东华理工大学长江学院
电工学课程设计设计计算报告
课程题目：直流稳压电流及信号发生器的制作专业：机械工程
班级：
姓名：
学号:
一、实验名称
直流稳压电流及信号发生器的制作
二、实验目的
1.熟悉集成稳压电源芯片的特点，能合理选择使用
2.熟悉掌握信号发生器的使用方法
3.提高电路布局，焊接装配技能，训练识图能力；
4.掌握直流稳压电源的性能测试方法；
5.掌握IN555的工作原理；
6.强化实用电路设计的方和技巧，进一步掌握电子艺，建立良好的工程意识。
三、实验仪器
二极管IN4007*4、稳压器7805*1、发光二极管*2
电阻： 1K*2、470K*1、56K*1
电容： 100U*1、1U*1
555发生器*1、瓷座*1、万能板*1、电烙铁*1
四、实验原理及内容
1、直流稳压电源制作
根据设计要求，串联直流稳压电源的结构如图1.4-1所示。主要由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路等组成。
图1.4-1 小功率直流稳压电源方枢图
（1）变压器
变压器的作用是将220V交流电降压到负载所需要的电压。根据本课题设计要求，变压器选用220V输入，15V输出，功率不小于10W的普通型，带中心抽头更好，容易扩充。
（2）整流滤波电路
整流滤波电路的结构如下图1.4-2所示。220V交流电压经变压器降压后，其次级电压变为U2。经二极管D1~D4，电容C实现桥式整流电容滤波。
整流电路的作用是将变压器副边交流电压U2变换成脉动直流电。整流电路用四个二极管构成桥式整流，如果变压器带中心抽
头，也可以用两个二极管构成全
图1.4-2桥式整流滤波电路
波整流，当然用桥堆也可以。二极管最大整流电流选用大于1A，最高反向电压大于50V即可。具体型号可上网查找。
滤波电路的作用是将来自整流电路的脉动直流进行平波。滤波电路的形式通常有电容滤波、电感滤波和复式滤波三种。电容滤波适合负载电流较小的场合，电感滤波适合负载电流较大的场合，而复式滤波一般用在要求较高的场合。本电路负载较小，故选用电容滤波即可。
（3）稳压电路
稳压电路采用典型串联调整结构，一种带过流保护和指示电路的稳压电路结构。
经过滤波电路平波后的电源纹波仍然较大，对于要求较高的电路和电子设备不能使用。稳压电路的作用就是将滤波后的直流电源进一步平波，在电源和负载发生变化（允许的范围）时仍然提供恒定电压。对于线性稳压电路，常采用集成稳压电路和分立元件串联稳压电路等，它们各有优缺点，分别用在不同的场合。本课题主要设计分立元件串联稳压电路。这种电路可以根据要求得到输出在一定范围可调的直流电源电压，稳压效果好，输出功率大，系统效率高等优点。
2.信号发生器及芯片简介
信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验
和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。函数信号发生器的实现方法通常有以下几种：
（1）用分立元件组成的函数发生器：通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。
（2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则
是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。
（3）利用单片集成芯片的函数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。鉴于此，美国美信公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了（2）中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。
（4）利用专用直接数字合成ＤＤＳ芯片的函数发生器：
能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。
产生所需参数的电测试信号仪器。按其信号波形分为四大类：①正弦信号发生器。主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。②函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。③脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，
或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。④随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计性误差，可用伪随机信号来解决。
555 芯片是定时器,是一种模拟和数字功能相结合的中规模
集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可
在 3~18V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
3、NE555芯片的工作原理
555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，应
用广泛。外加电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器，单稳电路，施密特触发器等。
