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
① 周期不变，占空比增大 ② 频率增大，占空比不变 ③ 在一个周期内，高电平时间不变，周期增大
答案：（1）②；③；①；④ （2）④；（3）③；（4）①；（5）① 12.3填空：
在题12.3图电路中，调整管为 ，采样电路由 组成，基准电压电路由 组成， 比较放大电路由 组成， 保护电路由 组成。输出电压最小值的表达式为 ，最大值的表达式为 。 解：T 1；R 1 R 2 R 3；R 、D z ；T 2、R c ；T 3、R o ；
Z V R R R R R 32321+++、Z V R R R R 3
3
21++
12.4试分析题12.4图桥式整流电路中负载电压v o 的波形。若二极管D 2 断开时，v o 的波形如何？如果D 2
接反，结果如何？如果D 2被短路，结果又如何？
题
12.3
图 题12.4图
解：若二极管D 2 断开时，v o 的波形为单相半波整流波形；如果D 2接反或者被短路，均会导致电源被短路。 12.5画出三倍压整流电路，并说明其工作原理。
解：
题解12.5图为三倍压整流电路。
题解12.5图 12.6电路如题12.6图示，变压器副边电压有效值为2V 2。 （1）画出v 2、v D1和v O 的波形；
（2）求出输出电压平均值V O 和输出电流平均值I L 的表达式；
（3）二极管的平均电流I D 和所承受的最大反向电压V D Rmax 的表达式。
D 4
D 3
v o
+
_
~
v 2
+ _
R L D 2
D 1
v o
v I
T 3
D Z
v 0 v 2 v 01 v 02
v 21
D 1
D 2
D 3
D 2
D 1
v 2
v 22 v 22
R L
R L1
R L2
i L
i D2
v D1
题12.6图 题12.7图
解：（1）全波整流电路，波形如解图12.6所示。 （2）输出电压平均值V O 和输出电流平均值I L 为
L
2
L)2O 9.0 9.0R V I V V ≈
≈ （3）二极管的平均电流I D 和所承受的最大反向电压V D R ma x 为 2DRmax L
2
D 22V 45.0V R V I =≈
解图12.6 12.7电路如题12.7图，变压器副边电压有效值V 21＝50V ，V 22＝20V 。试问： （1）输出电压平均值V O1和V O2各为多少？ （2）各二极管承受的最大反向电压为多少？ 解：（1）两路输出电压分别为
V O 1≈0.45（V 21＋V 22）＝31.5V V O 2≈0.9U 22＝18V （2）D 1的最大反向电压
V 99)(22221DRmax ≈+V V V ＞ D 2、D 3的最大反向电压
V 572222DRmax ≈V V ＞
12.8 电路如题12.8图，要求： （1）分别标出v O1和v O2对地的极性；
（2）v O1、v O2分别是半波整流还是全波整流？
（3）当V 21＝V 22＝20V 时，V O1和V O2各为多少？
（4）当V 21＝18V ，V 22＝22V 时，画出v O1、
v O2的波形；并求出V O1和V O2各为多少？
题12.8图
解：（1）均为上“＋”、下“－”。 （2）均为全波整流。
（1） V O 1和V O 2为
V O 1＝V O 2≈0.9V 21＝0.9V 22＝18V （4）v O 1、v O 2的波形如解图12.8所示。它们的平均值为
V O 1＝V O 2≈0.45V 21＋0.45V 22＝18V
v 02
v 21 v 22
v 01
解图12.8
12.9 试在题12.9图电路中标出各电容两端电压的极性和数值，并分析负载电阻上能够获得几倍压的输出。
题12.9图
解：在图（a ）所示电路中，C 1上电压极性为上“＋”下“－”，数值为一倍压；C 2上电压极性为右“＋”左“－”，数值为二倍压；C 3上电压极性为上“＋”下“－”，数值为三倍压。负载电阻上为三倍压。 在图（b ）所示电路中，C 1上电压极性为上“－”下“＋”，数值为一倍压；C 2上电压极性为上“＋”下“－”，数值为一倍压；C 3、C 4上电压极性均为右“＋”左“－”，数值均为二倍压。负载电阻上为四倍压。
12.10电路如题12.10图，已知稳压管的稳定电压为6V ，最小稳定电流I Zmin 为5mA ，允许耗散功率为P Z 为240mW ，动态电阻r Z 小于15Ω。若断开电阻R 2，试问：
题12.10图
