可调直流稳压电源设计与制作

可调直流稳压电源设计报告I. 设计目的本设计旨在实现一个可调直流稳压电源，能够提供多种输出电压和电流，同时还能稳定地保持输出电压在规定范围内。

II. 设计原理直流稳压电源的基本原理是将变压器输出的交流电转换为直流电，并使用电子元件如二极管、电容器、稳压管等实现对输出电压和电流的稳定。

在本设计中，我们采用如下电路结构实现直流稳压电源。

电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、调节电路、稳压管和输出端口等组成。

（1）变压器：变压器主要将交流输入变换为需要的交流输出电压，通常变压器转换后的电压需要经过整流、滤波和稳压等多道处理才能成为稳定的直流电源输出。

因此，本设计中我们采用了含有两只二次线圈的变压器。

（2）整流桥：整流桥主要用来将变压器输出的交流电流转换成直流电流，这里我们采用了四个二极管构成的整流桥，如图所示，其中D1和D2对应于变压器中一只二次线圈所产生的正半交流电流，D3和D4则对应于产生的负半交流电流。

（3）滤波电容：滤波电容主要用来滤除多余的高频成分，以使直流电波尽可能平滑，保证输出电压的稳定性。

（4）调节电路：调节电路用来控制和调整稳压管的工作状态，以实现输出电压的稳定性和调节。

（5）稳压管：稳压管是关键元件之一，其主要作用是在电路中设置一个固定的工作电压，以保证输出电压在一定范围内稳定。

III. 设计过程(1) 变压器设计：根据我们的需求，我们需要将输入的220V交流电转变为24V 的交流电，在此基础上再进行转换为稳定的直流电源输出。

因此，我们需要采用一只含有两只二次线圈的变压器，并且将两只二次线圈采用串联方案，以实现较大的输出电压值。

最终选用的变压器型号为220V/24V/10W，其中10W为变压器最大输出功率。

(2) 整流桥设计：为了将变压器输出的24V交流电转换为直流电源，我们需要采用整流桥电路。

对于整流桥电路中的每个二极管来说，其承受的最大反向电压应该大于所采用变压器的输出电压。

在此基础上，我们选用的整流桥电路中的二极管容量为1N4001，其最大反向电压为50V。

图1 稳压电源工作流程图2.2 可调直流稳压电源的工作原理方框图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、消振、稳压、保护、可调七个环节来完成的〔如图2所示〕。

图2可调直流稳压电源方框图(1)电源变压器。

电源变压器，是降压变压器，它将市电220V交流电压变换成符合需要的较低的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定〔如图3所示〕。

图3 电源变压器(2)整流电路。

整流电路是利用二极管的单向导电性，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电，它由VD1，VD2，VD3，VD4构成单相全波整流电路，电路如图4所示。

在u2的正半周内，二极管VD1、VD3导通，VD2、VD4截止；u2的负半周内，VD2、VD4导通，VD1、VD3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5所示。

图4 整流电路图 图5 整流波形图 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，以到达使输出波形根本平滑的目的。

选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo=0.9U2，直流输出电流：Io=0.92L U R 〔Io 是变压器副边电流的有效值〕。