555定时器原理图及引线排列如图9、1所示。其功能见表9、1。定时器内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电三极管等组成。分压电路由三个5K的电阻构成，分别给A1和A2提供参
考电平2/3VCC和1/3VCC。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚输入大于2/3VCC时，触
发器复位，3脚输出为低电平，放电管T导通；当输入信号自2
脚输入并低于1/3VCC时，触发器置位，3脚输出高电平，放电
管截止。4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则V0=0；正常工作时4接为高电平。5脚为控制端，平时输入2/3Vcc作为比较
器的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制。如果不在5脚外加电压
通常接0.01μF电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平的稳定。
4、555定时器的功能介绍
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
5、稳压器7805*1
（1）结构组成
用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，
电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。
因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用。
在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。
当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源，通常采用几块三端稳压电路并联起来，使其最大输出电流为N个1.5A，但应用时需注意：并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品，以保证参数的一致。另外在输出电流上留有一定的余量，以避免个别集成稳压电路失效时导致其他电路的连锁烧毁。
在78 ** 、79 ** 系列三端稳压器中最常应用的是TO-220 和TO-202 两种封装。这两种封装的图形以及引脚序号、引脚功能如附图所示。
从正面看①②③引脚从左向右按顺序标注，接入电路时①脚电压高于②脚，③脚为输出位。如对于78**正压系列，①脚高电位，②脚接地，③脚为输出位；而对于79**负压系列，①脚接地，②脚接负电压，③脚为输出位。如附图所示。
此外，还应注意，散热片总是和最低电位的第②脚相连。这样在78**系列中，散热片和②脚（地）连接，而在79**系列中，散热片却和②脚（输入端）连接。
（2）内部电路编辑
7805三端稳压IC内部电路具有过压保护、过流保护、过热保护功能，这使它的性能很稳定。能够实现1A以上的输出电流。
器件具有良好的温度系数，因此产品的应用范围很广泛。可以运用本地调节来消除噪声影响，解决了与单点调节相关的分散问题，输出电压误差精度分为±3%和±5%。
（3）7805三端稳压IC在电路运用中应注意以下事项：
输入输出压差不能太大,太大则转换效率急速降低，而且容易击穿损坏。最高输入电压不能超过35伏; 输出电流不能太大，1.5A 是其极限值。大电流的输出，散热片的尺寸要足够大，否则会导致高温保护或热击穿; 输入输出压差也不能太小,低于2伏稳压效率急速下降。
五、实验成品图片
六、实验心得
在这次实验过程中，也遇到不少问题，但在独立思考和互相交流的情况下，最终都能顺利完成任务。其中，在初次设计布局图和布线图时，电位器的摆放和布线造成很多困扰，独立思考了一段时间后终于想到一个比较可行的方案，接着和周围的同学互相交流布线方案，通过交流，发现到自己布局和布线上存在的不足和亮点。最后经过多次改进后终于能完满解决电位器的布局问题。
做了两天的课程设计，有关于计数器方面的，更多的是关于人与人之间关系方面的。画好了电路图，接下来就是做硬件方面的焊接工作了。没想到这项看起来不需要多少技术的工作却是非
常的劳心劳力。早上起来到实验室，一泡就是半天。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，与同学分工设计，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，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，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。通过这次计数器设计，我在多方面都有所提高。通过这次课程设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了计数器设计等课程所学的内容，掌握计数器设计的方法和步骤，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，体现出团队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。
在此感谢我们的刘老师.，老师严谨细致、一丝不苟的，设计中一直给我们指导。这次设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师的细心指导。帮助我能够很顺利的完成了这次课程设
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。