（1）当输入电压v i 变化范围为20～24V 、R L 为200～600Ω时，限流电阻R 1的选取范围是多少？ （2）若R 1＝390Ω，则电路的稳压系数S r 表达式为多少？ 解：（1）因为I Z ma x ＝P Z M /U Z ＝40mA ，I L ＝U Z /R L ＝10～30mA ，所以R 的取值范围为
Ω=+-=Ω
=+-=
360400Lmin
Zmax Imax min
Lmax
Z Z
in Im max I I U U R I I U U R Z
（2）稳压系数为 154.0Z
I
Z r ≈?≈
U U R r S
12.11 电路如题12.10图所示，已知条件如题12.10。试问： （1）为保证空载时稳压管能够安全工作，R 2应选多大？
（2）当R 2按上面原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少？
v 2 v 1
v 1 v 2
D 2 C 2
D 1 C 1
D 3
C 3
R L
D 1
D 2
C 2
C 1
D 3
D 4
C 3 C 4
v o
v i
D Z
R L R 2
R 1
解：R 1中的电流和稳压管中的最大电流为
mA
40mA 50~39ZM max 1
Z
I 1==≈-=
Z
Z R U P
I R U U I
（1） 为保证空载时稳压管能够安全工作 Ω=-=600)
(max max 12Z R Z
I I U R
（2） 负载电流的最大值
m A 24min 2min 1Lmax =-=Z R R I I I I － （3） 负载电阻的变化范围
∞
=Ω==
Lmin Lmax Lmin 250R I U R Z
12.12桥式整流滤波电路如题12.12图，已知v 1是220V 、频率50Hz 的交流电源，要求输出直流电压V O =30V ，
负载直流电流I O =50mA 。试求电源变压器副边电压v 2的有效值V 2，并选择整流二极管及滤波电容。
题12.12图
解：(1) 取2)(2.1V V AV O =，则变压器副边电压的有效值 )(252
.130
2
.1)(2V V V AV O ==
=
(2)选择整流二极管
流经整流二极管的平均电流为 )(252
50
2
)()(mA I I AV O AV D ==
= 二极管承受的最大反向电压为 )(3522V V V DRM ==
可选用整流二极管2CP13(最大整流电流为100mA, 最大反向工作电压为100V)。 (3)选择滤波电容 因为负载电阻)(6.0)(50
30
I V O(AV)
O(AV)Ω=Ω=
=
k k R L i 0
)(04.0)(01.042
42)5~3(S S T
C R T C R L L =?==≥，取根据 由此得滤波电容F F R C L μ===
6.66600
04
.004.0 考虑到电网电压波动±10%，则电容所承受的最高电压为 )(5.38%)101(22V U U CM =+=
因此，选用标称值为68μF/50V 的电解电容。
12.13有一单相桥式整流滤波电路如题12.12图，已知交流电源频率f=50H Z ，负载电阻R L =200Ω，要求输出直流电压V 0=30V ，试选择整流二极管及滤波电容器。 解： (1)选择整流二极管
I D =I 0/2=U 0/2R L =30/(2×200)=75mA U=U 0/1.2=30/1.2=25V U U 2DRM 2＝=2002?=35V
根据: U RWM >U DRM I OM >I D
因此：查手下册知，可选用二极管2CZ55B,其最高反向工作电压U RWM 为50V ，最大整流电流
I OM 为1000 mA 。
（2） 选择滤波电容
R L =5×1/50=0。05s
C=0.05/R L =0.05/200=250uF
根据：电容耐压值≥2U 2 C ≥ (1.5～2.5)T/R L 因此：选用C=250uF ，耐压为50V 的极性电容器。
12.14单相全波整流滤波电路如题12.14图：
（1）输出直流电压V o 约为多少？标出 V o 的极性及电解电容C 的极性。
（2）如果整流二极管D 2虚焊，V o 是否是正常情况下的一半？如果变压器中心抽头地方虚焊，这时还有输出电压吗？
（3）如果把D 2的极性接反，是否能正常工作？会出现什么问题？
（4）如果D 2因过载损坏造成短路，又会出现什么问题？ 题12.14图 （5）如果输出端短路会出现什么问题？
（6）用具有中心抽头的变压器可否同时得到一个对地为正、一个对地为负的电源？ 解：（1） 在R L C 比
2
T
