半桥型稳压电源

电力电子技术课程设计说明书半桥型开关稳压电源设计

院、部：电气与信息工程学院

学生姓名：杨建雄

指导教师：董恒职称硕士

专业：电气工程及其自动化

班级：电气本 1202班

完成时间： 2015年6月11日

开关电源是现代电力电子设备不可或缺的组成部分，其质量的优劣直接影响子设备性能，其体积的大小也直接影响到电子设备整体的体积。本设计根据设计任务进行了方案设计，设计了相应的硬件电路，研制了250我半桥开关电源。整个系统包括主电路、控制电路和驱动电路三部分内容。系统主电路包括单相输入整流、半桥式逆变、高频交流输出、输出整流、输出滤波几部分。控制电路包括主电路开关管控制脉冲的产生和保护电路。论文具体地介绍了主电路、控制电路、驱动电路等各部分的设计及实验过程，包括元器件的选取以及参数计算本文介绍一种半桥电路的开关电源，是输入为单相交流170~260v，输入频率45~65HZ，输出直流电压24v，输出直流电流10A ，最大功率250w。重点介绍该电源的构思、理论、工作原理及特点。

关键词：开关稳压电源；半桥；高频变压器

1 绪论 (1)

1.1电力电子发展史............................... 错误！未定义书签。

1.2半桥型开关稳压电源概括 (2)

1.2.1开关电源的概念 (2)

1.2.2开关电源的分类 (2)

1.3本文设计内容 (3)

2 半桥稳压电源设计 (4)

2.1总体设计方案 (4)

2.2电路设计 (4)

2.2.1 输入整流滤波电路设计 (4)

2.2.2逆变回路设计 (5)

2.2.3输出整流滤波设计 (6)

2.2.4主电路设计 (7)

2.2.5保护电路 (8)

2.2.6 控制电路 (9)

2.2.7总体电路图 (10)

3 数据分析计算 (10)

3.1器件的选择 (10)

3.1.1输入整流器件 (10)

3.1.2输出整流器件 (11)

3.1.3元件选择 (11)

3.1.4保护电路器件选择 (12)

3.2具体参数设计 (12)

3.3 MATLAB电路仿真 (13)

3.3.1MATLAB简介 (13)

3.3.2仿真电路图 (13)

4 设计总结 (15)

参考文献 (16)

1 绪论

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。

随着开关电源在计算机、通信、家用电器等方面的广泛应用,人们对其需求量增长和效率、体积、重量及可靠性等方面要求更高。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。在半桥式变换器电路中,变压器初级在整个周期中都流过电流,磁芯利用得更加充分。它克服了推挽式电路的缺点,所使用的功率晶体管耐压要求较低；晶体管的饱和压降减少到了最小;对输入滤波电容使用电压要求也较低，半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。

本文将介绍一款半桥式开关电源,所用开关器件为功率MOSFET管, 开关工作频率为45 ~65 Hz,具有体积小、重量轻、成本低等特点。

1.1 电力电子的发展史

最早的开关电源出现在60年代，出现的是串联型开关电源，功率晶体管用于开关状态，后来脉宽调制(PWM)控制技术有了发展，用以控制开关变换器，得到PWM开关电源， PWM开关电源效率可达65%-70%，1974年研制成了工作频率达到20kHz的开关电源，在电源技术发展史上誉为20kHZ革命。1976年，美国硅通用公司首次生产出世界上第一片集成脉宽调制器，使开关电源的控制器得到简化，系统的可靠性也大为增强。八十年代，国内高频开关电源只在个人计算机、电视机等若干设备上得到应用。由于开关电源在重量、体积、用铜、用铁及能耗等方面都比线性电源和相控电源有显著减少，对整机多相指标有良好影响，因此它的应用得到了推广。近年来越来越多领域应用开关电源，取得显著效益。

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。

现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。

它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转

换。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。

1.2半桥型开关稳压电源概括

1.2.1开关电源的概念

电源是将各种能源转换成为用电设备所需要的装置，是所有靠电能工作的装置的动力源泉。直流开关电源是一种由占空比控制的开关电路构成的电能变换装置，用于交流→直流或者直流→直流电能变换，通常称其为开关电源。

开关电源的核心为电力电子开关电路，根据负载对电源提出的输出稳压或稳流特性的要求，利用反馈控制电路，采用占空比控制方法，对开关电路进行控制。开关电源的这一技术特点使得它具有，效率高、体积小、重量轻、频率高、电感、电容等滤波元件和变压器体积小。

1.2.2开关电源的分类

开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波

斩波器的工作方式有两种：

一、脉宽调制方式Ts不变，改变ton（通用）。

二、频率调制方式，ton不变，改变Ts（易产生干扰）。

其具体的电路由以下几类：

（1）Buck电路——降压斩波器。

（2）Boos t电路——升压斩波器。

（3）Buck-Boost电路——降压或升压斩波器。

（4）Cuk电路——降压或升压斩波器。

AC/DC变换是将交流变换为直流，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”，功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。AC/DC变换按电路的接线方式可分为，半波电路、全波电路。按电源相数可分为单项、三相、多相。按电路工作象限可分为一象限、二象限、三象限、四象限。

1.3本文设计内容

随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中的需要。需要提供不同的稳压电源。本文为实验室电子设备提供24V稳压范围宽、大功率直流电源，以取代低效率的线性稳压电源。

首先进行总体方案的分析，整流电路的设计，逆变电路的设计，主电路和输出整流回路的设计。由工频交流经桥式整流电路得到直流电流，再由半桥开关逆变得到高频交流电，经整流滤波后得到所需直流电。可供电子设备使用。其中桥式整流采用四个二极管，逆变电路由两个串联的电容和两个串联的MOS管构成，输出回路由电容电感和二极管构成。为确保电路的可靠运行本文增加保护电路设计。过压保护采用电阻电感串联吸收网络。过流保护采用快速熔断器保护。