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
教案（首页） 编号：YJSD/JWC-17-10 编制：徐建琴审核：张德芳批准：史岳雷课题序号 2 授课班级电子10 授课课时 2 授课形式新授课 授课章节 名称 项目二 5V稳压电源电路原理图的绘制/任务一、任务二使用教具无 教学目的1、会新建和保存项目文件和原理图文件 2、理解项目与文件的关系 3、了解“5V稳压电源电路”电路工作原理和电路结构 教学重点新建和保存项目文件和原理图文件、电路的工作原理和结构 教学难点“5V稳压电源电路”电路工作原理 更新、补 充、删减 内容 无 课外作业P78 2.1 教学后记学生听讲认真，跃跃欲试，但知识的整理能力还有待提高 授课主要内容或板书设计 项目二 5V稳压电源电路原理图的绘制 任务一新建项目文件，创建电路原理图文件 1、启动 Protel DXP 2004 2、新建PCB项目文件 3、保存PCB项目文件 4、新建原理图文件 5、保存原理图文件 任务二认识“5V稳压电源电路” 1、电源变压器 2、整流电路 3、滤波电路 4、稳压电路 5、其余元件的作用
课堂教学安排 教学过程主要教学内容及步骤 学习任务目标1、能力目标：1）会新建和保存项目文件和原理图文件 2）能理解项目与文件的关系 2、知识目标：1）掌握新建和保存项目文件和原理图文件的操作步骤 2）了解“5V稳压电源电路”电路工作原理和电路结构3、情感目标：培养学生学习兴趣，使之利用计算机技能基础，掌握好Protel DXP工程和文件的新建、保存、打开的操作。 教学指导 教师引导示范，让学生熟悉操作方法；通过对项目电路的剖析，让学生初步了解“5V稳压电源电路”，为后续项目的实施打下基础。 学习活动 任务一新建项目文件，创建电路原理图文件 操作步骤： 步骤一启动 Protel DXP 2004 方法1：双击Windows桌面的快捷方式图标。 方法2：单击【开始】菜单→【所有程序】→【Altium】→【DXP 2004】。步骤二新建PCB项目文件 方法1：选择菜单命令【文件】→【创建】→【项目】→【PCB项目】。方法2：单击主界面左下角【Project】标签，调出【Project】面板，单击【项目】按钮→在弹出的快捷菜单中选择【追加新项目】→【PCB 项目】。 步骤三保存PCB项目文件 建立PCB项目文件后，一般要将项目文件保存为自己需要的文件名，并保存到指定的文件夹中。 方法1：选择菜单命令【文件】→【保存项目】或【另存项目为】 方法2：在【Project】面板的默认项目名称“PCB_Project1.PRJPCB”上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【保存项目】或【另存项目为】。步骤四新建原理图文件 方法1：选择菜单命令【文件】→【创建】→【原理图】。
7805稳压电源电路图: 7805管脚图 7805典型应用电路图:
78XX系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示，这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805，C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容，RL为负载电阻。当输出电较大时，7805应配上散热板。
下图为提高输出电压的应用电路。稳压二极管VD1串接在78XX稳压器2脚与地之间，可使输出电压Uo得到一定的提高，输出电压Uo为78XX稳压器输出电压与稳压二极管VC1稳压值之和。VD2是输出保护二极管，一旦输出电压低于VD1稳压值时，VD2导通，将输出电流旁路，保护7800稳压器输出级不被损坏。 下图为输出电压可在一定范围内调节的应用电路。由于R1、RP电阻网络的作用，使得输出电压被提高，提高的幅度取决于RP与R1的比值。调节电位器RP，即可一定范围内调节输出电压。当RP=0时，输出电压Uo等于78XX稳压器输出电压；当RP逐步增大时，Uo也随之逐步提高。
下图为扩大输出电流的应用电路。VT2为外接扩流率管，VT1为推动管，二者为达林顿连接。R1为偏置电阻。该电路最大输出电流取决于VT2的参数。 下图为提高输入电压的应用电路。78XX稳压器的最大输入电压为35V （7824为40V），当输入电压高于此值时，可采用下图所示的电路。VT、R1和VD组成一个预稳压电路，使得加在7800稳压器输入端的
电压恒定在VD的稳压值上（忽略VT的b-e结压降）。Ui端的最大输入电压仅取决于VT的耐压。 集成稳压器还可以用作恒流源。下图为78XX稳压器构成的恒流源电路，其恒定电流Io等于78XX稳压器输出电压与R1的比值。 79XX系列集成压器是常用的固定负输出电压的三端集成稳压器，除输入电压和输出电压均为负值外，其他参数和特点与78XX系列集成稳压器相同。79XX系列集成稳压的三个引脚为：1脚为接地端，2脚为输入端，3脚为输出端。 79XX系列集成稳压器的应用电路也很简单。下图所示为输出-5V直流电压的稳压电源电路，IC采用集成稳压器7905，输出电流较大时应配上散热板。
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
