《模拟电子技术实验》集成直流稳压电源设计报告
姓名：
指导教师：陆鹏飞
时间：2012-6-27
自然班级：电子1003
（周三晚上7:00-9:00）
集成直流稳压电源设计
一、实验目的
1. 掌握集成直流稳压电源的实验方法。
2. 掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流
稳压电源的方法。
3. 掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。
4. 为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。
二、设计要求及技术指标
1. 设计一个双路直流稳压电源。
2. 输出电压Uo = ±12V，最大输出电流Iomax = 1A 。
3. 输出纹波电压ΔUop-p ≤5mV，稳压系数SU ≤5×10-3 。
三、电路框图及原理图
1、原理框图：
2电路框图：
图1
四、设计思想及基本原理分析。
1、设计思想：
（1）根据要求选择三端稳压器。
（2）根据三端稳压器对输入电压的要求和桥式整流滤波电路的电压关系，计算出电源变压器副边电压U2的值，再根据输出电流的要求选择电源变压器。
（3）根据桥式整流电路和电网变化情况，计算出二极管的最大反向电压URM 和最大平均整流电流IDmax ，查手册确定整流二极管或整流桥的型号。
（4）根据电路要求和电网变化情况，计算出电容量和耐压值，查手册选定滤波电容的标称值和耐压值。
2、直流稳压电源的基本原理
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压等四部分电路组成。其基本电路框图及经各电路变换后，输出的波形如原理图所示。
(1)电源变压器
电源变压器是将交流电网220V 的电压变成所需要的电压值，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)整流电路
整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图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③所示
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。电路中的每只二极管承受的最大反向电压约为反向击穿电压的一半或三分之二（U2是变压器副边电压有效值）。
(3)滤波电路
滤波电路选用一个2200μF
的大容量电解电容C1和一个0.1μF t ?0
ππ2π3π42
2U t ?0
ππ2π3π4o
u 22U 图②电路 图③输出波形图
的小电容量涤纶CL11型电容C2并联滤波，如图3.6所示。理论上，在同一频率下容量大的电容其容抗小，这样一大一小电容相并联后其容量小的电容C2不起作用。但是，由于大容量的电容器存在感抗特性，等效为一个电容与一个电感串联。在高频情况下的阻抗反而大于低频时的阻抗，小电容的容量小，在制造时可以克服电感性，几乎不存在电感。在大电容C1上并联一个小电容C2可以补偿其在高频下的不足。当电路的工作频率比较低时，小电容不工作（容抗大相当于开路）。大电容的容量越大滤波效果越好。当电路的工作频率比较高时（输入信号的高频干扰成分），大电容由于感抗大而处于开路状态。这时高频干扰成分通过小电容流到底线，滤除各种高频干扰成分。电路的输出波形如④图所示
图④
(4)稳压电路
4.1稳压电路选用三端集成直流稳压器，其电路连接方式一般如图⑤所示。
图⑤三端集成直流稳压器
性能上，常用的集成稳压器由三端固定式、三端可调式和开关式。以三端固定式为例，其正输出为78XX（后两位代表输出的额定稳压值，00是统称）系列，负输出为7900系列，常见的有05、06、08、09、12、15、18、24八种。一般要求最小的输入、输出电压差（U1
—U0）为2V~3V；输出稳压的容差约为5%；最大输出电流10max 有0.1A（LM7812），0.3A（如78M12）和1.5A（如7812）等多种，部分器件的最大输出电流可达2.2A；其最大电压UImax一般是7818档以下为35V，7824档为40V；电压调整率SU一般为0.01%/V；输出电阻R０小于0.1Ω；纹波抑制比SR一般为50dB；温度系数ST 一般为每度ImV~2.4mV。图2.7中，引脚1为电压变换的输入端，引脚2为电压变换后的输出端，引脚3为接地端。电容Ci作用是改善纹波和抑制输入的过电压，一般取值为0.1μF。C0作用是改善负载的顺态影响，一般可选取0.1μF的电容，当采用大电容量的电解电容时效果更好。稳压电源的输入输出端要跨接一个二极管，以防止集成稳压器输出调整管损坏。
4.2稳压电路的设计
本设计是把几个供电模块集成到一个供电电源上，能够同时提供固定输出+5V（最大输出电流0.3A）和固定输出±12V（最大输出电流0.1A）的直流电数出。
输出+5V：核心器件选用LM7805三端集成稳压器，其输出电压为+5V，额定电流0.1A。当变压器变压后输出6.3V交流电，经整流桥，整流后输出约6V电压，滤波后有LM7805三端集成稳压电源处理，输出+5V电压，电流最大输出为0.3A。
输出±12V：核心器件选用稳压器LM7812和LM7912，组合应用这两个稳压器件与一个硅整流桥相接，按图⑥电路就能输出±12V 的电压。组合用LM7812和LM7912时，公共输出接地端用的是变压器输出端口的±12V并分别接入LM7812的接地引脚（GND）和LM7912的电压输入引脚（Vin）；硅整流桥的正、负输出端口则分别接入LM7812的电压输入端（Vin）和LM7912的接地端；滤波电容用了两个100μF首尾相接，连接处接公共输出接地端。
图⑥稳压电路
四、器件选取
变压器，整流管，2.2mF 、330uF 、1uF 、104nF 电容各两个，LM7812，LM7912，散热片，导线若干。
五、元件介绍和元件数计算。
1、整流电路：
输出电压平均值Uo(av)=222U =0.92U 输出电流平均值()2()0.9O AV O AV L L U U I R R =
= 平均整流电流()()
2()0.45
22O AV O AV D AV L L I U U I R R == 最大反向电压22RM U U =
整流二极管的选择：21.10.45P L
U I R > 21.12R U U >