(3)滤波电路。

滤波电路它可以将整流电路输出电压中的交流成分大局部加以滤除，从而得到比拟平滑的直流电压，它由1C 等外围元器件构成。

(4) 稳压电路。

三端可调稳压器LM317:三端可调稳压器因具有稳定度高、适应性强、使用方便的优点，得到广泛应用。

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,其主要由三段集成稳压块LM317组成〔如图6所示〕。

４） 清 除 元 器 件 引 脚 处 的 氧 化 层 ， 清 除 电 源 连 接 线 和 负 载 连 接 线 线 段 绝 缘 层 ， 氧 化
究等领域 。电子 电路 要正 常工作 ，电源必 不 层 ， 并 在 清 除 氧 化 层 处 镀 上 焊 锡 。 按 照 电路
可 少 ， 并 且 电 源 性 能 对 电 路 、 电 子 仪 器 和 电 图 从 左 到 右 将 元 器 件 焊 接 在 万 能 印 制 板 上 ，
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ห้องสมุดไป่ตู้
幽 圈
可 调 直 流 稳 压 电 源 的 设 计
文 ◎ 梁 芳 （郑 州 市 轻 工 业 学 院 ；河 南 省 经 贸工 程 技 术 学 校 河 南 郑 州 ）
摘要 ：直流稳压 电源电路 形式 多样 ，有 串
３、 可 调 直 流 稳 压 电路 的 安装 调 试
电 流 检 测 控 制 电 路 由 晶 体 管 ｖ３、 晶 闸 管 ＶＴ、 电阻 器 Ｒ５、 Ｒ６、Ｒ９、继 电 器 Ｋ、 电容 器Ｃ６ 和控 制 按钮 ｓＩ组 成 。
ＬＥＤ指 示 电 路 由 电阻 器 Ｒ７、Ｒ８、过 电 流 限 制 指 示 发 光 二 极 管 ＶＬ１和 电源 输 出 指 示 发 光 二 极 管ＶＬ２组 成 。
图２ 可 调 稳 压 电路 电路 板 （３）电路 的 故 障 检 查 １） 首 次 调 试 电 压 过 低 ， 发现 是 集 成 稳 压 芯 片 ＬＭ３１７接 入 引 脚 错 误 ，经 修 正 后 达 到 预 期 值 。 ２）后 续 调 试 过 程 中 陆 续 出现 的 电 压 、 电 流 达 不 到预 期 值 的 问题 都 一 一 得 以解 决 。 ４、 结 语 总 之 ， 直 流 稳 压 电 源 可 以 保 证 在 电 网 电 压 波 动 或 负 载 改 变 时 ， 输 出 稳 定 的 电压 。 低 纹 波 、 高精 度 的稳 压 电 源 在 仪 器 仪 表 、 工 业 控 制 及 测 量 领 域 都 有 重 要 的 实 际 应 用 价 值 。

可调直流稳压电源电路设计1.设计目的：设计一个可调直流稳压电源电路，能够输出3~30V、1A的直流电压，稳定性要求高。

2.设计原理：可调直流稳压电源电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、电压调节器和负载等组成。

变压器将交流电压变换为低压交流电压，然后通过整流桥将交流转换为脉动直流电压，再通过滤波电容将脉动信号平滑后得到稳定的直流电压，最后通过电压调节器调整直流电压并保持稳定输出。

3.设计步骤：（1）确定变压器参数：变压器的输入电压为AC220V，需要将其转换为低压AC15V，根据变压器公式N1/N2=V1/V2，计算出变压器的匝数比N1/N2=14.7。

（2）选择整流桥：根据输出电流1A选用额定电流为4A的整流桥，如KBP310等。

（3）确定滤波电容：滤波电容的电容值根据负载的需要来选择，一般选用大电容值，如1000uF，以保证低纹波系数。

（4）选择电压调节器：L7805电压调节器能够提供输出电压为5V，稳压能力好、温度漂移小、线性度高，符合本设计要求。

（5）确定负载：负载要根据电源的输出电流能力来选择，如功率光源等选择具有较大输出电流的型号。

4.确定电路图及元器件连接图：5.计算元器件：（1）滤波电容C1：由于负载电流变化较快，需要选用大电容值，一般选用1000uF的电容，如选择电压容涂O50V的电解电容EDLR1000uF。

（2）电功效管Q1：能够提供3A的电流，在这里作为稳定管使用。

常规管主要包括2SC1815、2SC458、2N3055等，如选择2SC1815管。

（3）电压调节器IC1：L7805电压调节器，能够提供输出电压为5V，稳压能力好、温度漂移小、线性度高，如选择7805。

6.实验结果：确认元器件无误后，进行实验验证。

实验过程分两步进行，第一步：测量无负载输出电压；第二步：在输出电压为5V的情况下，接入10Ω负载，在负载电流为0.5A，输出电压5V左右的情况下，使用万用表测量输出电压、输出电流和电源电流。