第12章 直流稳压电源的习题答案 12.1判断下列说法是否正确，用“√”或者“×”表示判断结果并填入空内。 （1）直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。（ ） （2）直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。（ ） （3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。（ ）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。（ ） （4）若V 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22V 。（ ） （5）当输入电压V I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。（ ） （6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。（ ） （7）整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。（ ） （8）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（ ） （9）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。（ ） （10）对于理想的稳压电路，△V O /△V I ＝0，R o ＝0。（ ） （11）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。（ ） （12）因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。（ ） （13）在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流；（ ） 而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。（ ） 解：（1） × （2）√ （3）√；× （4）√ （5）× （6）√ （7）√ （8）√ （9） × （10）√ （11）√ （12） √（13）×；√ 12.2选择填空题 1.在题1 2.2.1图所示的桥式整流电容滤波电路中，已知变压器副边电压有效值V 2为10V ，2/3T RC （T 为电网电压的周期）。测得输出直流电压V O 可能的数值为 ①14V ②12V ③ 9V ④ 4.5V 选择合适答案填入空内。 （1）在正常负载情况下，V O ≈（ ） ； （2）电容虚焊时V O ≈（ ）； （3）负载电阻开路时V O ≈（ ） ； （4）一只整流管和滤波电容同时开路， 则V O ≈（ ）。 解：②；③；①；④ 题12.2.1图 2.若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A 的直流稳压电源，则应采用（ ④ ）。 ① 电容滤波稳压管稳压电路 ② 电感滤波稳压管稳压电路 ③ 电容滤波串联型稳压电路 ④ 电感滤波串联型稳压电路 3.串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是（ ③ ）。 ① 基准电压 ② 采样电压 ③ 基准电压与采样电压之差 4.开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是（ ① ）。 ① 调整管工作在开关状态 ② 输出端有LC 滤波电路 ③ 可以不用电源变压器 5.在脉宽调制式串联型开关稳压电路中，为使输出电压增大，对调整管基极控制信号的要求是（ ① ）。 i 0
压电源电路分为线性稳压电源，集成稳压电源，晶体管稳压电源，交流稳压电源 一：由7805，7905，7812组成的特殊的线性稳压电源 如图所示为一种特殊的电源电路。该电路虽然简单，但可以从两个相同的次级绕组中产生出三组直流电压：+5V、-5V和+12V。其特点是：D2、D3跨接在E2、E3这两组交流电源之间，起着全波整流的作用。 二。利用TL431作大功率可调稳压电源 精密电压基准ICTL431是T0—92封装如图1所示。其性能是输出压连续可调达36V，工作电流范围宽达0．1。100mA，动态电阻典型值为0．22欧,输出杂波低。图2是TL431的典型应用，其中③、②脚两端输出电压V=2．5(R2十R3)V／R3。如果改变R2的阻值大小，就可以改变输出基准电压大小。图3是利用它作电压基准和驱动外加场效应管K790作调整管构成的输出电流大(约6A)、电路简单、安全的稳压电源。 工作原理 如图3所示，220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路(使得Vdc＝60V)，Rw、R3组成分压 电路，T1431、R1组成取样放大电路，9013、R2组成限流保护电路，场效应管K790作调整管(可直接并联使用)以及C5是输出滤波器电路等。稳
压过程是：当输出电压降低时，f点电位降低，经T1431内部放大使e点电压增高，经K790调整后，b点电位升高；反之，当输出电压增高时，f点电位升高，e点电位降低，经K790调整后，b点电位降低。从而使输出电压稳定。当输出电流大于6A 时，三极管9013处于截止，使输出电流被限制在6A以内，从而达到限流的目的。本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外，其它元件无特殊要求，其元件参数如图3所示。 三。具有过电流保护的晶体管稳压电路
