7912设计一个输出±12V 、1A 的直流稳压电源； 三、实验要求 1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形； 2）输入工频220V 交流电的情况下，确定变压器变比； 3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工频半周期）； 4）求滤波电路的输出电压； 5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 四、实验原理 1.直流电源的基本组成 变压器：将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 整流电路：利用二极管的单向导电性，将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。 滤波电路：将脉动电压中的文波成分滤掉，使输出为比较平滑的直流电压。 稳压电路：使输出的电压保持稳定。 4.2 变压模块 变压器：将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 4.2 整流桥模块 整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D 1～D 4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。 由上面的电路图，可以得出输出电压平均值：2)(9.0U U AV o ≈ ，由此可以得V U 152=即可 即变压器副边电压的有效值为15V 计算匝数比为 220/15=15 2.器件选择的一般原则 选择整流器 流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值：Urm=2U 2 选择二极管时为了安全起见，选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极
稳压电源的设计与制作-毕业设计
稳压电源的设计与制作 学生：XX 指导教师：XX 摘要：随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。 开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。 本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。 最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足小型电子设备的用电需要。 数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它与传统的稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1～5V之间连续可调，其输出电压大小以1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋”“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。详细分析了电源的拓朴图及工作原理。 关键词：稳压电源单片微型机数控直流 D/A转换
模电直流稳压电源课程设计(模电课设
一、设计题目： 直流稳压电源 二、设计要求： 输出电压可以在3—10V连续调节，稳压电源可采用串联型稳压电路或三端稳压电路设计。
目录 一、设计题目-----------------------------1 二、设计要求-----------------------------1 三、原理与分析 --------------------------3 四、具体实现---------------------------8 五、各部分定性说明以及定量分析--------10 六、设计心得体会----------------------13 七、参考文献---------------------------15
三、原理与分析 1．直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源一般由直流电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用： 图1 示意图 （1）电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为 P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。 （2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。图2：
各滤波电容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。 图3
（3）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如图2，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为： Uo＝1.25（1＋R2/R1） 式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。图4 2．稳压电流的性能指标及测试方法 稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质
连续可调直流稳压电源的设计与制作
目录 一、设计目的 (1) 二、设计任务及要求 (1) 三、设计步骤 (1) 四、总体设计思路 (2) 五、实验设备及元器件 (5) 六、测试要求 (5) 七、设计报告要求 (6) 八、注意事项 (6)
直流稳压电源的设计 一、设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出电压可调：U o=+3V～+9V ②最大输出电流：I omax=800mA ③输出电压变化量：ΔU o≤15mV ④稳压系数：S V≤0.003 2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。 三、设计步骤 1．电路图设计 （1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图：连接各模块电路。 2．电路安装、调试 （1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。 （2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。 （3）重点测试稳压电路的稳压系数。 （4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。
可调直流稳压电源课程设计报告
可调的直流稳压电源电路设计 目录 一、设计目的 (2) 二、设计任务及要求 (2) 三、实验设备及元器件 (2) 四、设计步骤 (3) 1．电路图设计方法 (3) 2、设计的电路图 (3) 五、总体设计思路 (4) 1．直流稳压电源设计思路 (4) 2．直流稳压电源原理 (4) 1、直流稳压电源 (4) 2、整流电路 (5) 3、滤波电路——电容滤波电路 (6) 4、稳压电路 (8) 5、设计的电路原理图 (9) 3．设计方法简介 (9) 六、课程设计报告总结 (11)
一、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1、设计一个连续可调的直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输入（AC）：U=220V，f=50HZ； ②输出直流电压：U0=9→12v； ③输出电流：I0<=1A； ④纹波电压：Up-p<30mV； 2、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3、自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图，并仿真和调试，并测试其主要性能参数。 三、实验设备及元器件 1、装有multisim电路仿真软件的PC 2、三端可调的稳压器LM317一片 3、电压表、滑动变阻器、二极管、变压器