其次是参数计算，分析各性能指标，选择器件，通过仿真分析波形。确定最终结论。

上述过程可为实验设备提供24V范围的电压，可以取代线性的不稳定电压，为实验的可靠进行提供确实保障。

2 半桥稳压电源设计

2.1总体设计方案

整个课题的设计，分为三部分。

一、主电路的设计，包括整流输入滤波、半桥式逆变电路、输出整流、输出滤波。

二、开关管的驱动电路。

三、控制电路的设计，包括控制逆变电路开关管工作的脉冲输出、软启动、调占空比以及保护电路。

半桥型开关稳压电源设计方案遵循开关电源的变换框图。如1图所示：

图1开关电源变换

由工频交流经桥式整流电路得到直流电流，再由半桥开开关逆变得到高频交流电，经整流滤波后得到所需直流电。可供电子设备使用。

首先，电源流入输入整流滤波回路将交流电通过整流模块变换成含有脉动成分的直流电，然后通过输入滤波电容将脉动直流电变为较平滑的直流电。

其次，功率开关桥由控制电路提供触发脉冲把滤波得到的直流电变换为高频的方波电压，通过高频变压器传送到输出侧。

最后，输出整流滤波回路将高频方波电压滤波成为所需的直流电压或电流。

2.2 电路设计

2.2.1 输入整流滤波电路设计

整流滤波回路是开关电源的重要组成部分，它可以提高电压、电流的稳定度，减小干扰。按其所在的位置不同，分为输入和输出整流滤波回路。

本文研究的电源额定工作状态的技术要求为:输出电压24V ,输出电流10A ，输出功率约240w ，为了减小电源的输入滤波电容等原因，本文实验用电源电路采用单相桥式整流。

由工频170~260V ，45~65HZ 交流电， 如图2所示。

输入整流电路 输入滤波电路 半桥逆变电路 输出整流滤波

图2输入整流滤波电路图

输入整流滤波电路，主要有两部分组成，

（1）整流桥；

（2）输入滤波电路。

2.2.2逆变回路设计

1.高频开关变换器的基本原理

用一个半导体功率器件作为开关，使带有滤波器(L或/和C)的负载线路与直流电压一会相接，一会断开，则负载上也得到另一个直流电压。这就使DC-DC的基本手段。

一个周期T

s 内，电子开关接通时间t

on

所占整个周期T

s

的比例，称作接通占空比D。

很明显，接通占空比越大，负载上电压越大; 1∕TS=fs称作开关频率，fs越高，负载上电压也越高。这中DC-DC变换器中的开关都在某一固定的频率下工作，这种保持开关频率恒定但改变接通时间长短(即脉冲的宽度)，使负载变化时，负载上电压变化不大的方法，称脉宽调制法（Pulse Width Modulation)。由于电子开关按外加控制脉冲而通断，控制本身流过的电流、二端所加的电压无关，因此，电子开关称为硬开关。

2.逆变回路的基本原理

在半桥式逆变电路中，变压器一次侧的两端分别连接在电容C1,C2的中点和开关S1, S2中点。电容C1,C2的中点电压为Ui/2。S1与S2交替导通，使变压器一次侧形成幅值为Ui/2的交流电压，改变开关的占空比，就可以改变二次侧整流电压Ud 的平均值，也就改变了输出电压Uo。半桥式电路的结构如图2.3所示。

S1导通时，二极管VD1处于通态；S2导通时，二极管VD2处于通态，当两个开关都关断时，变压器绕组W1中的电流为零，根据变压器的磁势平衡方程，绕组W2和W3中的电流大小相等，方向相反，所以VD1和VD2都处于通态，各分担一半的电流。S1或S2导通是电感L的电流逐渐上升，两个开关都关断时，电感L的电流逐渐下降。S1和S2断态时承受的峰值电压均为Ui。由于电容的隔直作用，半桥型电路对

由于两个开关管导通时间不对称而造成的变压器一次电压的直流分量具有自动平衡作用，因此该电路不容易发生变压器偏磁和直流磁饱和的问题，无须另加隔直电容。值得注意的是，在半桥电路中，占空比定义如1公式

D=错误！未找到引用源。（1）

图 3逆变电路图

2.2.3输出整流滤波设计

电源的能量输出通过高频变压器实现，其主要作用是电压变换、功率传递和实现输入输出之间的隔离，与普通电力变压器的功能相仿。因此，在绕制高频变压器时要尽量减小原、副边的漏感，从而减小功率开关管关断时的尖峰电压，降低损耗，提高效率。在副边使用全波整流的方式，然后由滤波电感和滤波电容共同完成输出滤波功能，使输出达到设计要求。

图4输出整流滤波电路图

输出滤波电路包括电感、电容和两个二极管。经过整流滤波后即可得到所需直流稳压电源。

输出整流滤波电路是通过快恢复整流二极管的整流和滤波电感及滤波电容将高频变压器输出的高频交变电压或电流变换成符合要求的输出电压或电流。高频变压器副边选用全桥式整流，以提高安全可靠性。

2.2.4主电路设计

半桥式开关电源主电路如图所示。图中开关管Q1、Q2选用MOSFET。因为它是电压驱动全控型器件,具有驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。半桥式逆变电路一个桥臂由开关管Q1、Q2组成,另一个桥臂由电容C1、C2组成。高频变压器初级一端接在C1、C2的中点,另一端接在Q1、Q2的公共连接端,Q1、Q2中点的电压等于整流后直流电压的一半,开关Q1、Q2交替导通就在变压器的次级形成幅值为Vi/2的交流方波电压。通过调节开关管的占空比,就能改变变压器二次侧整流输出平均电压V o。Q1、Q2断态时承受的峰值电压均为Vi，变压器原边并联的R7、C3、VD1组成RCD吸收电路，C5和R9用来吸收高频尖峰。

