摘要
开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。
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。
信号源产生控制信号，该信号有它激或自激电路产生。比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算，控制开关信号的幅值，、频率、波形等，通过驱动器控制开关器件的占空比，以达到稳定输出电压值的目的。DC/DC变换器用以进行功率变换，它是开关电源的核心部分。除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。
开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。这里重点介绍一下反激开关电源结构。
所谓单端是指只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。反激式则指当功率MOSFET 导通时，就将电能储存在高频变压器的初级绕组上，仅当MOSFET关断时，才向次级输送电能，由于开关频率高达100kHz，使得高频变压器能够快速存储、释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。这也是反激式电路的基本工作原理。而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比，以达到稳压的目的。
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。
目录
课程设计任务书 ............................................................................................ 错误！未定义书签。直流稳压电源 ................................................................................................ 错误！未定义书签。
1. 设计主要内容及要求........................................................................ 错误！未定义书签。
1.1 课程设计目的.......................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 基本要求.................................................................................. 错误！未定义书签。
1.3 发挥部分.................................................................................. 错误！未定义书签。
2. 设计过程及论文基本要求................................................................ 错误！未定义书签。
2.1 设计过程的基本要求.............................................................. 错误！未定义书签。
2.2 课程设计论文的基本要求...................................................... 错误！未定义书签。
3. 时间进度安排.................................................................................... 错误！未定义书签。课程设计评定表 ............................................................................................ 错误！未定义书签。摘要 (1)
目录 (5)
第一章设计任务描述 (6)
1. 1设计题目：直流稳压电源的设计 (6)
1.2设计要求 (6)
1.2.1 设计目的 (6)
1.2.2 基本要求 (6)
1.2.3 发挥部分 (6)
第二章总体设计思路与电路图 (7)
2.1 总体设计思路 (7)
2.2 仿真电路图 (8)
第三章原理方框图 (9)
第四章工作过程分析 (10)
第五章具体电路设计与计算过程 (11)
5.1 整流滤波电路的设计 (11)
5.2 高频变压器的设计 (11)
5.3 控制电路的设计 (12)
5.4 电压反馈电路 (12)
5.5 输出电流反馈 (13)
5.6 输出整流滤波电路设计 (13)
第六章个人心得体会 (16)
致谢 (17)
参考文献 (15)
第一章设计任务描述
1.1设计题目：直流稳压电源的设计
1.2设计要求
1.2.1 设计目的
（1）掌握反激式开关电源或线性开关直流电源的构成、原理与设计方法；（2）熟悉模拟原件的选择、使用方法
1.2.2 基本要求
（1）220V交流输入电压，+5V直流输出电压
（2）使用集成三端稳压器进行稳压输出，输出纹波系数《1%；
（3）输出功率》5W
1.2.3 发挥部分
（1）输出电压线性可调；
（2）负载短路（输出过流）保护，输入过压保护；
（3）多路输出电压，+5V、+12V、+15V等；
（4）其它。
第二章总体设计思路与电路图
2.1 总体设计思路
图2-1 基本设计思路图
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。
其中的控制芯片采用UC3842。电源的输出电压＋5 V。该电路的变换器是一个降压型开关电路。由单管驱动隔离变压器TC主绕组N1电流，C2、R3可以提供变压器原边泄放通路。输出经整流、滤波送负载。芯片所用的电源VCC由R2从整流后电压提供。VCC同时也作为辅助反馈绕组的反馈电压。
反馈比较电路信号是从辅助绕组经过V1、V2、C3、C4等整流滤波后得到的VCC 分压提取的。C6、R7构成信号的有源滤波。开关管电流被R10取样后，经R9、C7滤波，送芯片ISENSE端，当反馈信号值超过阈值1 V时，确认过载，关断电源输出。芯片输出部分由OUT端驱动单MOSFET管，C8、V3对开关管有电压钳位作用。
根据要求，本次设计控制电路形式为反激式，单端反激式电路比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感以及一个续流二极管，因此其体积小，且成本低。此电源设计要采用的是反激式的开关管连接方式，并且开关电源的触发方式是它激式。设计采用了UC3842作为PWM控制电路。