详解大功率可调稳压电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从 3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。 如图1所示大功率可调稳压电源电路图 大功率可调稳压电源电路图 图1 大功率可调稳压电源电路图 其工作原理分两部分，第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。第一路的电路非常简单，由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后，再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的 5V1A稳压电源，这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。第二部分与普通串联型稳压电源基本相同，所不同的是使用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431，所以使电路简化，成本降低，而稳压性能却很高。图中电阻R4，稳压管TL431，电位器R3组成一个连续可调得恒压源，为BG2基极提供基准电压，稳压管TL431的稳压值连续可调，这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压，如果你想把可调电压范围扩大，可以改变R4和R3的电阻值，当然变压器的次级电压也要提高。变压器的功率可根据输出电流灵活掌握，次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL用15－20A硅桥，结构紧凑，中间有固定螺丝，可以直接固定在机壳的铝板上，有利散热。调整管用的是大电流
NPN型金属壳硅管，由于它的发热量很大，如果机箱允许，尽量购买大的散热片，扩大散热面积，如果不需要大电流，也可以换用功率小一点的硅管，这样可以做的体积小一些。滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联，使大电流输出更稳定，另外这个电容要买体积相对大一点的，那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用，当遇到电压波动频繁，或长时间不用，容易失效。最后再说一下电源变压器，如果没有能力自己绕制，有买不到现成的，可以买一块现成的200W以上的开关电源代替变压器，这样稳压性能还可进一步提高，制作成本却差不太多，其它电子元件无特殊要求，安装完成后不用太大调整就可正常工作。
第4章 稳压电源 一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错) 1.直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。 （ ） 2.直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。 （ ） 3.在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。 （ ） 因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。 （ ） 4.若U 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22U 。 （ ） 5.当输入电压U I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。 （ ） 6.一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。 （ ） 7.整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。 （ ） 8.电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。 （ ） 9.在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。 （ ） 10对于理想的稳压电路，△U O /△U I ＝0，R o ＝0。 （ ） 11线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。 （ ） 12因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。 （ ） 13在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流； （ ） 而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。 （ ） 二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1.在单相桥式整流滤波电路中，已知变压器副边电压有效值U 2为10V ，2 3T C R L （T 为电网电压的周期）。测得输出电压平均值U O （A V ）可能的数值为 A.14V B.12V C.9V D.4.5V 选择合适答案填入空内。 （1）正常情况U O （A V ）≈ ； （2）电容虚焊时U O （A V ）≈ ； （3）负载电阻开路时U O （A V ）≈ ；（4）一只整流管和滤波电容同时开路，U O （A V ）≈ 。 2.选择合适答案填入空内。 （1）整流的目的是 。 A. 将交流变为直流 B. 将高频变为低频 C. 将正弦波变为方波