大得多时，V o ≈1.2V 2，V o 的极性及电解电容的极性为上“-”下“+”。 （2）如果整流二极管D 2虚焊，就成了对V 2进行半波整流的滤波电路，虽然副边电源只有一半在工作，因滤波电容很大，输出电压不是正常情况下的一半，而是V o ≈V 2，稍低一点，而流过二极管D 1的电流比正常值约大一倍。
如果变压器中心抽头虚焊，因没有通路则没有输出电压。
v o
v I （3）如果D 2的极性接反，二极管D 1、D 2将变压器副边在半周时间内短路，形成很大的电流，可能烧坏二极管、变压器，或将供电的保险丝烧坏。如果二极管损坏是开路，则不会烧坏变压器。
（４）如果D 2因过载损坏造成短路，将和（３）的情况接近，可能使D 1也损坏，如果D 1损坏后造成短路，将可能进一步烧坏变压器。 （５）如果输出端短路，和（３）、（４）的情况接近。
（６）利用具有中心抽头的变压器可以得到一个对地为正和一个对地为负的电源，图略。
12.15串联型直流稳压电路如题12.15图，T 2和T 3管特性完全相同，T 2管基极电流可忽略不计，稳压管的稳定电压为V Z 。填空：
调整管为 ，输出电压采样电阻由 组
成，基准电压电路由 组成，比较放大电路 组成；输出电压调节范围的表达式为 。
解：T 1；R 1、R 2、R 3；R 、D Z ；V 0=?
??
??
?+++++Z Z V R R R R V R R R R R 332132321,
题12.15图
12.16电路如题12.15图，已知稳压管的稳定电压V Z ＝6V ，晶体管的V BE ＝0.7V ，R 1＝R 2＝R 3＝300Ω，V I
＝24V 。判断出现下列现象时，分别因为电路产生什么故障（即哪个元件开路或短路）。 （1）V O ≈24V ； （2）V O ≈23.3V ； （3）V O ≈12V 且不可调； （4）V O ≈6V 且不可调；（5）V O 可调范围变为6～12V 。
解：（1）T 1的c 、e 短路； （2）R c 短路； （3）R 2短路； （4）T 2的b 、c 短路； （5）R 1短路。 12.17 直流稳压电源如题12.17图所示。
（1）说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。
（2）标出集成运放的同相输入端和反相输入端。写出输出电压V o 的表达式。
题12.17图
解：（1）整流电路：D 1～D 4；滤波电路：C 1；调整管：T 1、T 2；基准电压电路：
'Z 'D 、R 、R 、D Z ；比较放大电路：A ；取样电路：R 1、R 2、R 3。
（2）为了使电路引入负反馈，集成运放的输入端上为“－”下为“＋”。 （3）输出电压的表达式为
v o
v 2
V C
D 1- D 4
Z
33
21O Z 32321U R R R R U U R R R R R ?++≤≤?+++
12.18在题12.18图所示电路中，R 1＝240Ω，R 2＝3kΩ；W117输入端和输出端电压允许范围为3～40V ，输出端和调整端之间的电压V R 为1.25V 。试求解： （1）输出电压的调节范围；
（2）输入电压允许的范围；
题12.18图 解：（1）输出电压的调节范围
V 9.1625.1)1(REF 1
2
O ～=+
≈U R R U （2）输入电压取值范围
V
25.41 V 20m ax 12Om in Im ax m in 12m ax O Im in ≈+=≈+=U U U U U U
12.19在题12.19图示电路中，已知W7806的输出电压为6V ，R 1=R 2=R 3=200 Ω，试求输出电压V 0的调节范围。
题12.19图 题12.20图
解：假设滑动变阻器R 2的上端电阻为R 21，根据
03211
21)(6
V R R R R R =+++，得到
)(9)(632132min 0V R R R R R V =+++=
，)(18)(6
3213
max 0V R R R R V =++=
12.20 电路如题12.20图所示，假设I Q =0，问：(1) V 0值为多少？ (2) 电路是否具有电压源的特性？
解：(1)1
215R R R V O
+=；
(2) 由上式可知，电路具有电压源的特性。
12.21电路如题12.21图所示，设A I I
o 5.11='≈'/，晶体管T 的V EB ≈V D ，R 1＝1Ω，R 2＝2Ω，I D >>I B 。求解负载电流I L 与o
I '的v o
v I v o
v o
v I
v I
关系式。
解：因为E C 2'
O 2'I 2D 1E D EB I I R I R I R I R I U U ≈≈≈≈≈，
，，I C ≈I E ，所以
A 5.4)
1( '
O 1
2L '
O 1
2C =?+
≈?≈