图5主电路

2.2.5保护电路

1.过压保护

过压护要根据电路中过压产生的不同部位，加入不同的保护电路，当达到—定电压值时，自动开通保护电路，使过压通过保护电路形成通路，消耗过压储存的电磁能量，从而使过压的能量不会加到主开关器件上，保护了电力电子器件。

为了达到保护效果，可以使用阻容保护电路来实现。将电容并联在回路中，当电路中出现电压尖峰电压时，电容两端电压不能突变的特性，可以有效地抑制电路中的过压。与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量，同时抑制电路中的电感与电容产生振荡，过电压保护电路如图6所示。

图6 RC阻容过电压保护电路图

2.过流保护

当电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流。当器件击穿或短路、触发电路或控制电路发生故障、出现过载、直流侧短路、可逆传动系统产生环流或逆变失败，以及交流电源电压过高或过低、缺相等，均可引起过流。由于电力电子器件的电流过载能力相对较差，必须对变换器进行适当的过流保护。本文采用快速熔断保险丝在输入端进行保护。

2.2.6 控制电路

控制电路是整个电源系统重要部位，由它控制整个电源的工作并实现相应的保护功能。一般来说，控制电路应具有以下功能:控制脉冲产生电路、电压反馈控制电路、、占空比可调、软启动及各种保护电路等。

根据电路功能的分工可将控制电路分为几大部分：脉冲产生电路、触发电路、电压反馈控制电路、软启动电路、保护电路等。

脉冲产生电路是控制电路的核心。脉冲产生电路根据电压反馈控制电路信号产生出所需的脉冲信号保护电路以及软启动电路等提供的控制。

电压反馈控制电路通过检测输出电压的大小，对输出电压进行分压采样，然后将采样电压和参考电压相比较得出误差信号来调节输出脉冲的脉宽达到调节输出电压的目的。

设计电路的控制电路是整个电路的主要部分。目前实际产品应用中有各种典型的控制电路,鉴于对电源和驱动的要求,结合本次毕业设计选择SG3525。

SG3525A的内部结构见图6。由基准电压调整器、振荡器、误差放大器、比较器、锁存器、欠压锁定电路、闭锁控制电路、软起动电路、输出电路构。

SG3525的特点SG3525脉宽调制型控制器是美国通用电气公司的产品。它的主要特点是：

1、输出级采用推挽输出，双通道输出。

2、占空比0-50%可调。

3、每一通道的驱动电流最大值可达200mA，灌拉电流峰值可达500mA。可直接驱动功率MOS管。

4、工作频率高达400KHz。

5、具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能。

6、可正常工作的温度范围是0-700℃。

7、基准电压为5.1 V士1%。

8、工作电压范围很宽，为8V到35V。

2.2.7总体电路图

由具体电路可得总体电路图7

3 数据分析计算

3.1器件的选择

3.1.1输入整流器件

输入为45~65Hz 交流电，电压为170~260V ,下面计算取电压为170V 。

1. 二极管的耐压:

整流二极管的峰值电压可用公式计算如下。

U=170×1.414=240.38V

额定电压： 错误！未找到引用源。Un=（2～3）*240.38=（480.76～721.14）

2. 二极管的额定电流:

图7 总体电路图

因为电源的输入功率随效率变化，所以应取电源效率最差时的值。在此，我们按一般开关电源的效率取值，取=0.8电源的输入功率可用(2)公式计算:

P in =p/ηmin (2)

错误！未找到引用源。 Pin=240÷0.8=312.5W

/d in i i P μ= 错误！未找到引用源。 (3)

错误！未找到引用源。 ()312.5170 1.2 1.176d i A =÷*=

流过每个二极管的有效值 错误！未找到引用源。 /2vt d I i =

(4)

错误！未找到引用源。 0.82vt I =

额定电流：(1.5~2)0.82/1.57(0.78~1.04)n I A =*= 错误！未找到引用源。

3.1.2输出整流器件

电感选择100μ H ；

电容选择1000μF /50V ；

二极管选择； 二极管的峰值电压，24233.9u V =*=

额定电压 ： (2~3)33.9(677.8~

n U =*= 额定电流 ： (1.5~2)16.97/1.57(21.6n I A =*= 3.1.3元件选择

1．开关器件选择。

表1几种功率器件的优缺点比较表 器件 优点

缺点 GT R 耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低 开关速度低，为电流

驱动，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次

击穿问题

GTO 电压、电流容量大，

适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强

电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流

大，开关速度低，驱动功

率大，驱动电路复杂，开关频率低 MOSFET

开关速度快，输入阻

抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路

电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不

超过10kW 的电力电子装

简单，工作频率高，不存在二次击穿问题

置

IGBT 开关速度高，开关损

耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较

低，输入阻抗高，为电压

驱动，驱动功率小

开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容量

不及GTO 在高频的开关电源设计中用的功率器件种类有IGBT 和MOSFET ，但是考虑到工作在高频的IGBT 成本较高，在本次设计选用MOSFET 器件。型号为IRFP450，主要参数选择，额定电流16A ，额定电压500V ，通态电阻0.4欧姆。