三端稳压电路图集（六祖故乡人汇编2013年9月8日） LM317可调稳压电源电路图： LM317是可调稳压电源中觉的一种稳压器件，使用也非常方便。LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。很早以前我国和世界各大集成电路生产商就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。LM317 的输出电压范围是1.25V —37V（本套件设计输出电压范围是 1.25V—12V），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。此外它的线性率和负载率也比标准的固定稳压器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。 为保证稳压器的输出性能，R应小于240欧姆。改变RP阻值稳压电压值。D5，D6用于保护LM317。 输出电压计算公式：Uo=(1+RP/R)*1.25 下面是LM317可调稳压电源电路图的元器件清单： 下面是LM317可调稳压电源电路图：
三端集成稳压可调电源电路设计： 如图所示，此电路的核心器件是W7805。W7805将调整器，取样放大器等环节集于一体，内部包含限流电路、过热保护电路、可以防止过载。具有较高的稳定度和可靠性。W7805属串联型集成稳压器。其输出电压是固定不变的，这种固定电压输出，极大的限制了它的应用范围。如果将W7805的公共端即3脚与地断开，通过一只电位器接到-5V左右的电源上，就可以在改变电位器阻值的同时，使集成稳压器的取样电压及输出电压都随之改变。图中RP1就是为此而设计的。只要负电压的大小取得合适便能使输出电压从0V起连续可调，输出电压的最大值由W7805的输入电压决定，本稳压器0V-12V可调。VD3整流，C2滤波，VD4稳压后提供5V负电压。 元件选择：变压器应选用5V A，输出为双14V；二极管VD1-VD4选用1N4001；VDW 选用稳压值为5-6V的2CW型稳压管；RP1用普通电位器；RP2为微调电阻。IC用7805；其它元件参数图中已注明，无特殊要求。 电路调试：元件焊接无误后可通电调试，首先测b点对地电压，空载时应在18V左右；d点电压大约为-5.5V--6V，如不正常,可重点检查VD3，C2，R1，VDW，RP2等元件，然后再测量输出电压，旋动RP1,万用表指针应能在较大范围变动，说明稳压器工作正常；最后
新疆工程学院 实训报告 实训科目电子技术实训 系部机械系 专业 班级 姓名 实训地点教室及电子实验室指导教师李积芳 完成日期 新疆工程学院教务处
新疆工程学院 电气与信息工程系电子实训任务书
新疆工程学院电子实训成绩表 （注意：旷课一票否决）目录
摘要 第一章引言 (3) 1.1硬件电路设计要求电路设计 (4) 1.11元件选取电源变压器 (6) 1.12整流二极管的选择滤波电容的C的确定 (6) 第二章网站导航概述 总结 (8) 致谢 参考文献 (9)
内容摘要 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±5V电压稳定输出。 关键词：±5V，变压器，整流，滤波，稳压器
引言 关于稳压电源的分类，首先就应该清楚电源的输出是什么，是输出直流电还是输出交流电。第二个层次的分类可以根据调整管的工作状态来分类。第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大，就不好一概而论，应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路，图1是根据上面的思路划分的稳压电源种类。 图1 稳压电源分类 根据调整管的工作状态，我们常把直流稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源[1]。线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度
第10章 直流稳压电源 测试题 班 学号 姓名： 得分： 第一题 单项选择题（每题2分） 1．若要求输出电压V U o 9=，则应选用的三端稳压器为（ ）。 （A ）W7809 （B ）W7909 （C ）W7912 （D ）W7812 2．若要求输出电压V U o 18-=，则应选用的三端稳压器为（ ）。 （A ）W7812 （B ）W7818 （C ）W7912 （D ）W7918 3．直流稳压电源滤波电路中，滤波电路应选用（ ）滤波器。 （A ）高通 （B ）低通 （C ）带通 （D ）带阻 4．若单相桥式整流电容滤波电路中，变压器副边电压为有效值为10V ，则正常工作时输出电压平均值)(AV O U 可能的数值为（ ）。 （A ）4.5V （B ）9V （C ）12V （D ）14V 5．在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管接反，则（ ）。 （A ）变为半波整流 （B ）并接在整流输出两端的电容C 将 过压击穿 （C ）输出电压约为2U D （D ）整流管将因电流过大而烧坏 6．关于串联型直流稳压电路，带放大环节的串联型稳压电路的放大环节放大的是（ ）。 （A ）基准电压 （B ）取样电压 （C ）取样电压与滤波电路输出电压之差 （D ）基准电压与取样电压之 差 7．集成三端稳压器CW7815的输出电压为（ ）。