I R R I I R R I
题12.21图 12.22电路如题12.22图所示，试合理连线，构成5V 的直流电源。
题12.22图
解：①-④ ； ②-⑥； ③-⑧-（11）-（13）； ⑤-⑦-⑨ ； ⑩-12
12.23 试分别求出题12.23图所示各电路输出电压的表达式。
题12.23图
解：在图（a ）所示电路中，W7812的输出为V R E F ，基准电压 REF 2
12
R V R R R V +=
输出电压的表达式
R 3
5
43O R 43543V R R R R V V R R R R R ++≤≤+++
在图（b ）所示电路中，输出电压的表达式
V O ＝V Z ＋V R E F ＝（V Z ＋1.25）V 在图（c ）所示电路中，输出电压的表达式
)(~Z REF REF Z 2
'2
REF
O V V V V R R V V -=-= 12.24 两个恒流源电路分别如题12.24图（a ）（b ）所示。 （1）求解各电路负载电流I O 的表达式；
（2）设输入电压为20V ，晶体管饱和压降为3V ， b-e 间电压数值│V BE │＝0.7V ；W7805输入端和输出端间的电压最小值为3V ；稳压管的稳定电压V Z ＝5V ；R 1＝R ＝50Ω。分别求出两电路负载电阻的最大值。
题12.24图
v I
v I
解：（1）设图10.19（b ）中W7805的输出电压为‘
O V 。图示两个电路输出电流的表达式分别为
R
V I R V V I '
O O 1EB
Z O )b ( )a (=
-= （2）两个电路输出电压的最大值、输出电流和负载电阻的最大值分别为
170 mA 100 V 17V
)b (143 mA 86 V 3.12)()(V )a (O
Omax
Lmax O 12I Omax O
Omax
Lmax O CES EB Z I Omax Ω====-=Ω≈=
==----=I V R I V V I V R I V V V V
12.25开关型直流电源比线性直流电源效率高的原因是什么。
线性直流电源中的调整管工作在放大状态、管耗大，开关型直流电源中的调整管工作在开关状态、管耗小。
第18章直流稳压电源 一、填空题 1、如单相桥式整流电路中，设变压器次级的交流电压有效值为10V，则负载电阻R L上的直流平均电压等于__________V。 2、小功率直流稳压电源由________、________、________和稳压四部分组成。 3、三端集成稳压电源W7815正常工作时，输出电压是V,它的输入电压应该比输出电压。（高或低） 4、小功率直流稳压电源的稳压电路部分是由、、和取样电路四部分组成。 5、如果变压器二次(副边)电压的有效值为10V，单相桥式整流后若无电容滤波，则输出电压为V，此时二极管所承受的最大反向电压为V。 6、在电源变压器次级电压相同且无电容滤波的情况下, 桥式整流电路输出直流平均电压是半波整流电路输出直流平均电压的________倍。 7、W7805系列集成稳压器，其输出稳定电压为_______V。 8、一种并联型稳压电源如图18-1-8所示，设稳压二极管D Z的工作电压U Z=5.3V，三极管的U BE=0.7V，则输出电压U O为______V。 图18-1-8 图18-1-9 9、在图18-1-9的桥式整流电路中，若二极管D2或D4断开，负载电压的波形为_________。若D2或D4接反，后果为_______________________；若D2或D4因击穿或
烧坏而短路，后果为____________________________；若变压器副边误接整流电路的直流接线端，负载电阻接整流电路的交流接线端，后果为___________________________。 10、单相桥式整流电路中，流过每只整流二极管的平均电流是负载平均电流的_______。 二、选择题 1、在有电容滤波的桥式整流电路中，若变压器次级电压为t U u ωsin 2=则整流后输出的平均电压值一般为 。 A 、 U 2.1 B 、U 9.0 C 、U 45.0 D 、U 2、在无电容滤波的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压为U 2，则负载上得到的平均电压及二极管两端的最高反向电压是 。 A 、2U 、22U B 、245.0U 、22U C 、29.0U 、22U D 、22.1U 、222U 3、三端式集成稳压器W7812的输出电压值应为__________。 A 、12V B 、-12V C 、8V D 、-8V 4、三端式集成稳压器W7912的输出电压值应为________。 