四、设计步骤 1．电路图设计方法 （1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图：连接各模块电路。 （5）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 （6）采用三端集成稳压器电路，用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输 出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调，因要求电 路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器 件较少，成本低且组装方便、可靠性高。 2、设计的电路图 图1 可调的直流稳压电源
课程设计_可调直流稳压电源
电子科学与技术专业课程设计 目录 一、设计目的作用 (1) 二、设计要求 (1) 2.1 直流稳压电源的种类及选用 (1) 2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (2) 2.3 串联型直流稳压电源的设计要求 (2) 三、设计的具体实现 (2) 3.1 系统概述 (2) 3.2 单元电路设计与分析 (4) 3.2.1 降压电路 (5) 3.2.2 整流电路 (5) 3.2.3 滤波电路 (7) 3.2.4 稳压电路 (9) 3.3 元件电路参数计算 (10) 3.4 改进方案 (11) 3.5 电路主要测试数据 (12) 四、总结 (12) 五、附录 (12)
六、参考文献 (14)
设计要求 2.1 直流稳压电源的种类及选用 直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型： （1）化学电源：平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。随着科学技术的发展，又产生了智能化电池；在充电电池材料方面，美国研制员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间，多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。 （2）线性稳压电源：线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热,而且由于变压器工作在工频（50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点是稳定性高，纹波小，可靠性高，易做成多路，输出连续可调的成品；缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。 （3）开关型直流稳压电源：电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹，功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态，开关电源因此而得名。开关电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠；缺点相 对于线性电源来说纹波较大（一般≤1% V ) (P P o-，好的可做到十几mV P P- 或更小)。 它的功率可自几瓦－几千瓦均有产品。 2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 （1）稳定性好 当输入电压Usr（整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压Usc的变化应该很小一般要求。由输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数S来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下，S越小，输出电压的变化越小， 电源的稳定度越高。通常S约为10-2~10-4。 （2）输出电阻小 负载变化时（从空载到满载），输出电压Usc，应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。输出电阻（又叫等效内阻）用rn表示，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。rn反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，rn越小，则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压
可调直流稳压电源的设计说明
可调直流稳压电源设计报告 任微明(学号：20101106133 ) (物理与电子信息学院10 级科技班,内蒙古呼和浩特010022 ) 指导教师: 高焕生 摘要：主要采用变压器、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V 交流电转换成 电压3~12V 的直流电源。其中，稳压电路采用三端固定稳压器LM317 达到稳压效果，因此系统可根据实际需要对其设计进行适当的修改。本系统设计方便简单、易学易改、成本低廉、功能实用。 关键字：变压器；整流；滤波；稳压 1 设计内容及要求 1.1 设计目的 1、学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3、通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源； (2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 (3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。 1.2 设计内容 设计一波形直流稳压电源，满足：当输入电压在220V ± 10%时，输出直流电压为3~12V
1.3设计要求 (1) 电源变压器做理论设计； (2) 合理选择集成稳压器； (3) 完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图，PCB 板; (4) 撰写设计报告、调试总结报告。 2设计方法与步骤 2.1设计方法 单元电路设计、PCB板设计、电路的组装与调试。 2.2设计步骤 (1 )功能和性能指标分析：对题目的各项要求进行分析，整理出系统和具体电路设计所需的更具体、更详细的功能要求和技术性指标数据，以求得设计的原始依据。 (2 )画出总体电路图，要求按相关规定，布局合理，图面清晰，便于对图的理解和阅读，为组装、调试和维修时做好准备。 (3)按总电路图安装电路，调试并改进。 3电路的设计 图3整体电路图 3.1电源变压器 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流压含有较的纹波，必须通过滤
稳压电源设计报告1
全国大学生电子设计大赛 稳 压 电 源 设 计 报 告
稳压电源 摘要： 本稳压电源，由变压器次级绕组接入，通过桥式整流和电容滤波，经过 LM7812、LM7912稳压，形成典型的双电源稳压电路，输出±12V 100mA电流。桥式整流后的电压，经过LM2576降压后，输出+5V电压，给后一级的LDO稳压电路供电，AS1117在满载（800mA）时，压差仅1.2V。用+5V供电，可以保证其工作在线性状态，3.3V输出稳定。 关键字： LM7812、LM7912、LM2576、AS1117 Abstract: The regulated power supply, the transformer secondary windings access, through the bridge rectifier and capacitor filter, through the LM7812, LM7912 voltage regulator, the formation of double power supply circuit, the output current of the 100mA + 12V. After the bridge rectifier voltage, through the LM2576 step-down, output +5V voltage, LDO voltage regulator circuit power level to, AS1117 at full load (800mA), pressure difference is only 1.2V. With +5V power supply, can ensure that the work in the linear state, the 3.3V output stability. Keywords: LM7812、LM7912、LM2576、AS1117