（A）V 15（B）V 15 -（C）V5（D）V5 -8．变压器副边电压有效值为40V，整流二极管承受的最高反向电压为（）。（A）20V （B）40V （C）56.6V （D）80V 9．用一只直流电压表测量一只接在电路中的稳压二极管的电压，读数只有0.7伏，这表明该稳压管（）。 （A）工作正常（B）接反（C）已经击穿（D）无法判断 10．直流稳压电源中滤波电路的目的是（）。 （A）将交流变为直流（B）将交直流混合量中的交流成分滤掉 （C）将高频变为低频（D）将高压变为低压 11．若单相桥式整流电容滤波电路中，变压器副边电压为有效值为10V，则正常工作时输出电压平均值U O (AV)可能的数值为（）。 （A）14V （B）12V （C）9V （D）4.5V 12．两个稳压二极管，稳压值分别为7V和9V，将它们组成如图所示电路，设输 入电压 U 1值是20V，则输出电压 U =（）。 （A）20V （B）7V （C）9V （D）16V 13稳压电源电路中，整流的目的是（）。 （A）将交流变为直流（B）将高频变为低频 （C）将正弦波变为方波（D）将交、直流混合量中的交流成分滤掉 14．具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时，若要求输出电压为18V，调整管压降为6V，整流电路采用电容滤波，则电源变压器次级电压有效值应为
. .页脚. 可调直流稳压电源设计报告 任微明（学号：） （物理与电子信息学院 10级科技班, 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，必须通过滤波电路加以滤波，从而得到平滑的直流电压。电源变压器的作用是将交流220V的电压变为所需的电压值，然后通过的电压还随电网电压波动、负载何温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载何温度变化时，维持输出直流电压稳定。 3.2 整流电路 利用二极管的单向导电性，将交流电压变成单向脉动电压的电路，称为整流
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
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，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
5V稳压电源与0~30v可调稳压电源 姓名专业班级：学号：指导教师： 2011年11月日~2011年11月日 摘要： 5V稳压电源与0~30v可调稳压电源：输入220v交流电后5V稳压电源可输出5v直流电压, 0~30v可调稳压电源可输出0~30v可调直流电压，为需要供电的元器件提供直流电压。采用桥式整流电路，电容滤波，和集成稳压块稳压，本电源可输出稳定直流电压，在后续的学习实验中有很大用途。 关键词：交流，直流，整流，稳压 1.设计任务： 输入220v交流电后可输出5v直流电压,为需要供电的元器件提供直流电压。输入220v交流电后可输出0~30v中任一直流电压,为需要供电的元器件提供直流电压。 1.1 方案论证见图1-1及1-2： 图1-1
图1-2 1.2 工作原理： 5V稳压电源：输入220v交流电后可输出5v直流电压,为需要供电的元器件提供直流电压。市电进入电源，首先要经过变压器由高压变为低压，滤除高频杂波和同相干扰信号，改变电压。然后再经过由 4 个二极管组成的桥式电路整流，和大容量的滤波电容滤波后，再经过集成稳压块7805以及电位器后，输出的的电压，才算真正完成所需要的较为纯净的低压直流电压。 各模块功能： ①电源变压器：降低电压。 ②整流电路：由4只二极管组成的桥式整流电路。 ③滤波：用2200UF25V的电解电容1只和一个104的瓷片电容，接在整流电路 的后面最基本的将交流转换为直流的电路，在所有需要将交流电转换为直流电的电路中，设置滤波电容会使电子电路的工作性能更加稳定，同时也降低了交变脉动波纹对电子电路的干扰。安装在整流电路两端用以降低交流脉动波纹系数提升，高效平滑直流输出的一种储能器件，我们把这种器件称其为滤波电容。滤波电容具有电极性，我们又称其为电解电容。电解电容的一端为正极，另一端为负极，正极端连接在整流输出电路的正端，负极连接在电路的负端。滤波电容用在电源整流电路中，用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑，稳定。 ④7805的集成稳压块：一只固定式三端稳压器(7805)78XX系列集成稳压器的 典型应用电路5v电源的制作，三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。从正面看引脚从左向右按①②③顺序标注，接入电路时①脚电压高于②脚，③脚为输出位。如对于78**正压系列，①脚高电位，②脚接地，； 此外，还应注意，散热片总是和接地脚相连。这样在78**系列中，散热片和 ②脚连接。 0~30v可调稳压电源：输入220v交流电后可输出0~30v直流电压,为需要供电的元器件提供直流电压。市电进入电源，首先要经过变压器由高压变为低压，滤除高频杂波和同相干扰信号，改变电压。然后再经过由 4 个二极管组成的桥式
电子科技大学 《模拟电路基础》应用设计报告 设计题目： 5V直流稳压电源 学生姓名：李秘学号：2014070905021 教师姓名：张雅丽日期： 2015/12/22 一、设计任务 设计一个直流稳压电源，要求满足以下条件 1.输出电压：5V 2.最大输出电流：0.5A 3.电压调整率：≤4% 4.电流调整率：≤4% 5.纹波系数：≤5% 二、电路原理 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1。