在功率半导体器件中，MOSFET 以高速、低开关损耗、低驱动损耗在各种功率变换，特别是高频功率变换中起着重要作用。在低压领域，MOSFET 没有竞争对手，但随着MOS 的耐压提高，导通电阻随之以2.4-2.6次方增长，其增长速度使MOSFET 制造者和应用者不得不以数十倍的幅度降低额定电流，以折中额定电流、导通电阻和成本之间的矛盾。即便如此，高压MOSFET 在额定结温下的导通电阻产生的导通压降仍居高不下，耐压500V 以上的MOSFET 的额定结温、额定电流条件下的导通电压很高，耐压800V 以上的导通电压高得惊人，导通损耗占MOSFET 总损耗的2/3-4/5，使应用受到极大限制。

3.1.4保护电路器件选择

1.过压保护电路

由3.1.1节可知输入电流为1.176A ，即流过MOS 管的电流为1.176A 。查表可得保护电路的电容为：0.04 μF 电阻为：500欧姆

2.过流保护

(1.2~1.5)u d v t F I >=

（5） 则(1.2~1.5)/20.7056~0.7644u d F I A == 3.2 具体参数设计

1）变压器变比

0//i on s U U k t T =* (6) 设占空比为 /0.5on s t T =

则0.5k=24/170*1.2

K=0.235

即变压器的变比为0.235

2）变压器容量

1410240n F UI W W ==*=

3.3 MATLAB 电路仿真

3.3.1MATLAB 简介

MATLAB 是由美国m athworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C 、Fortran ）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 本文采用matlab 进行仿真观测。

3.3.2仿真电路图

图1 输入电压波形

图2仿真图

4 设计总结

课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了如何查找第一手资料，如何整理材料等相关知识。

课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。

通过这次开关稳压电源的设计，我在多方面都有所提高。通过这次设计，综合运用本专业所学课程的理论知识、培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充所学的内容，掌握电子电路设计的方法和步骤，掌握电子设计的基本的技能，怎样确定方案，了解了基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。

在这次设计过程中，体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。

在此感谢我们的老师，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；同时老师的耐心的指导让我顺利的完成本次课程设计。

同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。

由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，我将万分感谢。

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600W半桥型开关稳压电源设计

600W半桥型开关稳压电源设计 600W半桥型开关稳压电源设计 摘要 本次设计主要是设计一个600W半桥型开关稳压电源，从而为负载供 电。 电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源本身消耗的能量低，电源效率比普通线性稳压电源提高一倍，被广泛用于电子计算机、通讯、家电等各个行业。它的效率可达85％以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。本文介绍了一种采用半桥电路的开关电源，其输入电压为单相170 ~ 260V，输出电压为直流12V恒定，最大电流50A。从主电路的原理与主电路图的设计、控制电路器件的选取、保护电路方案的确定以及计算机仿真图形的绘制与波形分析等方面的研究。 关键词：半桥变换器；功率MOS管；脉宽调制；稳压电源； 第1章绪论1.1 电力电子技术概况 电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术属于信息电子技术。电力电子技术是应用于电

力领域的电子技术，它是利用电力电子器件对电能进行变换和控制的新兴学科。目前所用的电力电子器件采用半导体制成，故称电力半导体器件。信息电子技术主要用于信息处理，而电力电子技术则主要用于电力变换。电力电子技术的发展是以电力电子器件为核心，伴随变换技术和 控制技术的发展而发展的。 电力电子技术可以理解为功率强大，可供诸如电力系统那样大电流、高电压场合应用的电子技术，它与传统的电子技术相比，其特殊之处不仅仅因为它能够通过大电流和承受高电压，而且要考虑在大功率情况下，器件发热、运行效率的问题。为了解决发热和效率问题，对于大功率的电子电路，器件的运行都采用开关方式。这种开关运行方式就是电力电 子器件运行的特点。 电力电子学这一名词是20世纪60年代出现的，“电力电子学”和“电力电子技术”在内容上并没有很大的不同，只是分别从学术和工程技术这2个不同角度来称呼。电力电子学可以用图1的倒三角形来描述，可以认为电力电子学由电力学、电子学和控制理论这3个学科交叉而形成 的。这一观点被全世界普遍接受。 电力电子技术与电子学的关系是显而易见的。电子学可分为电子器件和电子电路两大部分，它们分别与电力电子器件和电力电子电路相对应。从电子和电力电子的器件制造技术上进两者同根同源，从两种电路的分析方法上讲也是一致的，只是两者应用的目的不同，前者用于电力变换， 后者用于信息处理。

模拟电子课程设计(+-12V稳压电源设计)

北京交通大学 电子课程设计报告 设计题目：±12V对称稳压电源 专业班级：电气1009 设计学生：石景阳 学号：10292015 指导老师：蒲孝文 2012年6月21日

一、设计题目 题目：±12V 对称稳压电源 二、设计任务 设计任务和技术指标： 设计一个直流稳压线性电源，输入220V ，50Hz 的正弦交流信号，输出±12V 对称稳压直流电。输出最大电流为1A ，输出纹波电压小于5mV, 稳压系数小于 ，输出内阻小于0.1?.并加输出保护电路。 三、原理电路和程序设计 电路原理方框图 1．直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 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。根据电路的需求，我们选择了±15V 10W 的变压器。 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。我们选用了桥式整流滤波电路。

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。其中固定式稳压器有7800和7900系列。7800输出正电压，7900输出负电压，根据本设计要求，我们选用7812和7912。 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；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。 ①测量稳压电源输出的稳压值及稳压范围 首先使调压器的输出为0V，通过示波器或万用表观测稳压电路的输出，然后调节调压器的输出，使输入到变压器的交流电压逐渐增加，当稳压电路输出的直流电压值不再随着调压器输出电压的增加而改变时，此时电路输出的直流电压值即为稳压电源的稳压值。使稳压器输出在稳压值上的输入电压范围为稳压电路的稳压范围。 ②测量稳压电源的稳压系数SU 稳压系数定义为：当负载保持不变时，输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。稳压系数反映电网电压波动时对稳压电路的影响，越小越好。调节调压器的输出，使输入到变压器的交流电压分别为220V+10%和220V-10% ，测量稳压电源的输出电压，根据公式计算稳压电源的稳压系数SU。 ③测量稳压电路的输出电阻Ro 输出电阻Ro 定义为：当稳压电路输入电压保持不变时，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比。输出电阻反映稳压电路受负载变化的影响，越小越好。可用输出换算法测量输出电阻Ro 。