直流稳压电源课设报告
《电子电路设计与制作》课程设计 设计题目：直流稳压电源设计 系部：电子信息工程学院 专业班级：自动化B112 姓名：张凯伦 学号：201103024220 指导教师：冉小英 2013/6/30
《直流稳压电源》课程设计报告 摘要： 直流稳压电源广泛应用于各种电子产品,不同的电路对电源的要求是不同的。电子设备中的电源一般由交流电网提供。变直流稳压电源由交流变压器电路,整流电路,滤波电路,集成稳压电路四部分组成。在本设计中,可以实现将220v的交流电压经过整流，滤波，稳压最终可实现输出+12V，-12V，+15V,-15V四路电压的直流稳压电源。本设计的主要内容是围绕着如何设计和实现各个部分而展开的。首先介绍了稳压电源的设计方法，然后介绍了各单元电路设计仿真。 关键词：直流稳压；交流电流；整流；滤波；稳压 一、概述 直流稳压电源是电子系统中不可缺少的设备之一，也是模拟电路理论知识的基本内容之一。完成一个直流稳压电源的设计，并进行安装调试，既可以达到对模拟电路理论知识的较全面的运用，也能掌握模拟电路的实际安装调试技术，具有很好的实用价值。 二、设计任务、技术指标和要求 完成一个直流稳压电源的理论设计，并用EWB进行模拟仿真测试，符合技术 指标要求后再进行安装调试。其技术指标要求为： （1）共有4路直流输出电源：±15V/1A、±12V/100mA； （2）电压调整率：S≤0.2%（输入电压～220V，变化±10%，满载）； （3）负载调整率≤1%（输入电压～220V，空载到满载）； （4）纹波抑制比≥35dB（输入电压～220V，满载）。 三、方案的选择 通过我们模拟电子技术理论课的学习我们知道，单相交流电要经过电源变压器、整流电路、滤波电路还有稳压电路才能转换成稳定输出的直流电压。它的总体功能方框图和各个电路部分输出电压的波形如下1图和图2所示： (图1，直流稳压电源总体功能框图） 《直流稳压电源》课程设计报告 2
±12V简易直流稳压电源课程设计设计
电工与电子技术课程设计直流稳压电源设计 专业 班级 姓名 指导教师 日期_ __
前言 主要内容: 课题名称与技术要求： 设计课题：串联型晶体管稳压电源 <1>输出直流电压Uo=12V,且连续可调，调节范围±2V <2>最大输出电流Ilm≤200mA <3>稳压系数Sr<10% <4>具有过流保护功能 资料收集与工作过程简介: 在这次课程设计的过程中，我仔细看了课程设计的要求，去逸夫图书馆借了相关的资料，查阅了设计论文的格式样本，比较了各种设计方案的优劣，最终把自己觉得最好的方案的相关参数计算出来。自从上个学期开始，我们就开始学电工，这学期的模电在实际生活中十分有用，在设计过程中我也发现了许多问题，正如参加飞思卡尔设计电路焊板子一样，我还有很多不足之处。通过了对该电路的设计，调试，我学会了用整流变压器，整流二极管，滤波电容以及集成稳压器等元件设计直流稳压电源。 这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
目录 摘要---------------------------------------------------------------------4 设计要求---------------------------------------------------------------6 主要器件选择---------------------------------------------------------9 单元电路设计原理，参数计算------------------------------------12 结论与心得体会-----------------------------------------------------17 参考文献--------------------------------------------------------------18 元器件明细表--------------------------------------------------------19
直流稳压电源课程设计报告.
直流稳压电源课程设计报告 设计任务及要求 1．设计任务 设计一直流稳压电源，满足： （1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6－９V； （2）输出纹波电压不于5mv （3），稳压系数<=0.01； （4）具有短路保护功能； （5）最大输出电流为：Imax=0.8A 2．要求通过设计学会； （1）如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块；（2）合理选择电路结构，并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图；（3）短路保护实现方法 （4）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法 （5）撰写设计报告。 3．设计注意： （1）电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计； （2）完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图； （3）撰写设计报告要符合下列格式并按时上交，逾期将延与下届。 一、书写要求 二、上交时间要求 上交书面及电子稿发至邮箱：
撰写设计报告格式：（仅供参考，不要全部抄龚） 见附录一 集成直流稳压电源的设计与制作 姓名 1 绪言 随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。 2 设计要求
1.初始条件： （1）集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片，性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。 （2）电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ。 （3）其参考电路之一如图1所示 图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图 2.主要性能指标：（1）输出电压Vo：±1.25 - ±12V连续可调。 （2）最大输出电流Iomax=800mA （3）纹波电压ΔVop-p≤5mV （4）稳压系数Sv≥3X10-3 3.设计要求：（1）依据已知设计条件确定电路形式。 （2）计算电源变压器的效率和功率。 （3）选择整流二极管及计算滤波电容 （4）安装调试与测量电路性能，画出实际电路原理图。 （5）按规定的格式，写出课程设计报告。 3 总体设计思路 在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路，集成稳压器选用LM317与LM337，电源变压器选用双15Ｖ／25Ｗ。 由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I会随着变化。因此，为了维持输出电压U I稳定不变，还需加一级稳压电路。
直流稳压电源课程设计[1]
课程设计名称：电力电子技术 题目：直流稳压电源的课程设计 专业：电力自动化 班级：电力09-2 姓名：王裕 学号：0905040218
目录 一、简介 (3) 二、设计目的 (4) 三、设计任务和要求 (5) 四、设计步骤 (6) 1．电路图设计 (6) 2. 电路安装、调试 (6) 五、总体设计思路 (7) 1．直流稳压电源设计思路 (7) 2．直流稳压电源原理 (7) 3．设计方法简介 (8) 六、实验设备及原器件 (11) 七、注意事项 (12) 八、此电路的误差分析 (13) 九、心得体会 (14) 十、参考文献 (15)
一简介 直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在6-13V可调。
二设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三设计任务及要求 1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出电压可调：Uo=+6V～+13V ②最大输出电流：Iomax=1A ③输出电压变化量：ΔUo≤15mV ④稳压系数：SV≤0.003 2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。 4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。