整流桥选择:KBP307
2、稳压电路：
三端集成稳压器：
LM7812 ——输出稳定正电压12V
LM7912 ——输出稳定负电压12V
LM7805 ——输出稳定正电压5V
使用时需注意：
1. 防止输入端，输出端接反；
2. 防止稳压器浮地；
3. 防止稳压器输入端短路；
4. 电流大时需加散热片。
六、测试结果分析，调试过程中所遇故障分析：
1、测试空载输出电压：
正端输出+12.51
负端输出-12.11V
2、测试波纹电压
+3MV<=+12MV
-5MV<=-30MV
符合设计要求。
故障：
1：第一次测试纹波电压数值有些高。
原因：电容有些小。
解决方法：换一个较大电容。
2：电路板连接电源时，电容爆炸了。
原因：电容正负管脚接反。
解决方法：换一个电容重新焊。
七、设计过程的体会与创新点，建议
（详见附件感想）
八、元件清单
九、仿真报告
输出波形为
可以看到，输出电压已经为12V 和-12V ，在输出电压大小上已经达到指标了。
波纹电压是3.313mV ≤30mV ，符合所要的要求。
3、测量SU
当电源为198V 时，测得输出电压为12.008V
当电源为242V 时，测得输出电压为12.009V
所以00//U I I
U U S U U ?=?=2.27*510- 十、参考文献：
1. 电子电路实验及仿真 路勇
北京交通大学出版社 清华大学出版社
2. 电子技术基础实验与课程设计 高吉祥
电子工业出版社
3. 电子技术实验与课程设计 毕满清
机械工业出版社
附件：
梁嘉俊：
经过三次模电实验以后，我们终于开始着手设计最后的两个重量级实验：集成直流稳压电源和语音放大器。
由于集成直流稳压电源是我们所做的第一个设计性实验，所以刚开始我们小组的成员都有些无从下手，总觉得有很多问题，比如电路如何设计，需要哪些元件，参数如何选取等等。
后来，我们整理了下思绪，首先非常仔细的研究了下老师给的PPT里的内容，借助老师所给的电路结构，确立了变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分，然后查阅模电实验的教材，拟定了所需要的元件及元件的的参数。
电路板和元件等器材买回来之后，我们首先对电路进行布线，然后尝试焊，结果费劲千辛焊完之后，一联通电路，才发现出现短路。仔细看了看电路板，这才发现我们之前布线居然没有注意到板子是三联的，很多管孔是短路的，之前布好的线路全都不能用，只好又拆了重新焊。
我们的苦难还没有结束。修改过后，正电源输出正常了，可是负电源输出怎么也不正常。怎么测试也测试不出来问题在哪，这令我着实烦恼了好几天。眼看着就要交了，我们始终有一端输出过高。迫不得已我们只好请教了一个已经成功的同学。他对我们的电路板进行了各种测试后，建议我们换一个变压器，因为怀疑我们开始测试的时候烧坏了。果然，换了变压器之后，所有输出都正常了，我们的直流稳压电源这才成功完成。
这次电路设计虽然很简单，但是由于是我们第一次完成设计性实验，经验不足，真可谓是多灾多难，但也给我们积累了很多宝贵的经验，为下面的电路做基础。在实验过程中，我们也收获了很多。
刘启鹏：
我们这次的第一个任务就是直流稳压电源设计。刚开始电路设计出来的时候，觉得应该比较好焊，电路看起来不是特别复杂。但实际去操作下来才发现问题真的不少。首先是对元件的不熟悉，电解电容的管脚识别，一般电容的容值的
读取都花费了一定的时间，以前学的一些基本知识都记得不是很清楚了。这最终导致我们在测试电容的时候出现了电容爆炸的问题，两个220uF的电容接反，而且电容突然爆炸造成了短路给变压器也造成了影响，导致在后来的测试中一直有问题而我们始终在找电路的问题，而没有去检查检查变压器的输出浪费了很多的时间。其次是焊接技术的不合格，虽然大一的时候我们有联系过但长时间的不接触自己的技术有很多的问题，有许多虚焊点。而且电路在平常的磕碰中经常会出现焊点脱落的问题，虽然每次都小心翼翼但板子的背后已经被改的面目全非了。最后没办法只能重新去焊一块，到那个时候才发现变压器有问题。再后来板子焊好做测试的时候也出现不少的问题，有时候是自己不注意没接地线使输出地图像出现杂波，有时候是元件出现问题自己又没发现，有的时候做的都快没信心了，但没有办法还得和大家一起找出问题。光芯片7812和7912就换了好几个。而且在最初布线的的时候，内有给散热片留下足够大的地方，最后只能用小的散热片，虽然能起到一定的作用，但之前元件布置的不合理还是带来了一定的麻烦。第一块板子中遇到的各种问题，为我们的语音放大器的设计提供了很好的借鉴，尝试过几次失败以后才会寻找到最有利的方法。失败乃成功之母，我们会有一个更合理的规划去完成下一个任务。
巫受靖：
大一的时候常听学哥学姐们说模电焊板子有多么辛苦，当时我总觉得他们有些夸大其词，然而当我真正开始焊第一块板子的时候，问题就接踵而至。
首先我们买的是三连线的板子，在一开始布元件的时候我没有考虑到板子内部连线的问题，导致几个电容短路。第一次测试的时候，刚接通电源正输出那端的220uF电解电容就爆了，仔细检查电路才发现我把它的正负端接反了。于是换电容接着测试，正输出那端输出电压与要求值很接近，而负端无输出，经过仔细检查才发现W7912的输入端和地线接在了一起，遂再次改板子。第三次测试正输出没有问题，而负输出总是14V，用电表逐段检测都没什么问题，遂怀疑集成稳压器W7912烧坏，于是换了一个，输出正常。就这样，我们一共焊了两块直流稳压电源的板子，元件换了好几个，终于功夫不负有心人，我们最后的输出电压
与要求值非常接近。说实话，测试的过程比焊的过程辛苦，有时候真的是花了好几个小时去检查一个小错误，每一次测试我都非常紧张，害怕自己辛辛苦苦焊好的板子得不到预期的效果。通过这次实验，我知道了在焊板子时，要尽量利用板子的三连线，减少布线，这样不仅能使板子看起来更加干净美观，而且还减少了许多短路的潜在可能。我知道了在测试板子之前一定要先仔细地检查电路是否有短路、错接的情况，不要等到测试的时候才发现，因为那样很容易烧毁元器件。我还知道了团队合作的重要性，一个三人小组要想做到事半功倍，最重要的就是分工明确，发挥每个人的特长，当然遇到问题的时候大家要一起商量，一起发现问题的症结所在。同时，在设计电路的过程中，我把模电课堂上所学的知识用到了实际中来，也算是对自己学习成果的一次检验。
总结：
总的来说，我们这块板子设计得比较常规。最后，在测试完以后，为了增强板子的安全性，我们在变压器输出端接了一个保险管。并且为了让板子更好看，及连线更方便，我们加装了杜邦线。总之，我从这次实验中收获很多。