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

半桥型开关稳压电源设计

电力电子技术课程设计（论文）题目：半桥型开关稳压电源设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：

课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室： 注：平时：20% 论文质量60% 答辩20%以百分制计算 摘要

开关电源是现代电力电子设备不可或缺的组成部分，其质量的优劣直接影响子设备性能，其体积的大小也直接影响到电子设备整体的体积。本设计根据设计任务进行了方案设计，设计了相应的硬件电路，研制了250我半桥开关电源。整个系统包括主电路、控制电路和驱动电路三部分内容。系统主电路包括单相输入整流、半桥式逆变、高频交流输出、输出整流、输出滤波几部分。控制电路包括主电路开关管控制脉冲的产生和保护电路。论文具体地介绍了主电路、控制电路、驱动电路等各部分的设计及实验过程，包括元器件的选取以及参数计算本文介绍一种半桥电路的开关电源，是输入为单相交流170~260v，输入频率45~65HZ，输出直流电压24v，输出直流电流10A ，最大功率250w。重点介绍该电源的构思、理论、工作原理及特点。 关键词：开关稳压电源；半桥；高频变压器 目录 第1章绪论1 1.1电力电子发展史1 1.2半桥型开关稳压电源概括2 1.2.1开关电源的概念2 1.2.2开关电源的分类2 1.3本文设计内容2 第2章半桥稳压电源设计3 2.1总体设计方案3 2.2电路设计4 2.2.1 输入整流滤波电路设计4 2.2.2逆变回路设计4 1.高频开关变换器的基本原理4 2.逆变回路的基本原理5 2.2.3输出整流滤波设计6 2.2.4主电路设计6 2.2.5保护电路7 2.2.6 控制电路8 2.2.7总体电路图9 第3章数据分析计算10

直流稳压电源设计

课 程 设 计 任 务 书 题 目 直流稳压电源设计（写自己的） 一、 设计的目的 电源技术是一门很重要的技术，服务于各行各业。直流稳压电源是电子技术中常用的仪器设备之一，广泛应用于教学、科研等领域，是电子科技人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究不可缺少的电子仪器。整个电源系统是由变压、整流、滤波、稳压四部分组成。家用电器和其它各类电子设备都需要电压稳定的直流电源供 电，但实际生活中是由220V 的交流电网供电，这就需要通过电源系统将交流电转 换成低电压直流电。（写自己的） 二、设计的容及要求 1) 输入电压为220V AC ，输出为直流电压 2) 输出电压可调：Uo=+3V ～+9V ；最大输出电流：Iomax=800mA ；输出电压变 化量：ΔVop_p ≤5mV ；4. 稳压系数：S V ≤3103-? 3) 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法 4) 培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力（写自己的） 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章) 2017 年 06 月 16 日

承诺 本人重承诺：所呈交的设计（论文）是本人在导师的指导下独立进行设计（研究）所取得的成果，除文中特别加以标注引用的容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计（研究）成果。对本设计（研究）做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现设计（论文）中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担一切后果。 学生签名：

摘要 在电子电路及电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。本文实现了串联反馈调整型稳压电源的设计，依据功能划分，文中论述了组成该稳压电源的各个部分。最后给出了总原理图及元器件清单，对整体电路用multisim软件进行了仿真分析。结果表明，该稳压电源电路能够达到预期目的，结构比较简单，有较高的精度，是一种比较实用的电路，具有较高的实用价值。 关键词：直流稳压电源；串联反馈；保护电路 撰写说明： 摘要要简明扼要，写大概100～200字，3-8个关键词。客观反映论文的主要容和研究方法，具有相对独立性和完整性。 关键词：关键词；关键词；关键词；关键词 （关键词之间分号隔开，并加一个空格）

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

W半桥型开关稳压电源设计

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目： 240W半桥型开关稳压电源设计 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字）

课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室：电气 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要 应用即社会需求，社会需求是技术发展的原动力，开关电源的发展过程清楚地辨明了这一点。目前，计算机的发展十分迅速，以其为代表的小功率电子产品是开关电源的主要应用领域，而且正是由于在小功率领域的成功应用，似的软开关技术在小功率领域发展得最为成熟。本设计即为为实验室提供的大功率开关电源，主电路采用半桥型整流电路，先整流滤波、后经高频逆变得到高频交流电压，然后由高频变压器降压、再整流滤波的方法，该电源在开环时，它的负载特性较差，只有加入反馈，构成闭环控制后，当外加电源电压或负载变化时，均能自动控制PWM输出信号的占空比，故控制电路以SG3525为核心构成，SG3525为美国Silicon General公司生产的专用PWM控制集成电路。它采用恒频脉宽调制控制方案，它适用于各开关电源、斩波器的控制。用SG3525很好的解决了负载特性差的缺点，得到了想要的输出电压。 关键词：开关电源；PWM控制；整流电路；

目录 第1章绪论 (1) 1.1开关电源概况 (1) 1.2本文设计内容 (1) 第2章 240W半桥型开关稳压电源设计 (3) 2.1240W半桥型开关稳压电源总体设计方案 (3) 2.2具体电路设计 (3) 2.2.1 主电路设计 (3) 2.2.2 控制电路设计 (4) 2.2.3 保护电路设计 (5) 2.2.4 整体电路设计 (6) 2.3元器件型号选择 (7) 2.4系统调试或仿真、数据分析 (11) 第3章课程设计总结 (12) 参考文献 (13)