A 、9V B 、-9V C 、12V D 、-12V 5、直流稳压电路中，整流的目的是_________, 滤波的目的是__________。 A. 将交流信号变为直流信号 B. 将高频信号变为低频信号 C. 去掉交、直流混合信号中的交流信号 D. 在输入信号或负载有变化时保持输出电压稳定 6、串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是__________。 A 、基准电压 B 、采样电压 C 、基准电压与采样电压之差 D 、输出电压 7、在单相半波整流电路中，所用整流二极管的数量是_________。
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
可调式直流稳压电源设计 姓名：艾林 学号：09325201 专业：电子信息工程 班级：093252 指导教师：黄河 2011年1月1 日
目录 一课程设计目地 (3) 二功能电路整体思路 (3) 三功能模块分析 (4) 四心得体会 (9) 五实物展示 (10) 六参考文献 (11) 七致谢 (11)
一设计目的 本次设计的题目为“可调试直流稳压电源”。在设计过程中应实现以下几点要求： 1.输入电压为220V AC 输出为直流电压 2.电压变化范围：1.8~17V 3.连续可调 二功能电路整体思路 若实现稳压电源，首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设计选用全波桥式整流电路进行整流。然后要对输入的电压进行调节。在调节方面。可选用可调节三端正电压稳压器进行调节（LM317）。通过整流后得电流幅值变化很大，所以需要用电容对电流进行滤波。然后输出即可。 电路模块： 稳压——>整流——>调压——>滤波——>输出
三功能模块分析 ⑴元件清单 注：制作实物所需其它设备：电烙铁覆铜板焊锡漆包线钳子等。
⑵元件性能分析 ①.色环电阻 电阻值计算示意图下如图所示： ②桥式整流器 原理图： 桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。用来将交流电转变成直流电。桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。
第12章 直流稳压电源的习题答案 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）×；√ 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 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 ≈（ ）； i 0
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
可调直流稳压电源设计报告 任微明（学号：20101106133） （物理与电子信息学院 10级科技班, 呼和浩特 010022） 指导教师:高焕生 摘要：主要采用变压器、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V交流电转换成电压3~12V的直流电源。其中，稳压电路采用三端固定稳压器LM317达到稳压效果，因此系统可根据实际需要对其设计进行适当的修改。本系统设计方便简单、易学易改、成本低廉、功能实用。 关键字：变压器；整流；滤波；稳压 1 设计内容及要求 1.1 设计目的 1、学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3、通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源； (2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 (3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。 1.2 设计内容 设计一波形直流稳压电源，满足：当输入电压在220V±10%时，输出直流电压为3~12V。 1.3 设计要求 (1)电源变压器做理论设计； (2)合理选择集成稳压器； (3)完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图，PCB板；