采用单端反激开关电源。单端反激开关电源采用了稳定性很好的双环路反馈（输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路）控制系统，就可以通过开关电源的PWM（脉冲宽度调制器）迅速调整脉冲占空比，从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节，达到稳定输出电压的目的。这种反馈控制电路的最大特点是：在输入电压和负载电流变化较大时，具有更快的动态响应速度，自动限制负载电流，补偿电路简单。反激电路适应于小功率开关电源。
电源开关频率的选择决定了变换器如开关损耗、门极驱动损耗、输出整流管的损耗会越来越突出，对磁性材料的选择和参数设计的要求也会越苛刻。另外，高频下线路的寄生参数对线路的影响程度难以预料，整个电路的稳定性、运行特性以及系统的调试会比较困难。在本电的特性。开关频率越高，变压器、电感器的体积越小，电路的动态响应也越好。但随着频率的提高，诸源中，选定工作频率为100 kHz。
2.2 仿真电路图
图2-2 仿真电路图
第三章原理方框图
DC/AC变换器
驱动器
信号源
信号比较放大器
第四章工作过程分析
具体工作过程：
首先上网查找此类的电源电路设计，之后研究其思路，观察其原件。然后整体规划出整体设计思路，确定主要原件为UC3842。查找UC3842的用法及其作用。之后具体实施计划，修改，测试。
由UC3842 构成的开关电源电路，220V 市电由桥式滤波电路，得到+300 v直流电压，经R2降压后加到UC3842 的供电端，为UC3842 提供启动电压，电路启动后变压器的付绕组的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压，另一方面经R11,R12分压加到误差放大器的反相输入端②脚，为UC3842 提供负反馈电压，其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小，以此稳定输出电压。④脚和⑧脚外接的R6、C8决定了振荡频率，其振荡频率的最大值可达500KHz。R9、C5用于改善增益和频率特性。⑥脚输出的方波信号经R5、R6分压后驱动MOSFEF 功率管，变压器原边绕组的能量传递到付边绕组，经整流滤波后输出的直流电压供负载使用。电阻R8用于电流检测，经R7、C3滤滤后送入UC3842 的③脚形成电流反馈环. 所以由UC3842 构成的电源是双闭环控制系统，电压稳定度非常高，当UC3842 的③脚电压高于1V 时振荡器停振，保护功率管不至于过流而损坏。
电路上电时，外接的启动电路通过引脚7提供芯片需要的启动电压。在启动电源的作用下，芯片开始工作，脉冲宽度调制电路产生的脉冲信号经6脚输出驱动外接的开关功率管工作。功率管工作产生的信号经取样电路转换为低压直流信号反馈到3脚，维护系统的正常工作。
电路正常工作后，取样电路反馈的低压直流信号经2脚送到内部的误差比较放大器，与内部的基准电压进行比较，产生的误差信号送到脉宽调制电路，完成脉冲宽度的调制，从而达到稳定输出电压的目的。如果输出电压由于某种原因变高，则2脚的取样电压也变高，脉宽调制电路会使输出脉冲的宽度变窄，则开关功率管的导通时间变短，输出电压变低，从而使输出电压稳定，反之亦然。锯齿波振荡电路产生周期性的锯齿波，其周期取决于4脚外接的RC网络。所产生的锯齿波送到脉冲宽度调制器，作为其工作周期，脉宽调制器输出的脉冲周期不变，而脉冲宽度则随反馈电压的大小而变化。
跑仿真，具体完善，改动其中原件的参数，最后达到设计目的
第五章具体电路设计与计算过程
5.1 整流滤波电路的设计
在整流滤波环节采取的是单相整流滤波电路，本电路常用于小功率的单相交流输入的场合。
图5-1 整流滤波电路
整流桥的二极管的选择：电源电压有效值为210V最大值为310V则考虑二极管的耐压值，所以二极管的选择最大耐压值一定要高于310V。
根据资料查得1N4004型二极管的耐压值为400V，完全满足工作要求。
表5-1 整流滤波电路参数选择
耐压值型号电容值二极管400 1N4004
滤波电容电解电容50u
5.2 高频变压器的设计
由于此次的课程设计是基于moudisim仿真软件进行一系列的仿真与设计工作。所以，我设计的变压器选用的为二对一型变压器，即原边的两个绕组，一个作为输入，一个作为反馈绕组，进行反馈的控制，副边绕组输出。由于我们的输入电压为直流+300V电压，输出5V直流电压，且要求UC3842的工作电压为+16V，所以变压器的原边与副边的绕组可以直接进行设置。
图5-2 变压器参数设置
5.3 控制电路的设计
控制电路方面选择UC3842芯片，UC3842是单电源供电，带电流正向补偿，单路调制输出的集成芯片。后面会对UC3842的原理、特点和工作性能进行了详细的介绍，这里着重分析一下参数的选择。
5.3.1 启动降压电阻：因为整流输出为+300V ，工作电压V cc =16V ，I ST =1mA,所以 R
2=Ist Vcc
-300 即 R 2=284k Ω
5.3.2 开关管VT : 承受的反压为2
V C =424V, 型号选择 IRFBE30
5.3.3 时钟电路: 因为f=
Ct Rt *8.1，f=1000HZ, 故取C t =470uF
所以R T =f
Ct *8.1=38.3k Ω 图5-3 控制电路
5.4 电压反馈电路
电压反馈电路如图5-6所示。输出电压
UC3842的①脚，调节R 11、 R 12的分压比可设定
和调节输出电压，达到较高的稳压精度。如果输
出电压Uo 升高，即UC3842 ①脚对地的分流变
大，UC3842的输出脉宽相应变窄，输出电压Uo
减小。同样, 如果输出电压U 减小，则可通过反
馈调节使之升高。【3】 图5-4 电压反馈电路
R 11，R 12 的电阻的计算：由于要尽量保证 脚的输入电压维持在2.5V ,因为UC3842的工作电压在16V ，所以可以进一步确定R 11=20k Ω，R 12=3.7k Ω。
5.5 输出电流反馈
过流保护电路是由R7、R8以及C3组成。R8上的电压反映了电流瞬时值，当开关电源发生过电流时，开关管漏极的电流会增大,会增大，接入UC3842的保护输入端③脚，当U R9=1V时，UC3842芯片的输出脉冲将关断。通过
调节R7和R8的分压比可以改变开关管的限流值，
实现电流瞬时值的逐周期保护比较，属于限流式保
护。输出脉冲关断，实现对电流平均值的保护，属
于截流式保护。
原边输出电流I1=52MA，UC3842输出电流I=
200MA，所以三极管漏极I漏=I1+I=252MA电流假设
R7=1KΩ，滤波电容C3=470pf。所以流过R7的电流
I R7=251MA。所以R7=4Ω.