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。 （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。 （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。 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、D3导通，D2、D4截止；u2的负半周内，D2、D4导通，D1、D3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，即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为(U2是变压器副边电压有效值)。 在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流输出电流I2是变压器副边电流的有效值。稳压电路可选集成三端稳压器电路。总体原理电路见图4。 图4 稳压电路原理图
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
直流稳压电源的设计仿真实验 （一）计算机仿真部分 1、半波整流电路 （1）从元件库中调出图4.2-10 所示的所有元件（注意器件参数），并连接好电路。（2）函数发生器设置为50Hz，220V（本实验均采用此参数）。启动仿真按钮，用交流电压表测量变压器次级电压，并记录幅值。将示波器接于变压器次级输出端，观察并记录整流后的波形。
（1）从元件库中调出图4.2-12 所示的所有元件（注意器件参数），并连接好电路图。（2）重复半波整流（2）中的内容。
（1）从元件库中调出图4.2-14 所示的所有器件（注意器件参数），并连接好电路图。（2）重复半波整流（2）中的内容。
4.全波整流滤波电路 （1）从元件库中调出图4.2-16 所示的所有元器件（注意元件参数），并连接好电路图。（2）在电容值取10μ F 时，设置好参数，启动仿真按钮，用交流电压表测量变压器次级的电压，记录幅值。用示波器接于变压器的次级及输出端，观察并记录整流前后的波形，并测量纹波电压的峰峰值。 （3）在电容值取100μ F，1000μ F 时，重复（2）中的内容。 （4）在电容值取100μ F 时，将负载电阻的值分别取50Ω ，100Ω ，300Ω ，重复（2）中的内容。 （5）比较RC 取值不同时，整流滤波的效果。说明二者之间的关系。
全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：100Ω ） 全波整流滤波输入输出波形图（电容：1000μ F，电阻：100Ω）
全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：100Ω ） 全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：300Ω ）
第12章 直流稳压电源的习题答案 12.1判断下列说法是否正确，用“√”或者“×”表示判断结果并填入空内。 （1）直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。（ ） （2）直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。（ ） （3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。（ ）因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。（ ） （4）若V 2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压均为22V 。（ ） （5）当输入电压V I 和负载电流I L 变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。（ ） （6）一般情况下，开关型稳压电路比线性稳压电路效率高。（ ） （7）整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。（ ） （8）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（ ） （9）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的一半。（ ） （10）对于理想的稳压电路，△V O /△V I ＝0，R o ＝0。（ ） （11）线性直流电源中的调整管工作在放大状态，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态。（ ） （12）因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。（ ） （13）在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流；（ ） 而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。（ ） 解：（1） × （2）√ （3）√；× （4）√ （5）× （6）√ （7）√ （8）√ （9） × （10）√ （11）√ （12） √（13）×；√ 12.2选择填空题 1.在题1 2.2.1图所示的桥式整流电容滤波电路中，已知变压器副边电压有效值V 2为10V ，2/3T RC