直流稳压电源的项目设计方案

直流稳压电源的项目 设计方案 （一）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阻测试方法； （二）设计要求和技术指标 1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为交 流220V，最大输出电流为I omax =500mA，纹波电压△V OP-P ≤5mV，稳压系数Sr≤5%。 2、设计基本要求 （1）设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2）拟定设计步骤和测试方案； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； （5）在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源； （6）测量直流稳压电源的阻； （7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压； （8）撰写设计报告。 3、设计扩展要求 （1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； (2) 要求有短路过载保护。 （三）设计提示 1、设计电路框图如图所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV I / ΔV I V O 。 测量阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，r o = ΔV O /ΔI L 。 纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大 后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P ；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O ，由

直流稳压电源一般有哪几部分组成-主要技术指标有哪些-

直流稳压电源一般有哪几部分组成?主要技术指标有哪些? 直流稳压电源的组成直流稳压电源主要由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。 1.电源变压器 电源变压器是一种软磁电磁元件，功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。 2.整流电路 整流电路（recTIfying circuit）是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。 整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压。习惯上称单向脉动性直流电压。 3.滤波电路 滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。 4.稳压电路 稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。 直流稳压电源主要技术指标直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围；

直流稳压电源的设计方法

课程设计任务书 半导体直流稳压电源的设计和测试 （一）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； （二）设计要求和技术指标 1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为交流220V，最大输出电流为I omax=500mA，纹波电压△V OP-P≤5mV，稳压系数Sr≤5%。 2、设计基本要求 （1）设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2）拟定设计步骤和测试方案； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； （5）在万能板或面包板或PCB板上制 作一台直流稳压电源； （6）测量直流稳压电源的内阻； （7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹 波电压； （8）撰写设计报告。 3、设计扩展要求 （1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； (2) 要求有短路过载保护。 （三）设计提示 1、设计电路框图如图所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV I/ΔV I V O。 测量内阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，r o=ΔV O/ΔI L。 纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O，由

直流稳压电源的设计-Read

直流稳压电源的设计 目录 一、目的和要求．．．．．２ 二、实验原理．．．．．３ 三、稳压电源的技术指标．．．．．１１ 四、元件清单．．．．．１２ 五、小结．．．．．１3

一、目的与要求 1．实验目的 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。 2．设计任务 设计一波形直流稳压电源，满足： (1)当输入电压在220V±10%时，输出电压为±5v,±12v,±15v和从0到15v可调，输出电流大于1A； (2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-3，输出内阻小于0.1欧。3．设计要求 (1)电源变压器只做理论设计； (2)合理选择集成稳压器； (3)完成全电路理论设计、绘制电路图 (4)撰写设计报告、总结报告

二、实验原理 稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，即变 压器，整流滤波电路和稳压电路。如下图所示。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。 稳压电源电路的基本方框图 1、各部分电路的作用 （1）交流电压变换部分。一般的电子设备所需的直流电压较之交流电网提供的220V 电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，就需要将电网电压转换到合适的数值。所以，电压变换部分的主要任务是将电网电压变为所需的交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。 （2）整流部分。整流电路的作用，是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。由于这种电压存在着很大的脉动成份（称为纹波），因此一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。 （3）滤波部分。滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流电进行平滑 ，使之成为含交变成份很小的直流电压。也就是说，滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。 （4）稳压部分。尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。 2、各电路的选择 （1）电源变压器 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 。 实际上，理想变压器满足I 1/I 2=U 2/U 1=N 2/N 1=1/n ，因此有P 1=P 2=U 1I 1=U 2I 。变压器副 u 1 变压器 u 2 整 电流 路u 3滤 电波 路 u 4稳 电压 路 U o

直流稳压电源电路设计

模拟电子技术课程设计报告 题目名称：直流稳压电源电路设计姓名： 学号： 班级： 指导教师： 成绩：

目录 1课程设计任务和要求 2 2方案设计 2 3单元电路设计与参数计算 4 4总原理图及元器件清单9 5安装与调试 11 6性能测试与分析12 7结论与心得14 8参考文献 14

课程设计题目： 直流稳压电源电路设计 一、课程设计任务和要求: 1）用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V）。 2）输出可调直流电压，范围：1.5∽15V； 3）输出电流:IOm≥1500mA；（要有电流扩展功能） 4）稳压系数Sr≤0.05；具有过流保护功能。 二、方案设计： 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1稳压电源的组成框图 图二整流与稳压过程波形图 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。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）。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。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，供给负载RL。

方案一、单相半波整流电路 半波单相整流电路简单，电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示，使用元件少，它只对交流电的一半波形整流，其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高，且输出波形脉动大，其值为：S= =≈1.57，直流成分小，= ≈0.45，变压器利用率低。 图3 单相半波整流电路 图 4 单相半波整流电路电压输出波形图 方案二、单相全波整流电路 使用的整流器件是半波电路的两倍，整流电压脉动较小，是半波的一半，无滤波电路时的输出电压=0.9，变压器的利用率比半波电路的高，整流器件所承受的反向电压要求较高。 方案三、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路使用的整流器件较多，但其实现了全波整流电路，它将的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电压的平均值是半波整流电路的两倍，且如果负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍，且其与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求一样，还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。所以综合三种方案的优缺点决定用方案三。