北京工商大学 课程设计 《模拟电子技术》课程实验报告集成直流稳压电源的设计 专业：自动113 学号：1104010318 姓名：孟建瑶
集成直流稳压电源的设计 一、实验目的 1. 掌握集成直流稳压电源的实验方法。 2. 掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源的 方法。 3. 掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。 4. 为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。 二、设计要求及技术指标 1. 设计一个双路直流稳压电源。 2. 输出电压 Uo = ±12V ， 最大输出电流 Iomax = 1A 。 3. 输出纹波电压ΔUop-p ≤ 5mV , 稳压系数 S U ≤ 5×10-3 。 4. 选作：加输出限流保护电路。 三、实验原理与分析 直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成。 基本框图如下。各部分作用： 1.电源变压器T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U i 。变压器副边与原边的功率比为P 2 /P 1 =n，式中n是变压器的效率。 整流 电路 U i U o 滤波 电路 稳压 电路 电源 变压器 ～ 直流稳压电源的原理框图和波形变换
2. 整流电路：整流电路将交流电压U i 变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U 1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 3. 滤波电路： 各滤波电路C 满足R L -C=(3~5)T/2，式中T 为输入交流信号周期，R L 为整流滤波电路的等效负载电阻。
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
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
实验报告——直流稳压电源 班级：13专电子2班学号：2013253827 姓名：冯杰 指导老师：戴仁村
一、课程内容的概述 各种电子电路和电子设备都需要稳定的直流电源，但电网提供的是50HZ 的正弦交流电，这就需要将电网的交流电转换稳定的直流电，直流稳压电路就是实现这种转换的电子电路。当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。 由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。 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；另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。 二、电路的设计框图及概述 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、稳压电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。 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，供给负载RL 。 2、直流稳压电源原理 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压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图 3.1。理；在事器组在
《模拟电子技术实验》集成直流稳压电源设计报告 姓名： 指导教师：陆鹏飞 时间：2012-6-27 自然班级：电子1003 （周三晚上7:00-9:00）
集成直流稳压电源设计 一、实验目的 1. 掌握集成直流稳压电源的实验方法。 2. 掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流 稳压电源的方法。 3. 掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。 4. 为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。 二、设计要求及技术指标 1. 设计一个双路直流稳压电源。 2. 输出电压Uo = ±12V，最大输出电流Iomax = 1A 。 3. 输出纹波电压ΔUop-p ≤5mV，稳压系数SU ≤5×10-3 。 三、电路框图及原理图 1、原理框图： 2电路框图： 图1
四、设计思想及基本原理分析。 1、设计思想： （1）根据要求选择三端稳压器。 （2）根据三端稳压器对输入电压的要求和桥式整流滤波电路的电压关系，计算出电源变压器副边电压U2的值，再根据输出电流的要求选择电源变压器。 （3）根据桥式整流电路和电网变化情况，计算出二极管的最大反向电压URM 和最大平均整流电流IDmax ，查手册确定整流二极管或整流桥的型号。 （4）根据电路要求和电网变化情况，计算出电容量和耐压值，查手册选定滤波电容的标称值和耐压值。 2、直流稳压电源的基本原理 在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，小功率稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波和稳压等四部分电路组成。其基本电路框图及经各电路变换后，输出的波形如原理图所示。 (1)电源变压器 电源变压器是将交流电网220V 的电压变成所需要的电压值，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)整流电路 整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图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③所示 在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。电路中的每只二极管承受的最大反向电压约为反向击穿电压的一半或三分之二（U2是变压器副边电压有效值）。 (3)滤波电路 滤波电路选用一个2200μF 的大容量电解电容C1和一个0.1μF t ?0 ππ2π3π42 2U t ?0 ππ2π3π4o u 22U 图②电路 图③输出波形图