图5-5电流反馈电路
5.6 输出整流滤波电路设计
图5-6 镇流滤波电路
输出电压经过二极管的半波整流以及滤波输出稳定的直流5V╱1A，参数的计算，二极管承受的反压为输出电压，最大不可以超过15V，所以二极管选型MBR1625,电容C9=2.1mF。
主要原件介绍
UC3842 内部工作原理简介：各管脚功能简介如下。
1脚COMP是内部误差放大器的输出端，通常此脚与2脚之间接有反馈网络，以确定误差放大器的增益和频响。
2脚FEED BACK是反馈电压输入端，此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压(一般为+2.5V)进行比较，产生控制电压，控制脉冲的宽度。
3脚ISENSE是电流传感端。在外围电路中，在功率开关管(如VMos管)的源极串接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电压，此电压送入3脚，控制脉宽。此外，当电源电压异常时，功率开关管的电流增大，当取样电阻上的电压超过1V时，UC3842就停止输出，有效地保护了功率开关管。
4脚RT/CT是定时端.锯齿波振荡器外接定时电容C和定时电阻R的公共端。
5脚GND是接地。
6脚OUT是输出端，此脚为图滕柱式输出，驱动能力是±lA。这种图腾柱结构对被驱动的功率管的关断有利，因为当三极管VTl截止时，VT2导通，为功率管关断时提供了低阻抗的反向抽取电流回路，加速功率管的关断。
7脚Vcc是电源。当供电电压低于＋16V时，UC3824不工作，此时耗电在1mA以下。输入电压可以通过一个大阻值电阻从高压降压获得。芯片工作后，输入电压可在+10～+30V 之间波动，低于+10V停止工作。工作时耗电约为15mA，此电流可通过反馈电阻提供。
8脚VREF是基准电压输出，可输出精确的+5V基准电压，电流可达50mA。
图6-1 UC3842内部原理图
图6-1 UC3842 内部框图和引脚
图6-1 UC3842 内部框图和引脚图
直流稳压电源仿真结果
第六章个人心得体会
时间飞逝，一周的课设已经结束。在这一周中我与四位同学一组对直流稳压电源的课题进行了研究。
由于我们是第一次做这种课程设计所以在开始的时候有许多问题的出现，甚至不知该如何开始我们的设计。但是老师为我们带来了设计的思路，让我知道我们该做什么。首先就是上网或者去图书馆查有关于直流稳压电源的资料及其电路的设计图，然后自己研究电路的特点原件等，找出其中我们可以用到的原件及连线方式。通过这种方式让我了解到了我们可以利用的资料怎么去寻找，及我们可以如何利用资料，让我学会了利用多方面的途径去学习。
再有就是在这个课设的过程中让我了解了芯片的强大，小小的一块东西就可以产生非常重要的能量，正是这种芯片的特点才激起了我对它的兴趣。特别是我组主要用的UC3842，由
UC3842组成的反激式的快关电源，具有体积小、重量轻、效率高、线路简单和可靠性高等优点。虽然在初始运用的时候感到无从入手，但是经过查其参数表及应用特点，我们知道了它的用法。
在设计的过程中我组人员分配工作，分工协作，集体讨论。真正的让我了解到了小组的优势，让我更能够在小组中找到自己的位置，让我们每一个人都可以在小组中发挥最大的能量，为小组作出最大的能量贡献。
但是在这次的课设中也是对自己的不足有了了解。让我知道了在模拟电子这门深奥的课程中。我不理解的地方还有太多太多，及这门课程的基础也不是很牢，就算是刚刚学习的东西在实际的应用中也是有许多的不灵活。还有就是我们对资料运用的不足，资料在哪里，资源在哪里我们却不能够好好的利用。以后我一定要多方面的学习，把我能够融合的东西都融合到我的学习之中，汲取我们能够汲取的营养来丰富自己，完善自己，能力让自己在这门课程的学习中做到最好。
这次我感觉我最大的收获还是老师对我指导时我对老师的思路的学习，让我感觉我以前的思想的方式对模电是错误的。在问老师问题时老师的讲解也让我对电路修改的方法有了全新的了解。
最后我想说虽然本次的课设结束了，但是以后我一定不会放弃对这些电路，及其原件的了解，
并且应用仿真原件来学习。
致谢
为期一周的课程设计让我受益匪浅。
在这里首先让我感谢我的老师XX。是他的耐心教导和神奇的指引让我找到了课设的方向。让我从对其一无所知到后来的可以自己摸索，最后可以自己调试，在这个过程中与老师的指引是分不开的。也正是老师的教导让我对对路的设计有了兴趣，让我了解到了其中的神奇，让我愿意把自己投入到题目的设计中。
同时我也想感谢和我一组的同学，是他们与我一起研究，讨论，给我信心，让我能够成功的完成课设，是他们让我感觉到了团队的力量。
感谢老师和同学在课设过程中对我的帮助
参考文献
1：辛伊波，陈文清.开关电源基础与应用.西安：西安电子科技大学出版社，2009.7 2：王兆安，黄俊.电力电子技术.北京：机械工业出版社，2000
3: 胡君臣.用UC3842芯片设计开关电源.仪表技术 .2005，(3)：79～81
4：百度，搜狗等搜索引擎
《稳压二极管并联型直流稳压电源》教学设计 一、学习者分析 《电子技术基础》是机电专业学生必修的重要的专业理论课程，本人担任08机电2班的教学任务。08机电2班由41名男生组成，通过平时的作业反馈、上课班风班纪的观察，这个班学生非常懒，对机电专业到底学什么，自己今后去干什么非常迷茫，学习基础和理解能力薄弱，但他们的思维比较活跃，喜欢动手操作，对一些实物或图片很感兴趣，只是这种兴趣不够稳定，需要教师创设适度的情境，适时激发。稳压二极管并联型直流稳压电源课题是建立在学生已熟悉桥式整流滤波电路基础上为学生进一步学习串联调整式稳压电源奠定基础。 二、学习任务分析 本课题出自高等教育出版社陈振源主编的机电类专业教材《电子技术基础》第八章第一节的内容，在教材P177—178页。 通过本节课的学习，学生将逐步学会科学的学习方法，养成严谨求实的科学态度,形成合作精神和竞争意识，为继续学习和发展奠定方法基础。本课题是教学大纲和高考、会考大纲中规定的必修内容，因此，本课题在《电子技术基础》教学中的地位和作用是非常重要的。