(4)撰写设计报告、调试总结报告。 2 设计方法与步骤 2.1 设计方法 单元电路设计、PCB板设计、电路的组装与调试。 2.2 设计步骤 （1）功能和性能指标分析：对题目的各项要求进行分析，整理出系统和具体电路设计所需的更具体、更详细的功能要求和技术性指标数据，以求得设计的原始依据。 （2）画出总体电路图，要求按相关规定，布局合理，图面清晰，便于对图的理解和阅读，为组装、调试和维修时做好准备。 （3）按总电路图安装电路，调试并改进。 3 电路的设计 图3 整体电路图 3.1 电源变压器 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流压含有较的纹波，必须通过滤波电路加以滤波，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
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
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
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。
电工与电子技术课程设计直流稳压电源设计 专业 班级 姓名 指导教师 日期_ __
前言 主要内容: 课题名称与技术要求： 设计课题：串联型晶体管稳压电源 <1>输出直流电压Uo=12V,且连续可调，调节范围±2V <2>最大输出电流Ilm≤200mA <3>稳压系数Sr<10% <4>具有过流保护功能 资料收集与工作过程简介: 在这次课程设计的过程中，我仔细看了课程设计的要求，去逸夫图书馆借了相关的资料，查阅了设计论文的格式样本，比较了各种设计方案的优劣，最终把自己觉得最好的方案的相关参数计算出来。自从上个学期开始，我们就开始学电工，这学期的模电在实际生活中十分有用，在设计过程中我也发现了许多问题，正如参加飞思卡尔设计电路焊板子一样，我还有很多不足之处。通过了对该电路的设计，调试，我学会了用整流变压器，整流二极管，滤波电容以及集成稳压器等元件设计直流稳压电源。 这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
目录 摘要---------------------------------------------------------------------4 设计要求---------------------------------------------------------------6 主要器件选择---------------------------------------------------------9 单元电路设计原理，参数计算------------------------------------12 结论与心得体会-----------------------------------------------------17 参考文献--------------------------------------------------------------18 元器件明细表--------------------------------------------------------19
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
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
课程名称：电子课程设计 课题名称：简易数控直流可变稳压电源的设计 班级：测控技术与仪器 07级2班 小组成员：谯建辉 2007071066 丁滔 2007071084 使用仪器：直流电源，万用表 学校：成都信息工程学院 课程设计时间：2009年11月19日—12月31日 数控直流可变稳压电源的设计 1.内容摘要：数控直流可变稳压电源由输入电路，稳压输出电路和显示电路组成。输入电路输入的电 压直接由实验室直流电源提供，提供的直流电压经退耦、滤波后直接输入到三端可调式稳