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
电气工程系电子信息工程技术专业 题目：直流稳压电源设计 学生姓名：刘现华班号：电信一班学号： 100222101013 指导教师:
一、设计题目 题目：直流稳压电源设计 二、设计任务： 设计并制作用晶体管、电阻器、电容组成的直流稳压电源。 指标：1、输入电压： 2、输出电压：3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压； 3、输出电流：最大电流为1A； 4、保护电路：过流保护、短路保护。 三、理电路和程序设计： 一电路原理方框图： 图1.1 四、原理说明： (1)选用集成稳压器构成的稳压电路， 选用可调三端稳压器LM317，其特性参数V o=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差（Vi-V o）max=40V。符合本任务的基本要求。
(2)选电源变压器 集成稳压电源的输出电压V o即是此电路的输出电压。稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax，输入电压根据公式 V omax+(Vi-V o)min≤Vi≤V omin+(Vi-V o)max可求出其范围为12V≤Vi ≤43V。故副边电压取V2=12V，副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W，由下表可得变压器的效率为0.7。则原边输入功率P1>P2/η=17W。为留有余地，选取功率为20W的变压器。 图1.2 (3)选整流二极管及波电容 整流二极管D选IN4001，其极限参数为VRM≥50V，IF=1A，满足要求。滤波电容C可由纹波电压△V op-p和稳压系数来确定。由式Vi=△V op-pVi /V oSv得△Vi =2.2V，由式C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi 得C=3636μF。电容C的耐压应大于17V，故取2只2200μF/25V的电容相并联。 (4)电阻RP1的取值 由式V o=(1+Rp1/R1)1.25，取R1=240Ω，则RP1=336Ω时输出电压为3V，RP1=1.49Ω时输出电压为9V ，故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V，当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大，使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V
电子设计实验报告 系别：直流稳压电源 班级：13电气2 学号： ： 指导老师：
2013.05 目录 一指标要求………………………………………………………………….P3 二电路方案………………………………………………………………….P3 三设计方法…………………………………………………………………P5 四制作与调试过程…………………………………………………………P6 五数据分析………………………………………………………………….P8 六总结…………………………………………………………………….…P9 一、指标要求基本容：设计一款直流电源。 基本要求：短路保护，电压可调。若用集成电路制作，要求具有扩流电路。 基本指标：输出电压调节围：-1----+6V（或-1----+9V）必须保护负压 最大输出电流：在0.3A-1.5A区间选一个值来设计； 输出电阻Ro：小于1欧姆。 其他：纹波系数越小越好（3%Vo），电网电压允许波动围+/ -10%。
二、电路方案（给出方案图，最好是基于设计方法或者原理的设计框图） 1.直流稳压电源设计思路 图5.2所示为LM317的典型应用电路。 图中R1、R2构成取样电阻；C2用于滤除 R2两端的纹波，使之不能经放大后从输出 端输出。VD2是保护二极管，一旦输入或 输出发生短路故障，由VD2给C2提供泄放 回路，避免C2经过LM317部放电而损坏芯片。C1的作用是防止输出端产生自激振荡，VD1起输入端短路保护作用。 2 器件选取 5.2
1 输入： 不接变压器，选择+15V和-5V的电源输入，负压部分由接入的-5V电压代替作用，效果类似。 2整流滤波: 整流二极管1N4007从D1至D4组成桥式整流电路，再经2200uF电容滤波，输出电压。 3可调稳压电路： 选可调式三端稳压器LM317，输入电压最大值，40V； 输出电压，1.2～37V；输出电流最大值（m A）：根据型号后缀不同，有100、500、1500；输入偏置电流典型值，3.5 m A；选4.7k电位器与LM317实现电压可调； 4选PNP型TIP127三极管进行扩流。 5 电位器RP1的选择： 由Uo=1.25（1+RP1/R1），取R1=240，则RP1min=336，RP1max=1.49k。所以选RP1为4.7k可调电位器。 6、负载： 外接电阻负载，进行调试和测得各参数值。
实训报告 题目名称：直流稳压电源电路 系部：电气与信息工程系专业班级：机制14-3 学生姓名：郭欣欣 学号：2013211171 指导教师：刘岩 完成日期：2018年1月17日
摘要 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词: 半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压