同时，认识常用电子元件、熟悉电路每一部分的波形是一名优秀的电子装配和维修人员必须熟练掌握的一项基本操作技能，该内容理解是否清晰，直接影响学生后续专业课程的学习和生产产品的质量。 《稳压二极管并联型稳压电路》这一课题的展开，本人分成三个学习任务：【任务一认一认电子元件】会根据给定的电路原理图在实物接线图中认出并联型稳压电路中各元件的规格、名称及正负极，真正领会到理论与实践结合，为自己成为一名优秀的电子装配工奠定基础。 【任务二说一说电路作用】能根据从示波器观察到的波形说出并联型稳压电路各部分的作用，不同学生对波形的理解是不一样的，此时教师应尊重学生间的差异，不要急于否定学生的答案，而要鼓励学生开展讨论，给学生提供展示的机会，培养学生的交流能力及学习《电子技术基础》的自信心。 【任务三画一画电源结构图】会根据并联型直流稳压电路的结构，自己归纳出组成直流稳压电源结构方框图，学会知识的归纳建构，为终身学习打下基础。 { 三、教学目标确定 在以学生发展为本，以就业为导向的教学理念指导下，结合职业技能鉴定和中等职业学校双证的需求，（精简整合理论课程，注重实训教学），依据机电专业《电子技术基础》教学的基本要求和机电专业学生的认知水平和思维发展水平合理安排知识点、技能点。现从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三个层面上，制定本节课的教学目标为：
1．掌握串联型晶体管稳压电源的电路组成、工作原理与性能特点。 2．理解稳压电源的主要技术指标。 3．熟悉集成稳压器的外特性，灵活应用三端集成稳压器组成所需的电源。 4．了解开关型稳压电路的概念和工作原理。 教学难点： 1．稳压原理和技术指标的意义。 2．集成稳压器的功能扩展。 学时分配： 8.1 稳压类型概述 直流稳压电源：当电网电压或负载发生变化时，能基本保持输出电压不变的电源装置。 一、并联型稳压电路 电路结构特点是调整元件与负载R L并联，如图8.1.1(a)所示。故称并联型稳压电路。稳压过程是通过调整元件的电流调整作用实现的。 并联型硅稳压管稳压电路如图8.1.2所示，稳压管V为电流调整元件，R为限流电阻。 图8.1.1 两种稳压类型图8.1.2 硅稳压管稳压电路 稳压原理： 设V I恒定，R L↑→I L↓→V O↑→I Z↑→V O↓。
电路优点是结构简单，调试方便；缺点是输出电流较小、输出电压固定，稳压性能较差。因此，只适用于小型电子设备。 二、串联型稳压电路 电路结构特点是调整元件与负载R L 串联，如图8.1.1(b )所示。故称串联型稳压电路。 这种电路的稳压过程是通过调整元件的电压调整作用实现的。电路优点是输出电流较大，输出电压稳定性高，而且可以调节。因此应用比较广泛。 8.2 串联型晶体管稳压电源 8.2.1 简单串联型晶体管稳压电源 电路如图8.2.1所示。图中V 1为调整管，工作在放大区，起电压调整作用；V 2为硅稳压管，稳定V 1管的基极电压V B ，提供稳压电路的基准电压V Z ；R 1既是V 2的限流电阻，又是V 1管的偏置电阻；R 2为V 2管的发射极电阻；R L 为外接负载。 稳压过程简述如下： 当V O ↑→V BE ↓→I B ↓→V CE ↑→V O ↓。 因负载电流由管子V 1供给，所以与并联型稳压电路相比，可以供给较大的负载电流。但该电路对输出电压微小变化量反映迟钝，稳压效果不好，只能用在要求不高的电路中。 8.2.2 带有放大环节的串联型晶体管稳压电源 动画 带有放大环节的串联型晶体管稳压电源的工作原理 1．电路结构 电路如图8.2.2所示。V 1为调整管，起电压调整作用；V 2是比较放大管，与集电极电阻R 4组成比较放大器；V 3是稳压管，与限流电阻R 3组成基准电源，为V 2发射极提供基准电压；R 1、R 2和R P 组成采样电路，取出一部分输出电压变化量加到V 2管的基极，与V 2发射极基准电压进行比较，其差值电压经过V 2放大后，送到调整管的基极，控制调整管的工作。 2．稳压过程 设R L 恒定，当V I ↑→V O ↑→ V B2↑→V BE2↑→V C2↓→V BE1↓→V CE1↑ V O ↓← 图8.2.1 简单的串联型晶体管稳压电源 图8.2.2 带有放大环节的串联稳压电源
模拟电路课程设计报告设计课题：可调集成直流稳压电源 专业班级：08通信工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：2010年5月
3V~9V可调集成直流稳压电源 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,只是采用
经典直流稳压电路原理分析 张大为1 崔金2 秦小二2 / 1.中国人民解放军93798部队 2.中国人民解放军93575部队 【摘 要】电子设备大都对电压抖动较为敏感，要求有稳定的工作电压，直流稳压电路是直流稳压电源的重要组成部分。本文对分析了常用的几个直流稳压电路的工作原理，总结了各自的特点并给出了对比分析。【关键词】直流；稳压电路；原理分析 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，对各种电子设备能够稳定工作起到了重要的作用。常见直流稳压电路主要有四种，分别为：稳压二极管稳压电路、串联晶体管稳压电路、并联晶体管稳压电路和开关型稳压电路。 一、稳压二极管稳压电路 稳压二极管，又叫齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区尽管流过二极管的电流变化很大，而其两端的电压却变化极小，并且这种现象的重复性很好，从而起到稳压作用。因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。 图1为稳压二极管稳压电路,由限流电阻R S和稳压二极管D Z组成。 + Uo - 图1 稳压二极管稳压电路 输出端电压 U O=UＺ=UＳ–RＳ*I S= UＳ–(IＺ+IＯ)RＳ （式1） Us为未稳压的输入直流电压, U O为经过稳压的直流电压, R S为D Z的限流保护电阻, 又起电压调整作用, D Z为稳压二极管, R L为负载电阻。其工作原理是: 此电路主要利用稳压二极管的稳压特性, 即D Z反向导通后其两端的压降基本保持不变。当UＳ增大引起R S上的电流增大, 但U O 即D Z两端的电压保持恒定不变, 这样UＳ的增大量全部降在R S上, 以保持U O不变, 反之亦然。在实际应用中R S的特性和D Z的特性对整个稳压过程起关键作用。 这种稳压电路的工作范围受稳压管最大功耗的限制，Iz不能超过一定数值。其关键是：在U S、R L及U O均为给定的条件下,Rs值的选取应保证在输入电压为最大值UＳmax时,稳定电流Iz和稳压管允许的功耗不超过规定的最大值；在输入电压为最小值时,又能保证Iz不低于最小的稳定电流。 二、并联晶体管稳压电路 晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关。
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。
要求： 一、论文提纲 论文应包含以下几个部分：封面（自行设计）、文章标题，作者姓名，作者单位（学校、专业、班级全称），中文摘要，英文摘要，正文，参考文献等。 二、论文格式要求 1、[摘要]（以摘录或缩编方式复述文章的主要内容）：50～300字； 2、[关键词]（选用可表达文章主要内容的词或词组）：3～8个关键词； 3、[标题]：论文题目十分重要，必须用心斟酌选定。（1）准确得体，论文题目能准确表达论文内容，恰当反映所研究的范围和深度。（2）简短精炼，力求题目的字数要少，用词需要精选，一般不超出20个字。（3）外延和内涵要恰如其分。 4、[正文]： （1）论文正文篇幅一般在5000-10000字不等，包括简短引言、论述分析、结果和结论等内容。文字太少就不能充分展开论述。（2）文中出现的外文缩写，除公知公用的，首次出现一律应标有中文翻译或外文全称。（3）文中图、表应有自明性，且随文出现。（4）图中文字、符号必须写清，所有出现的数值都应标有明确的量与单位。（5）文中表格一律采用“三线表”。（6）文中有关量与单位必须符合国家标准和国际标准，用单个斜体外文字母表示。（7）正文章节编号采用三级标题顶格排序。一级标题形如1，2，3，…排序；二级标题形如1.1，1.2，1.3，…排序；三级标题形如1.1.1，1.1.2，1.1.3，…排序；引言不必排序。 5、[参考文献]： 参考文献主要有专著（M），论文集（C），报纸文集（N），期刊文章（J），学位论文（D），报告（R），标准（S），专利（P），其他未说明文章（Z）等。参考文献如为专著，所列项目包括：作者姓名.书名.版本.出版地：出版者，出版年；参考文献如为期刊，所列项目包括：作者姓名.版本.年.月.卷(期)～年.月.卷(期).出版地：出版者，出版年；参考文献如为电子文献，所列项目包括：作者姓名.电子文献题名.文献出处或网址，发表或更新日期.。 三、论文撰写内容参考 反映集成电路课程讲授基本内容及相关芯片应用实际，进行实际系统分析及应用研究。可从以下方面展开论述： 1、综述类。介绍集成电路的发展及现状，包括模拟集成电路、数字集成电路及模 数混合集成电路的发展、现状及应用。 2、实际应用设计分析类。结合具体芯片进行系统设计分析，包括软件设计仿真； 硬件设计及芯片选型。重点体现集成芯片的功能应用。可选基本应用范围包括但 不限于：模拟集成电路的线性及非线性应用；集成变换器集成应用；集成信号发 生器；集成有源滤波器；集成稳压电源；语音和图像集成电路；数字集成电路及
一、直流稳压电源的工作原理 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，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 四个环节的工作原理如下： (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。 (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。 (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。 (4)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。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。其典型电路如下图，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）。 二、直流稳压电源的应用 直流稳压电源是电子技术领域不可缺少的设备，常见的直流稳压电源，大都采用串联式反馈式稳压原理，通过调整输出端取样电阻支路中的电位器来调整输出电压。由于电位器阻值变化的非线性和调整范围窄，使普通直流稳压电源难以实现输出电压的精确调整。 三、直流稳压电源的前景 近几年随着科技的发展，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。
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。
2016 年四川省TI 杯大学生电子设计竞赛培训 直流稳压电源设计 第十一组】
2016 年7 月12 日