稳压电源设计

稳压电源设计 一、设计要求： 设计一个稳压电源，输入220交流，输出电压V o=+3~+18V，最大I o=300mA（R L=60Ω），纹波电压ΔV op-p≤5mV，稳压系数S v≤3*10-3。 二、参考电路及参考资料 《电子线路设计、实验、测试》P133 LM317中文资料（见后附件） 三、设计过程：根据性能指标确定电路主要元件参数（变压器，整流管，滤波电容，电位器RP1） （1）确定变压器的输出电压及功率（请给出计算结果，计算过程可以写在纸上） V2= V ,P= W； （2）确定二极管的正向工作电流I F及反向击穿电压 V R M（请给出计算结果，计算过程可以写在纸上） I F = A V R M= V。 （3）确定电容C（C1和C2）（请给出计算结果，计算过程可以写在纸上） C= uf；

（4）确定PR1的最小值和最大值 PR1的最小值= Ω；PR1的最小值= Ω 四、对自己设计的电路进行指标测试 （1）输出电压的范围测量（调节RP1） （2）输出电压的纹波电压（用示波器测量，耦合方式为交流） （3）稳压系数测量。（将输入交流电压从18V变到20V，看输出变化了多少） 计算公式是S v=ΔV o/V o÷ΔV I/V I≈ΔV o÷ΔV I=ΔV o/2 附：LM317中文资料 LM117/LM317简介 LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。 LM117/LM317 的输出电压范围是1.2V 至37V，负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。 LM117/LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常LM117/LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到LM117/LM317 输入端的连线超过6 英寸（约15 厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。 LM117/LM317 能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM117/LM317 的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。 LM117负电压输出 LM317正电压输出 LM317特性简介 可调整输出电压低到1.2V。 保证1.5A 输出电流。 典型线性调整率0.01%。 典型负载调整率0.1%。 80dB纹波抑制比。

12V直流稳压电源工程设计方案

12V直流稳压电源设计 一、摘要 直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时，能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。实测结果表明，该装置实现了题目要求的全部功能，实现了题目的基本要求。 关键词：直流、整流、稳压、滤波、电源 二、设计目的 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 设计一个直流稳压线性电源，输入220V，50Hz的正弦交流信号，输出±12V对称稳压直流电。 四、遇到问题 因为是模拟电路所以误差会比较大，电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件，一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作，或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。要注意

输入电压的器件如稳压管，一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏，只能换新的来替代。 五、原理电路和程序设计 电路原理方框图 1．直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 (1)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。 (2)整流滤波电路：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。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。 (3)稳压电路：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。 六、电路图和各部分波形图

(整理)5半导体二极管及直流稳压电源.

第5章 半导体二极管及直流稳压电源 习 题 4 5.1 电路如图5.1所示，1k ΩR =，测得D 5V U =，试问二极管VD 是否良好（设外电路无虚焊）？ 解：内部PN 结或电极已开路，D 已损坏。 5.2 电路如图5.2所示。已知直流电源的端电压5V U =，测得1mA I =，若将直流电源的电压U 提高到10V ，试问这时的I 是等于、大于还是小于2mA ？ 解：由于二极管是非线性元件，当U 增大时，I 将大于2mA 5.2 图5.1 习题5.1电路图 图5.2 习题5.2电路图 5.3 分析判断图5.3所示各电路中二极管是导通还是截止，并计算电压ab U ，设图中的二极管都是理想的。 解：（a ）断开VD ，U D =5+5=10V>0，VD 导通 ，ab 5V U =-； （b ）断开VD ，D 2151V 23U =- ?=-+ ，VD 截止 ab 2 52V 23 U =?=+； （c ）断开VD 1 VD 2，D1D212V,5127V U U ==-+=，所以VD 优先导通， D15V U =-，VD 2截止，U ab =0V ； (d) ）断开VD 1 VD 2，D1D212V,12517V U U ==+=所以 VD 2优先导通， D15V U =- VD 1截止，ab 5V U =-

图5.3 习题5.3电路图 5.4 一个无标记的二极管，分别用a和b表示其两只引脚，利用模拟万用表测量其电阻。当红表笔接a，黑表笔接b时，测得电阻值为500Ω。当红表笔接b，黑表笔接a时，测得电阻值为100kΩ。问哪一端是二极管阳极? 解：b端是阳极 5.5 用指针式万用表的不同量程测同一只二极管的正向电阻值，其测试结果不一样，为什么？ 解：因为二极管的正向特性是非线性的，外加不同电压，直流电阻不同，万用表量程不同，加在二极管上的电压不同。 5.6 二极管电路如图5.4(a)所示，设输入电压 i () u t波形如图5.4(b)所示，在05ms t<<的 时间间隔内，试绘出输出电压 o () u t的波形，设二极管是理想的。

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

直流电源通常由哪几种部分组成

1．直流电源通常由哪几种部分组成？各部分的作用是什么？ 2．分别列出单相半波、全波和桥式整流电路中以下几种参数的表达式，并进行比较： （1） 输出直流电压O U （2） 脉动系数S （3） 二极管正向平均电流D I （4） 二极管最大反向峰值电压R M U 3．电容和电感为什么能起滤波作用？它们在滤波电路中应如何与L R 连接？ 4．画出半波整流电容滤波的电路图和波形图，说明滤波原理，以及当电容C 和负载电阻L R 变化时对直流输出电压O U 和脉动系数S 有何影响 5．串联型稳压电路主要由哪几种部分组成？它实质上依靠什么原理来稳压？ 6．在串联型直流稳压电路中，为什么要采用辅助电源？为什么要采用差动放大电路或运放作为比较放大电路？ 7．串联型稳压电路为何采用复合管作为调整管，为了提高温度稳定性，组成复合管采取了什么措施？ 8．桥式整流电路如图10－30所示，要求输出直流电压O U 为25V ，输出直流电流为200m A ，试问： （1） 输出电压是正压还是负压？电解电容C 的极性应如何连接？ （2） 变压器次级绕组输出电压2u 的有效值为多大？ （3） 电容C 至少应选多大数值？ （4） 整流管的最大平均整流电流和最高反向电压如何选择？ 9．桥式整流电路如图10－31所示，220u V =（有效值），40L R =Ω，1000C F μ=， 试求： （1） 正常时，直流输出电流O U ？ （2） 如果电路中有一个二极管开路，O U 是否为正常值的一半？ （3） 当测得直流输出电压O U 为下列数值时，可能出了什么故障？ （a ）18O U V = （b ）28O U V = （c ）9O U V = 10． 在稳压管稳压电路中，如果已知负载电阻的变化范围，如何确定限流电