目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2) 4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 5.1集成稳压器件LM317 (3) 5.2 LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 6.1电路参数计算 (4) 6.2元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 2.1稳压系数的测量 (6) 2.2输出电阻的测量 (6) 2.3纹波电压的测量 (7) 2.4测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 直流稳定电源 初始条件： LM317 OP07CP 三极管稳压管 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等 具体要求） 一、设计任务 设计并制作交流变换为直流的稳定电源。 二、要求 （1）稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：a．输出电压可调范围为+9V～+12V b．最大输出电流为 c．电压调整率≤%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载） d．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载） e．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载） f．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载） g．具有过流及短路保护功能 （2）稳流电源在输入电压固定为＋12V的条件下：
a．输出电流：4～20mA可调 b．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率） （3）DC-DC变换器在输入电压为+9V～+12V条件下： a．输出电压为+100V，输出电流为10mA b．电压调整率≤1%（输入电压变化范围+9V～+12V） c．负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载） d．纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载） 三、发挥部分 （1）扩充功能 a．排除短路故障后，自动恢复为正常状态 b．过热保护 c．防止开、关机时产生的“过冲” （2）提高稳压电源的技术指标 a．提高电压调整率和负载调整率 b．扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值 （3）改善DC-DC变换器 a．提高效率（在100V、100mA下） b．提高输出电压
直流稳压电源设计实验 报告 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
实训报告 题目名称：直流稳压电源电路 系部：电气与信息工程系 专业班级：机制 14-3 学生姓名：郭欣欣 学号： 指导教师：刘岩 完成日期： 2018年1月17日 摘要 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。
关键词:半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压 目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2) 4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 集成稳压器件LM317 (3) LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 电路参数计算 (4) 元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 稳压系数的测量 (6) 输出电阻的测量 (6) 纹波电压的测量 (7) 测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)
电子电工教学基地 实 验 报 告 实验课程：模拟电子技术实验 实验名称：集成直流稳压电源的设计 班级： 姓名 小组成员： 实验时间： 上课时间：
集成直流稳压电源实验报告 一．设计目的 1.掌握集成稳压电源的实验方法。 2.掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。 3.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 4.进一步培养工艺素质和提高基本技能。 二．设计要求 （1）设计一个双路直流稳压电源。 （2）输出电压Vo=±12V，+5V最大输出电流Iomax=1A （3）输出纹波电压ΔVop-p≤5mV, 稳压系数Sv≤5×10-3。 三．总电路框图及总原理图。 LM7912CT 四．设计思想及基本原理分析 直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。 直流稳压电源一般有电源变压器T r、整流、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图：
各部分作用如下： （1）电源变压器 电源变压器T r的作用是将电网220V的交流电压变换为整流滤波电路所需要的交流电压U i，变压器的副边与原边的功率比为P2/P1=η，η为变压器的效率。 （2）整流电路 整流电路将交流电压U i变换成脉动的直流电压。 常用的整流电路有全波整流电路，桥式整流电路、倍压整流电路等。 本实验我们采用的是桥式整流电路： 二极管选择： 考虑到电网波动范围为±10%，二极管 的极限参数应满足： （3）滤波电路 滤波电路将脉动直流电压的纹波减小或滤除，输出直流电压U1。 常用的滤波电路有电容滤波电路，电感滤波电路、复式滤波电路等。 2 max R 2U U= L 2 L(AV) D(AV) 45 .0 2R U I I≈ = ? ? ? ? ? > ? > 2 R L 2 F 2 1.1 45 .0 1.1 U U R U I
直流稳压电源设计实验报 告 Prepared on 22 November 2020