摘要 本设计实现了将交流电信号通过整流、滤波、稳压等模块转换为稳定可调直流电压输出。整个系统可以用实验箱提供+15V 交流电源，实现了低功耗和便操作功能。整流电路采用单相桥式整流电路，不仅达到高效率使用输入电压的节能作用还有便于组装、脉动小的优点；滤波电路采用电解电容滤波电路，分别在整流滤波和稳压后加C1、C2、C3、C4 实现频率补偿，防止高频自激振荡和抑制高频干扰；为防止LM317 输出电压短路，在该线路上加入IN3208 二极管。经过一系列的改善如：减小输出电压纹波系数，得到优良的滤波效果等，使最终电路达到了设计要求。 目录 1.系统方案 (2) 简单的并联型稳压电源的论证与选择 (2) 固定式三端稳压器的论证与选择 (2) 2 系统理论分析与计算 (2) 整流电路的分析与计算 (2) 整流电路的分析 (2) 整流电路参数的计算 (2) 整流电路电路图 (3) 滤波电路的分析与计算 (3) 滤波电路的分析 (3) 滤波电路参数的计算 (3) 滤波电路电路图 (3) 稳压电路的计算分析与计算 (4) 稳压电路的分析 (4) 稳压电路参数的计算 (4) 稳压电路电路图 (4) 3.电路设计图与PCB板的制作 (5)
电源 整流 变压 电路 器 滤波 电路 稳压 负 电路 载 .电路的设计图 (5) .板的制作流程 (5) .安装与检查 (5) 4.测试方案与测试结果 (5) 测试方案 (5) 测试条件与仪器 (5) 测试结果及分析 (5) 测试结果 （数据 ） (6) 测试分析与结论 (6) 附录 .1：电路实物图 (6) 附录 .2：参考文献 (6) 1 系统方案 小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成， 如图所示 (b)
1.7 直流稳压电源 1.7.1硅稳压管,稳压电路 一．稳压电路及工作原理 图1-23为稳压管V Z 和限流电阻R组成的稳压电路。 因为稳压管与负载R L 并联。故又称为并联型稳压电路， 其输出电压电流 U0 =U I-I R×R=U z （１-１６） I0=I R-I z （１-１７） 并联型稳压电路的稳压原理：当负载R L 不变，电网电压由 某种原因而升高，使U i 增大时，负载端电压U0 =U z 也随之 升高，只要U z 稍有升高，就会引起稳压管电流I z 显著增 大，使总电流I R 增大，电阻压降IR增大，结果又使输出 电压U0 下降到接近变化前的数值，从而维持输出电压基本不变。上述稳压过程可简单地表述为： U I U0（U U0 同理，当U I 不变，而负载电阻R L 发生变化时，同样可以维持输出电压基本不变。.其稳压过程请同学们自已分析。 从以上分析可知，稳压管的电流调节作用是这种稳压电路能够稳定输出电压的关键，即利用稳压管反向击穿时电压稍有变化就会引起反向击穿电流I z 很大的变化，通过电阻R 起着电压调整作用，以自动调节输出电压。 二．并联型稳压电路元器件的选择 1．稳压管的选择 稳压管的稳定电压按电路负载电压选择，即U z =U0 ，为保证负载断开时不致于因I z 过大而烧坏稳压管，它的最大稳定电流I zm 应为最大负载电流I omax 的（2～3）倍。 ２．限流电阻的计算 选取限流电阻的基本原则是：保证稳压管处于反向击穿的工作区域，即：I zmin 集成稳压电源实验报告
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
项目1 直流稳压电源分析与调试 教学导航 项目描述 一般电子设备都采用直流供电，将交流电转变为直流电的设备称为直流稳压电源。本项目制作一个输出电压为+12V的直流稳压电源，原理图如图1-1所示，制作完成的电路如图1-2所示。 VD5 图1-1 直流稳压电源电路图
图1-2 直流稳压电源实物图 项目所用的元件清单如表1-1所示。 表1-1 直流稳压电源元件清单 序号 元件代号 名称 型号及参数 功能 1 CT 电源输入线 5A/250V 220V 交流电输入 2 T 变压器 220V/12V 变压：220V 变为12V 交流电 3 VD 1、VD 2、VD 3、VD 4 二极管 1N4007 构成桥式整流电路：将12V 交流电变 换为脉动直流电 4 C 1 电解电容 2200μF/50V 滤波：滤除脉动直流电中高频交流成分 5 IC 三端集成稳压器 L7812CV 稳压：将平滑直流电变换为稳定直流电 6 C 2 瓷介电容 0.33μF 滤波：滤除脉动直流电中高频交流成分 7 C 3 瓷介电容 0.1μF 滤波：减小输出端电压波动 8 C 4 电解电容 100μF/25V 滤波：减小输出端电压波动 9 R 电阻 1k Ω 负载。限流：保护发光二极管 10 VD 5 二极管 1N4007 保护：防止过压，导致稳压器损坏 11 VD 6 发光二极管 LED-Φ3 状态指示 12 S 1、S 2、S 3 单刀单掷开关 控制电路的通、断，便于调试 13 排针、 排母、杜邦线 引出作为测试点， 便于替换元器件 项目分析 本教程后续各个项目的电路中都需要直流稳压电源供电，而发电厂、变电站输送的是交 流电，这就需要将交流电变成直流电。本项目制作的是一种单相小功率直流稳压电源，能够将交流电转换成直流电。该直流稳压电源由变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分构成，在制作和调试过程中按照信号流向，从二极管的识别与检测、整流电路制作与分析、滤波电路制作与分析，到稳压电路制作与分析，逐步完成直流稳压电源的制作。在此过程中，对直流稳压电源电路各部分的工作原理、参数计算、元件选取与识别、电路调试等方面进行讲解和介绍。 变压电路 整流电路 滤波电路 稳压电路