压器的输入端，通过改变三端可调式稳压器的电阻而得到不同的电压输出，在这里选用8通道数字模拟开关改变三端可调式稳压器可调端的电阻。通过按键计数状态来控制8通道数字模拟开关的开关状态，计数的状态与三端可调式稳压器的输出电压一致，同时将计数状态在数码管上同步显示输出的电压。 2.设计指标：(1)用集成芯片制作一个2～9V 的直流电源。 (2)最大功率要求10W 以上。 (3)电压的调整步进为1V 并有相应的指示。 (4)具有过压、过流保护。 3.方案选择与系统框图： 方案一： 该数控直流可变稳压电源主要由滤波电路，稳压电路和计数显示电路组成。 方案采用LM317组成数字可调直流稳压电压源，采用7805构成固定输出电压源。 LM317是可调式三端稳压器，能够连续输出可调的稳定的直流电压。它只允许可调正电压，且该稳压器内部含有过流，过热保护电路；LM317通过一个电阻（R ）和一个可变电位器（Rp ）组成电压输出调节电路，它的输入电压Vi= 15V ，输出电压为 V o=1.25（1+Rp/R ），在该方案中，通过8通道数字控制模拟开关4051芯片改变Rp 的值，从而改变输出的电压值。 7805是固定式三端稳压器，当其输入输出的压差达到要求时，其固定输出+5V ，一般要求7805的输入输出的压差在大于2V 的情况下，才能保证正常输出。 8通道数字控制模拟开关4051的开关的选通，通过其使能端与其选通状态代码控制，而其选通状态代码则通过74LS193加/减计数器的计数输出状态控制。该方案要求在稳定输出步进为1V 的直流电压输出（2—9V ）的同时，将输出电压在数码管上显示。在这里，选用驱动共阴极数码显示器的BCD 码四位—七段译码器—4511，将4511的译码输入端直接与74LS193计数器的计数状态输出端，将4511的译码输出端通过适当阻值的电阻，再与共阴极数码管相连接，这样就可以初步实现输出电压与显示同步。 系统框图： 方案二： 利用单片机，D/A 转换器，LM324设计数控可变直流稳压电源。 利用单片机编程实现按键中断后输出不同的代码，经D/A 转换，放大后就可得到期望的模拟电压输出，
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
第六章习题参考答案 6-1 在图6-23中，已知直流电压表V 2的读数为90V ，负载电阻Ω100=L R ，二极 管的正向压降忽略不计。试求：①直流电流表A 的读数；②交流电压表V 1的读数；③变压器二次侧电流有效值。 图6-23 习题 6-1图 流电流表A 的读数 解 1）直 A 9.0100 902= = = L A R U I 2）交流电压表1V 的读数 V 20045 .090 45.021=== U U 3）变压器二次侧电流有效值 A 245 .0==A I I 6-2 图6-24为变压器二次侧绕组有中心抽头的单相整流电路，二次侧电压有效值为U ，试分析： 1）标出负载电阻L R 上电压o u 和滤波电容C 的极性; 2）分别画出无滤波电容和有滤波电容两种情况下o u 的波形。整流电压平均值o U 与变压器二次侧电压有效值U 的数值关系如何 3）有无滤波电容两种情况下,二极管上所承受的最高反向电压DRM U 各为多大 4）如果二极管VD 2虚焊；极性接反；过载损坏造成短路，电路会出现什么问题 5）如果变压器二次侧中心抽头虚焊；输出端短路两种情况下电路又会出现什么问题 图6-24 习题6-2图 解 1）负载电阻L R 上电压o u 和滤波电容C 的极性如题6-2解图（a ）所示。 图4－2 题4－2
2）无滤波电容和有滤波电容两种情况下o u 的波形分别如题6-2解图（b ）和题6-2 解图（c ）所示。 无滤波电容时 U U o 9.0= 有滤波电容时 U U o 2.1= 3）有无滤波电容两种情况下，二极管上所承受的最高反向电压皆为U U DRM 22=。 4）二极管V 2虚焊时相当于开路，电路变为单相半波整流电路，输出电压将降为原来的一半。极性接反和过载损坏造成短路时，在输入电压正半周，1V 、2V 通路导通，由于二极管正向电阻很小，产生很大电流，将造成电源、变压器和二极管烧毁。 5）变压器二次侧中心抽头虚焊时相当于断路，无论是u 的正半周还是u 的负半周都不会构成电流的通路，因此负载电阻没有电压输出。输出端短路时，由于二极管电阻很小，会产生很大电流，使电源、变压器和二极管烧毁。 6-3 图6-25电路中，已知Ωk 5=1L R ，Ωk 3.0=2L R ，其他参数已标在图中。试求： ①VD 1、VD 2、VD 3各组成何种整流电路 ②计算1o U 、2o U ，及流过三只二极管电流的平均值各是多大 ③选择三只二极管的型号。 解 1）1V 单相半波整流电路；2V 、3V 组成单相桥式整流电路。 2） V 45)1090(45.01-=+?-=o U V 9109.02=?=o U mA 9545 1==V I mA 303 .093 2===V V I I 图6-25 习题6-3图 3）1V 反向电压最大值 V 1411002=?=DRM U 题6-2解图（b ） 题6-2解图（c ）
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