实训报告 题目名称：直流稳压电源电路 系部：电气与信息工程系 专业班级：机制 14-3 学生姓名：郭欣欣 学号： 指导教师：刘岩 完成日期： 2018年1月17日 摘要 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来 越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳 压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词:半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压 目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2)
4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 集成稳压器件LM317 (3) LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 电路参数计算 (4) 元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 稳压系数的测量 (6) 输出电阻的测量 (6) 纹波电压的测量 (7) 测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)
集成直流稳压电源的设计 曾志成 （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。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供，再经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。本设计的主要内容是围绕着如何使串联可调直流稳压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。首先介绍了稳压电源的设计方法，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后介绍了各单元电路设计仿真，并在电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。 关键词：电源、稳压、整流、滤波、保护 1 设计任务 1. 设计一个双路直流稳压电源。 2. 输出电压 Uo = ±12V ， 最大输出电流 Iomax = 1A 。 3. 输出纹波电压ΔUop-p ≤ 5mV , 稳压系数 S ≤ 5×10-3 。 U 4. 选作：加输出限流保护电路。
2 电路设计与参数计算 整体电路 1）整流电路参数 输出电压平均值：22 02)(09.022)(sin 221 U U wt td U U AV ≈==?πωππ 输出电流平均值：L L AV AV R U R U I 2) (0)(09.0≈= 平均整流电流：L L AV AV AV D R U R U I I 2) (0)(0)(45.022≈== 最大反向电压：22U U RM = 整流二极管的选择（考虑电网10±%波动）：?????>>2221.11.145.0U U R U I R L F 2）滤波电路参数 二极管导通角θ： T/2
可调数显稳压电源 一实验目的 1学习直流稳压电源方面的基础知识； 2完成可调数显稳压电源的方案选择； 3完成可调数显稳压电源的软硬件设计、开发及调试。 二实验仪器与设备 1.数字示波器 2数字万用表 3仿真软件Multisim 4模拟电子技术实验箱 5 数字电子技术实验箱 三实验原理与实现方案 1 小功率直流稳压电源的基本原理 稳压电源的输出电压，是相对稳定而并非绝对不变的，它只是变化很小，小到可以允许的范围之内。产生这些变化的原因：一是因电网输入电压不稳定所导致。二是因为供电对象而引起的，即出负载变化形成的。三是由稳压电源本身条件促成的。第四，元器件因受温度、湿度等环境影响而改变性能也会影响稳压电源输出不稳。一般地，稳压电源电路的设计首先要考虑前两种因素，并针对这两种因素设计稳压电源中放大器的放大倍数等。在选择元器件时，就要重点考虑第三个因素。在设计高精度稳压电源时，必须要高度重视第四个因素。因为在高稳定度电源中，温度系数和漂移这两个关键的技术指标的好坏都是由这个因素所决定的。 一般直流稳压电源是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成如图1所示： 图1直流稳压电源的基本组成 电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的交流电压值。整流电路的作用是将交流电压变成单方向脉动的直流电压；滤波电路将脉动直流中的高次谐波成分滤除，减少谐波成分，增加直流成分；稳压电路采用负反馈技术，进一步稳定整流后的直流电压。 2 可调数显稳压电源的实现方案 （1）整体方案 经过系统地分析与比较，我们采用以下方案来实现可调数显稳压电源系统的设计：该系统主要由变压器、整流电路、滤波电路、可调稳压模块和数显模块等组成，其中在数显模块上分别采用由ADC0809与数字芯片搭建的数字电路来实现。对于各个模块的设计与分析，我们将在以下的报告中给出详细的说明。 （2）整流电路 整流电路利用二极管的单向导电作用将交流电压变成单方向脉动的直流电压，本实验采用单向桥式整流电路。单向桥式整流是四个二极管接成的电桥，其输出电压脉动较小，正负半周均有电流流过，电源利用率高，输出的直流电压比较高。所以桥式整流电路中变压器的效率较高，在同等功率容量条件下，体积可以小一些，其总体性能优于单相半波和单相全波
模拟电路仿真实验 实验报告 班级： 学号： 姓名：