摘要 开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。 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。 信号源产生控制信号，该信号有它激或自激电路产生。比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算，控制开关信号的幅值，、频率、波形等，通过驱动器控制开关器件的占空比，以达到稳定输出电压值的目的。DC/DC变换器用以进行功率变换，它是开关电源的核心部分。除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。 开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。这里重点介绍一下反激开关电源结构。 所谓单端是指只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。反激式则指当功率MOSFET 导通时，就将电能储存在高频变压器的初级绕组上，仅当MOSFET关断时，才向次级输送电能，由于开关频率高达100kHz，使得高频变压器能够快速存储、释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。这也是反激式电路的基本工作原理。而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比，以达到稳压的目的。 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。
集成直流稳压电源的设计与制作 一.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。 二. 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。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。 集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。 本课程设计中采用三端可调稳压器LM317与LM337。 1.LM317与LM337集成稳压器的特性简介 三端可调稳压器的输出电压可调，稳压精度高，输出波纹小。其一般的输出电压为1.25~35V 或-1.25~-35V 。比较典型的产品有LM317 和LM337 等。 其中LM317 的输出电压范围是1.2V 至37V ，LM337 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
可调直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计 设计要求 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：输出电压调节范围：0-6V，或0-8V，或0-9V，或0—12V； 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（5%Vo），电网电压允许波动范围 + -10%。 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. 设计思想 （1）电网供电电压交流220V(有效值)频率为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，供给负载R L 电路设计
（一）直流稳压电源的基本组成 直流稳压电源是将频率为50Hz 、有效值为220V 的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源，其基本组成如图（1）所示： 图（1） 直流稳压电源的方框图 直流稳压电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。 变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，半波整流电路和全波整流电路的输出波形如图所示。可以看出，他们均含有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。 为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电压仅为直流电压。然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后势必影响其滤波效果。对于稳定性要求不高的电子电路，整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源。 交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。 （二）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U i 。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 2。变压器副边与原边的功率比为P 2/ P 1=η，式中η是变压器的效率。根据输出电压的范围，可以令变压器副边电压为22V ，即变压系数为0.1。 2.整流电路 T 负 载
设计题目：集成直流稳压电源的设计 集成直流稳压电源的设计 1 设计目的及性能指标要求: 掌握集成直流稳压电源的实验方法。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。掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。 设计一个双路直流稳压电源。输出电压Uo = ±12V ，最大输出电流Iomax = 1A。输出纹波电压ΔUop-p ≤5mV , 稳压系数SU ≤5×10-3 。选作：加输出限流保护电路。 2电路框图和原理图 方案一：采用LM317、LM337共地可调式三端稳压器电源 LM317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压，不过它只能允许可调的正电压，稳压器内部含有过流，过热保护电路；由一个电阻（R）和一个可变电位器(RP)组成电压输出调节电路，输出电压为：V o=1.25(1+RP/R)。LM337输出为负的可调电压，采用两个独立的变压器分别和LM317及LM337组装，操作比较简单。电路图2-1所示