电力电子技术课程设计-240w半桥型开关稳压电源设计讲解

辽宁工业大学 电力电子技术课程设计（论文）题目：240W半桥型开关稳压电源设计 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气102 学号：100303044 学生姓名：邹伟龙 指导教师：（签字） 起止时间：2012-12-31至2012-1-11

课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室：电气教研室Array 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要 开关电源在效率、体积和重量等方面都远远优于线性电源，因此已经基本取代了线性电源，成为电子热备供电的主要形式, 受到人们的青睐.随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用，人们对其需求量日益增长。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务，信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。本次设计采用反激式开关电源，以UC3842作为控制核心器件，运用脉宽调制的基本原理。同时，电路中辅以过压过流保护电路，为系统的安全工作提供保障。 关键词：整流电路；逆变电路；驱动电路

目录 第1章绪论 (1) 1.1电力电子技术概况 (1) 1.2本文设计内容 (2) 第2章开关稳压电源电路设计 (3) 2.1半桥型开关稳压电源总体设计方案 (3) 2.2具体电路设计 (5) 2.2.1主电路设计 (5) 2.2.2整流电路设计 (6) 2.2.3逆变电路设计 (7) 2.2.4驱动电路设计 (8) 2.2.5 整体电路设计 (10) 2.3元器件型号选择 (12) 第3章课程设计总结 (15) 参考文献 (16)

稳压电源设计

数控直流稳压电源设计 摘要 数控直流稳压电源是采用单片机的控制实现直流稳压电源输出的可调控制以及输出的显示。该电源的设计主要由主电路、变换器控制电路以及单片机控制电路组成。主电路是一个DC/DC变换器；变换器控制电路主要是由专用PWM控制集成电路构成；单片机控制电路主要由单片机最小系统、键盘、显示等部分组成。该稳压电源设计要求总体结构简单，实用，使用方便，可作为小功率的电子设备的电源，也可作为电子线路调试用电源以及其它直流稳压电源使用场合。本文主要阐述数控直流稳压电源的主电路和变换器控制电路的设计。 关键词 数控；稳压电源；脉宽调制（PWM）；变换器；开关电源

Abstract This topic mainly designs the numerical control cocurrent voltage-stabilized source. The numerical control cocurrent voltage-stabilized source is uses monolithic integrated circuit's control to realize the adjustable control which as well as the output demonstration the cocurrent voltage-stabilized source outputs. This power source's design mainly by the main circuit, the converter control circuit as well as the monolithic integrated circuit control circuit is composed. The main circuit is a DC/DC converter; The converter control circuit is mainly controls the integrated circuit constitution by special-purpose PWM; The monolithic integrated circuit control circuit mainly by parts and so on monolithic integrated circuit smallest system, keyboard, demonstration is composed. This voltage-stabilized source design requirements gross structure is simple, practical, the easy to operate, may take the low power electronic installation's power source, may also use electricity the source as the electronic circuit debugging as well as other cocurrent voltage-stabilized source use situation. This article main elaboration numerical control cocurrent voltage-stabilized source's main circuit and converter control circuit's design. Key words Numerical control；V oltage-stabilized source；Pulse-duration modulation (PWM)；Converter；Switching power supply

半导体直流稳压电源

课题二半导体直流稳压电源 一、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、掌握直流稳压电路的调试及主要指标的测试方法。 二、设计要求和技术指标 设计要求 （1）设计一个能输出5V～12V连续可调的直流稳压电源，或±12V的直流稳压电源； （2）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数，要求绘出原理图，并用Protel 99SE/DXP画出印制板图； （3）在万能板或面包板上制作一台直流稳压电源； （4）测量直流稳压电源的稳压系数； （5）测量直流稳压电源的内阻； （6）拟定测试方案和设计步骤； （7）写出设计报告。 技术指标 要求电源输出电压为5V～12V连续可调或输出±12V的电压，输入电压为交流220V，最大输出电流为I L=500mA，稳压系数Sr≤5%，电网电压波动正负10%。 三、设计说明 设计电路框图如图2-1所示， 交流电源 直 流 输 出图2-1 电路框图 参考电路 1．整流+滤波电路可采用单相桥式整流滤波电路： ～ 图2-2 单相桥式整流滤波电路2．稳压电路可采用固定式三端集成稳压器或可调式三端集成稳压器：

（1）固定式三端集成稳压器 常用的固定式三端集成稳压器又分为正压系列和负压系列2种。正压系列，如78 **系列，一般不需要外接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。负压系列，如79**系列，与78**系列相比，除了输出电压极性、引脚定义不同外，其他特点都相同。78**系列和79**系列的典型电路如图2-3、2-4、2-5： -U o 图2-3 输出正压电路 + --o 图2-4 输出负压电路 图2-5 输出正、负压电路 （2）可调式三端集成稳压器 和固定式类似，可调式三端稳压器也可分为正压系列和负压系列2种。正压系列，如W317系列模块，能在输出电压为1.25V~37V 的范围内连续可调，外接元件只需一个固定电阻和一个电位计。典型电路如图2-6： +- -U o 图2-6 输出可调正压电路 输出电压 11.251P O R U R ?? =+ ??? 。