集成直流稳压电源的设计 一、实验目的 1. 学习用变压器，整流二极管，滤波电容及集成稳压器设计直流稳压电源。 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. 利用仿真实验，深入理解整流滤波的原理。 二、设计指标与要求 设计指标：设计两个电路： （1)电路一：同时输出V 12±电压，A I o 8.0max =。 （2)电路二：V V 9~3o ++=连续可调，A I 8.0max o =。 （3)两者的性能指标：mV V p 5op ≤?-。，3 105-?≤U S 。 三、实验原理与分析 直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源一般由电源变压器T 、整流滤波电路及稳压电路所组成。 基本框图如下。各部分作用： 1. 电源变压器T 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U i 。 变压器副边与原边的功率比为P 2/P 1=n ，式中n 是变压器的效率。 2. 整流电路：整流电路将交流电压U i 变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波 纹成分，输出波纹较小的直流电压U 1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 3. 滤波电路： 整流 电路 U i U o 滤波 电路 稳压 电路 电源 变压器 ～ 直流稳压电源的原理框图和波形变换
各滤波电路C 满足R L -C=(3~5)T/2，式中T 为输入交流信号周期，R L 为整流滤波电路的等效负载电阻。 4. 稳压电路： 常用的稳压电路有两种形式：一是稳压管稳压电路，二是串联型稳压电路。二者的工作原理有所不同。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。它一般适用于负载电流变化较小的场合。串联型稳压电路是利用电压串联负反馈的原理来调节输出电压的。集成稳压电源事实上是串联稳压电源的集成化。实验中为简化电路，我们选择集成稳压器（三端稳压器）作为电路的稳压部分。集成稳压器的W7800系列输出正电压5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V ，输出电流为1.5A （W7800）、0.5A （W78M00）、0.1A （W78L00）；W7900系列输出负电压-5V 、-6V 、-9V 、-12V 、-15V 、-18V 、-24V ，输出电流为1.5A （W7900）、0.5A （W79M00）、0.1A （W79L00）。 四、计算机仿真部分 1、半波整流电路 仿真电路图如图所示。
模电课程设计实验报告 学校：XX 专业：XXXX 课题：串联型直流稳压电源 指导老师： XXX 设计学生： XXXXXXX XXX 学号：XXXX XXX XXXX 2011/7/4 惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY
目录 一、课题--------------------------------------------------3 二、课题技术指标--------------------------------------------------3 三、设计要求--------------------------------------------------3 四、元件器件清单--------------------------------------------------3 五、设计方案--------------------------------------------------3 六、直流稳压电源的元器件--------------------------------------------------4 七、设计计算--------------------------------------------------6 八、焊接实图--------------------------------------------------8 九、心得体会--------------------------------------------------9
一、课题：串联型直流稳压电源 二、课题技术指标 1、输出电压：8~15V可调 2、输出电流：I O=1A 3、输入电压：交流220V +/- 10% 4、保护电流：I Om =1.2A 5、稳压系数：S r = 0.05%/V 6、输出电阻：R O < 0.5 Ω 7、交流分量（波纹电压）：<10mV 三、设计要求 1、分析电路组成及工作原理； 2、单元电路设计计算； 3、采用分立元件电路； 4、画出完整电路图； 5、调试方法； 6、小结与讨论。 四、元件器件清单 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R2两端电压的变化增大（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，所以由可知将减小（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。 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组成。变压器吧市电交流电压变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。本次设计主要采用串联型直流稳压电路，通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整
课程设计任务书 半导体直流稳压电源的设计和测式 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2 20V，最大输出电流为I omax=500mA，纹波电压△V op-p≤5mv,温压系数Sr≤5%。 2、设计要求： （1）设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； （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画出印制版图； （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）撰写设计性报告。 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1 0%的输出△Vo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=△VoV I/△V I Vo. 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△Vo，R o=△Vo/△I I. 