衡阳师范学院Array物理与电子信息科学系 《模拟电子技术》 课程设计报告 可调直流稳压电源的设计 专业电子信息科学与技术 班级2班 学生姓名李丹 指导教师陈列尊 提交日期 2014 年 1 月10日
目录 第一部分设计任务 1.1 设计题目及要求 (1) 1.2 备选方案设计与比较 (2) 1.2.1 方案一 (3) 1.2.2 方案二 (4) 1.2.3 各方案分析比较 (6) 第二部分设计方案 2.1总体设计方案说明 (7) 2.2 模块结构与方框图 (8) 第三部分电路设计与器件选择 3.1 功能模块一（实际名） (9) 3.1.1 模块电路及参数计算 (10) 3.1.2 工作原理和功能说明 (11) 3.1.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (12) 3.2 功能模块二（实际名） (13) 3.2.1 模块电路及参数计算 (14) 3.2.2 工作原理和功能说明 (15) 3.2.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (16) 3.3 功能模块三（实际名 (17) 3.3.1 模块电路及参数计算 (18) 3.3.2 工作原理和功能说明 (19) 3.3.3 器件说明（含结构图、管脚图、功能表等） (20) 第四部分整机电路 4.1 整机电路图（非仿真图） (21) 4.2 元件清单 (22) 第五部分电路仿真 5.1 仿真软件简介 (23) 5.2 仿真电路图 (24) 5.3 仿真结果（附图） (25) 第六部分安装调试与性能测量
6.1 电路安装 (26) （推荐附整机数码照片） 6.2电路调试 (27) 6.2.1 调试步骤及测量数据 (28) 6.2.2 故障分析及处理 (29) 6.3整机性能指标测量（附数据、波形等） (30) 课程设计总结 (31) 报告正文的排版参照学院毕业论文(设计)格式进行。
内容摘要 本设计是关于±12V简易直流稳压电源的设计，论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主，设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。要求：输入电压AC220V、输出电压±12V、输出电流1A、容量24W、输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。 按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求，综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点，完整详细地设计了±12V简易直流稳压电源电路，并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析
目录 内容摘要 ............................................................ I 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析 ................ I 引言 .. (1) 1 直流稳压电源的分类 (2) 2 设计规范及任务 (3) 2.1 设计规范 (3) 2.2 设计任务 (3) 2.3 要求掌握 (3) 3 各电路组成的工作原理及设计的采用 (4) 3.1 指示电路 (4) 3.2 变压电路 (4) 3.3 整流电路 (4) 3.4 滤波电路 (5) 3.5.1 结构与符号 (7) 3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7) 3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7) 3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10) 4 基本原理 (12) 4.1 电路的基本组成 (12) 4.2 组成部件的功能 (12) 5 各电路组成的元件选择与参数确定 (13) 5.1 指示电路 (13) 5.2 变压电路 (13) 5.3 整流电路 (13) 5.4 滤波电路 (14) 5.5 稳压电路 (14) 5.6 稳压电源的保护电路 (14) 6 电路图及电路的工作原理 (15) 6.1 ±12V简易直流稳压电源电路图 (15)