图2-1 LM317与LM337组装电路 方案二: 采用LM7812和LM7912组装成稳压电路 固定式三端稳压器LM7812和LM7819组装电路可对称输出±12v,其电路图如图2-2所示. 图2-2 LM7812和LM7912组装 方案的最终选择 方案一的电路由三端可调式稳压器LM317和LM337组装而成,可输出范围为±1.25 -±12连续可调,通过对Rw的调整可输出+5V, ±12,(3-9)V连续可调.其电路组装比较简单,但输出所需电压时需要调整可变电阻,不能直接输出,因此使用时不方便.方案二由三端固定式稳压器组成,所用器件较少,并且电路组装简单,不会增添麻烦,在方案二中可直接得到+5v和±12的输出电压.使用式比较方便,综上所述,方案二比方案一合理,因此选择方案二。 3单元电路的设计思想和基本原理及器件的选择 集成直流稳压电源由四部分组成: 四部分分别为:电源变压器,整流电路,滤波电路,稳压电路,方框图3-0 下面为直流稳压电源的原理框图和波形变换。
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实验报告 电子系统设计专题实验一 信息24班 赵恒伟 2120502099
一、电源稳定问题的提出: 各种用电设备对供电质量都有一定要求，这些要求包括供电电源为交流还是直流、电压额定值及其变化范围、最大功率等。这里研究对象是输出为直流的稳压电源。该作用由下图说明： R 当出入电压Ui 变化或负载R 变化时，稳压电源的输出都应保持稳定。 对于大多数功率较小的直流电源大多数都是将50Hz 的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。整流电路用来将交流电变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定. 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电压+5V 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。 二、 实验原理框图概述 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： u u u 3 （a ） (b) (c) (d) (e) （图2，各个电路部分输出电压波形） (图1，直流稳压电源总体功能框图）
其中，（a）为输入的220V电压波形； （b）为电压器降压后的波形； （c）整流后的电压波形； （d）滤波后的电压波形； （e）最后输出的直流稳压电源波形。 我们知道，直流电源的输入为220v的市电，因而需要电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器副边电压经过整流电路从交流电压转换为直流电压，为较小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，是输出电压平滑。最后通过稳压电路，使输出直流电压基本不受电网电压波动的影响，不受负载变化的影响，从而获得足够高的稳定性。如果设计正确的话，它的波形应该如上图所示。 三、直流稳压电源各部分组成及原理分析 1整流电路方案选择 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。 电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种，倍压整流电路用于其它交流信号的整流，例如用于发光二极管电平指示器电路中，对音频信号进行整流。 方案一：半波整流电路
目录 前言 (2) 1、设计题目 (3) 1.1元件清单 (3) 2、原理电路和程序设计 (3) 2.1 方案比较 (3) 2.2 整体电路的架构和原理图 (4) 2.3 变压电路 (5) 2.4 全波整流电路 (5) 2.5 滤波电路 (6) 2.6 稳压电路 (7) 2.6.1 基准稳压 (7) 2.6.2调整管 (8) 2.6.3 保护电路 (8) 2.7 用Multisim仿真测试的数值 (9) 2.8 实测数据 (11) 2.9 误差分析 (11) 3、实物图 (12) 4、心得体会及作品的优点和不足 (12) 5、主要参考书目 (13)
前言 本课程设计是根据广东工业大学物理与光电工程学院电子专业本科课程“模拟电子技术基础”的要求，配合该课程理论课的教学，供本科生课程设计实践时使用。模拟电子技术基础的课程设计是电子设计辅助软件实验基础，是电子专业学生单片机实验技能训练的开端；是对理论课程学习的重要辅助手段；是理论与实际联系的必然途径。 通过模拟电路实验，可以使学生掌握常用Multisim软件的操作方法，掌握常用仪器示波器的使用方法，了解电路的基本原理。通过实验使学生对模拟电路从结构到功能有感性认识，再通过从简单到复杂的模拟系统实现使学生基本掌握从理论到电路实现的方法，从而提高学生的综合学习能力，达到理论与实践的结合。 对学生的具体要求 1、能正确使用常用虚拟仪器，并能以最小的误差进行定量测量： 2、能够自行完成预习，进行实验和写出标准的实验报告； 3、能够自行设计和实现基本的模拟电路系统实验并进行分析。
串联型直流稳压电源 1、设计题目 题目：串联型直流稳压电源 设计任务和要求： 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，同时具备正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA； 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv 1.1元件清单： 2、原理电路和程序设计 2.1 方案比较： 方案一：选择开关作为6v与9v的电压转换挡，然而由于只有两个挡位会存在比较大的误差，本人第一次制做的时候就是选择了该方案，所以没能通过。