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△Vo,由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定误差。 2、实验仪器设备 自耦变压器一台、数字万用表、数字电压表、变压器、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器 3、设计用主要器件： 变压器、整流二极管、集成稳压器、电容、电阻若干 4、参考书： 《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》高等教育出版社 四、设计报告要求 1、选定设计方案； 2、拟出设计步骤，画出电路、分析并计算主要元件参数值； 3、列出测试数据表格； 4、测试总结。 五、设计总结 1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点，对设计方案进行比较。 2、总结直流稳压电源的主要参数的测试方法。 目录 第1章绪论 (5)
课程名称：电工电子学实验指导老师：实验名称：直流稳压电源 一、实验目的 1.掌握单相半波及桥式整流电路的工作原理。 2.观察几种常用滤波电路的效果。 3.掌握集成稳压器的工作原理和使用方法。 二、主要仪器设备 1.XJ4318型双踪示波器。 2.DF2172B型交流毫伏表。 3.MS8200G型数字万用表。 4.MDZ—2型模拟电子技术实验箱。 5.单级放大、集成稳压实验板。 三、实验内容 1.单相整流、滤波电路 取变压器二次侧电压15V挡作为整流电路的输入电压U2，并实测U2的值。负载电阻R L=240Ω，完成表 18-1所给各电路的连接和测量。(注：以下各波形图均在示波器DC挡测得)
2.集成稳压电路 (1)取变压器二次侧电压15V挡作为整流电路的输入电压U2，按图18-2连接好电路，改变负载电阻值R L，完成表18-2的测量。(注：以下各波形图均在示波器DC挡测得) 图18-2 整流、滤波、稳压电路 (2)取负载电阻R L=120Ω不变，改变图18-2电路输入电压U2(调变压器二次侧抽头)，完成表18-3的测量。(注：以下各波形图均在示波器DC挡测得)
表18-3 (R 四、实验总结 1.根据表18-1结果，讨论单相半波整流电路和桥式整流电路输出电压平均值U L和输入交流电压有效值U2之间的数量关系。 由此可见，对于不同电路，在相同的U2下，U L是不同的。下面分开讨论单相半波整流电路(即1~4号)和桥式整流电路(5~8号)：
单相半波整流电路：根据上述数据可见，在不加电容时U L=0.46U2；而加入不同电容后分别为U L=1.04U2、U L=1.20U2，可见比值有所提高；加入两电容且之间加有电阻后，U L=1.14U2，比值与只加一个电容的区别不大。 桥式整流电路：据上表数据，不加电容时U L=0.88U2；而加入不同电容后分别为U L=1.21U2、U L=1.26U2，可见比值也有所提高；加入两电容且之间加有电阻后，U L=1.20U2，可见与只加一个电容的差异不大。 将单相半波和桥式两种整流电路作比较，可发现在不加电容时，两电路的U L/U2比相差较大，而加入电容后，以及加入两电容且之间加有电阻后，该比值都比较接近，但桥式整流电路比单相半波整流电路的值稍大。 2.根据表18-1结果，总结不同滤波电路的滤波效果。 单相半波整流电路：按顺序比较四种电路，可见随着电路的改进输出波形越来越趋于平缓，比较交流分量也可看出，交流分量逐渐趋于0，可见整流滤波的效果越来越好。但比较U L可以看出，只加一个电容的电路比不加电容的数值要高，但加入两电容并之间加有电阻后，U L值反而有所降低，但差别并不大。因此对于一般要求的电路，选择第4种电路是最好的，整流好且输出电压损失较小。 桥式整流电路：按顺序比较四种电路，可见情况与单相半波整流电路类似，随着电路的改进输出波形越来越趋于平缓，交流分量也逐渐趋于0，因而整流滤波的效果越来越好。同样，只加一个电容的电路比不加电容的数值要高，在加入两电容并之间加有电阻时比只加一电容的输出电压略低，但相差不大。因此在实际使用时最后一种电路也是较优的选择。 比较单相半波整流电路和桥式整流电路可见，后者比前者滤波效果略好，但由于其所用元件较前者多，实际应用时成本会略高，因此用于实际情况时应综合考虑所需要求再选择整流方式。 3.根据表18-2和18-3结果，分析集成稳压器的稳压性能。 从表18-2可以看出，即使负载电阻大范围变化，输出电压都会基本保持不变，都基本稳定在12V左右，可见，在此种情况下，只改变负载电阻对输出电压几乎没有影响，因此此电路稳压性能非常好。 从表18-3可以看出，当其他条件不变而只改变输入电压幅值时，在输入电压小于15V时，输入电压对输出电压的影响很大。由图可见虽然在9V和12V的输入电压下输出电压都有一定的波动性，此时整流效果不好，且幅值会随输入电压的大小而变化；当输入电压在15V以上时，输出电压波形图为一条水平直线，且稳定在12V，此时整流效果很好，且幅值不再随输入电压大小而变化。因此实际应用时，必须有足够大的输入电压，才能使该集成稳压器工作正常。 五、心得体会 本次实验通过对各种整流滤波电路的测量研究，使我们较好地观察了几种常用滤波电路的效果，并能更好地结合理论，掌握其工作原理。实验结果的分析可以使我们知道何种条件下会出现怎样的情况，这对实际应用是非常有帮助的。 此次实验内容多而不繁，需要仔细连好各电路并耐心记录相应波形图。为方便操作，在做表18-1的电路时，可以按照如下顺序进行实验：12348765，这样在改变电路时只需改变几根导线即可，省去了很多时间，提高了实验效率。另外，在画波形图时务必要记录幅值轴和时间轴的坐标单位，作出的波形图才算完整，便于后续分析。 下面对实验结果的准确性作一简要分析。根据课本上相关理论知识，可知对于这类电路，理 论上U L≈0.9U2，而根据“实验总结1”里的U L/U2比可见，实验结果是U L=0.88U2；而对于这类 电路，理论上U L≈1.2U2，而实际实验结果为U L=1.21U2和U L=1.26U2。由此可见实验值与理论值十分接近，因此可推断这次实验是比较成功的，总体误差可能较小。这也反过来说明理论估算值是较符合实际的，因而课本上的估算方法是可行的。当然，为了检验上述结论，还需要进行多组平行实验才能做出较准确的判断。