串联型直流稳压电源设计报告

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。

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整流二极管采用1N4007，具有正向导通电压降低，导通电流高，泄露电流低，过载电流高，成本低等优点，其基本参数如下图所示，有黑色线圈一端表示负极。

实训总结报告串联稳压电源-充电器组装与调试班级：学好：姓名：指导教师：起止时刻：目录1.目的…………………………………………………………2.任务和要求…………………………………………………3.步骤和要求…………………………………………………4.直流稳压电源的工作原理…………………………………5.实验设备、工具及元器件…………………………………6.测试要求……………………………………………………7.数据处置……………………………………………………8.焊接电路板及调试组装……………………………………9.注意事项……………………………………………………10.感想与收成…………………………………………………1.目的1.熟悉电阻、电容、变压器、二极管、三极管、电位器、电感等经常使用电子元件的类别、型号、规格、性能及其利用范围；2. 熟悉超本实训中所用串联稳压电源的工作原理；3. 在散件的组装进程中进一步学习电子技术；4. 自学Protel软件以熟悉印制电路板设计的步骤和方式、熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能够依照电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板；5. 把握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接；6. 能依照PCB图焊接元件，把握串联稳压电源的调试方式，组装一台成品串联稳压电源。

2.任务和要求1.任务本次实训的任务是完成串联型稳压电源的组装与调试。

通过这次实训能够让咱们更进一步明白得巩固所学的大体理论和大体技术，培育运用仪器仪表检测元器件的能力和焊接、布局、安装、调试电子线路的能力，培育及锻炼咱们测试排查实际电子线路中故障的能力，增强对电子工艺流程的明白得熟悉。

2.要求（1）了解大体电子元器件的大体性能及参数。

（2）组装一个持续可调直流稳压电源及充电器，要紧技术指标要求。

1).输出电压：交流220V，直流3V，6V2).最大输出电流：500mA3).电池充电器：左通道（E1,E2）充电电流50～60MA(一般充电)；右通道（E3,E4）充电电流110～130mA（快速充电）4).稳压电源和充电器可同时利用，但二者电流之和不能超过500mA（3）在实验室进行组装、调试，并测试其要紧性能参数。

物理与电气工程学院课程设计报告直流稳压电源的设计作者专业年级指导教师成绩日期直流稳压电源的设计摘要：本直流稳压电源是依照模拟电子技术的知识设计而成，用来测量直流电压，测量范围为+12V，-12V,+15V,-15V。

直流稳压是一种当电网电压波动或温度负载改变时，能保证输出电压大体不变的电源。

其电源电路包括电源变压器，直流电路，滤波电路，稳压电路四个环节。

设计中要用的元件有：变压器、整流二极管、电解电容、瓷片电容、端子。

关键词：直流电源整流滤波稳压1 引言：说到稳压问题，历史悠长。

目前，线性继承稳压器已进展到几百个品种。

按结构分为串联式和并联式集成稳压器。

依照输出电压类型可分为固定式和可调式集成稳压器。

依照脚管的引线数量可分为三端式和多端式集成稳压器。

按制造工艺可分为：半导体式，薄膜混合式和厚膜混合式集成稳压器。

按输入输出之间的压差由可分为一样的压差和低压差两大类，等等。

目前，通过电子课程设计能专门好的提高大学生的动手实习能力，也能专门好的提高大学生的创新、设计和实践能力，因此才设计了那个直流稳压电源，又称集成直流稳压电源。

2 设计方案论证方案一：采纳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持续输出可调的直流电压，只是它只能许诺可调的正电压，稳压器内部含有过流，过酷爱惜电路；由一个电阻（R）和一个可变电位器(RP)组成电压输出调剂电路，输出电压为：V o=1.25(1+RP/R)。

LM337输出为负的可调电压，采纳两个独立的变压器别离和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: 采纳LM7815,LM7812、LM7912和LM7915组成稳压电路LM7815固定式三端稳压器可输出+15V电压如图2-2,固定式三端可调稳压器LM7812和LM7912组装电路可对称输出±12v,其电路图如图2-3所示.其电路图如图2-4所示.图2-2 LM7815图2-3 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持续可调,通过对Rw的调整可输出+5V, ±12,(3-9)V持续可调.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,因此利历时不方便.方案二由三端可调式稳压器和三端固定式稳压器一起组成,所用器件例如案一多,但电路组装简单,可不能增添麻烦,在方案二中可直接取得+5v和±12的输出电压.利用式比较方便,综上所述,方案二例如案一合理,因此选择方案二2．1 本设计采纳桥式整流单相桥式整流电路与半波整流电路相较，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求式一样的，而且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优势，因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。

直流稳压电源实验报告姓名学号班级成绩一、实验目的1．研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

2．掌握串联型晶体管稳压电源主要技术的测试方法。

3．学习使用PROTEUS电子设计软件进行电路设计和仿真。

二、实验要求1．设计分立元件构成的直流稳压电源。

2．设计电路，计算电路参数，并进行仿真。

3．根据实验指导书的实验方法、步骤填写相应数据表格。

4．根据实验结果进行实验分析和总结。

三、实验原理电子设备一般都需要直流电源供电。

这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发动机外，大多数是采用交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。

直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图1所示。

电网供给的交流电压U1（220V，50Hz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U i，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的电流电压U I，但是这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变化而变动。

在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。

图1 直流稳压电源框图U1 U3Uo四、实验设备和器件1.可调工频电源2.双踪示波器3.交流毫伏表4.直流电压表5.直流毫伏表6.滑线变阻器200欧/1A7.晶体三极管3DG6⨯2 (9011⨯2)，3DG12⨯2(9013⨯2)，晶体二极管IN4007⨯4 稳压二极管2CW53，电阻器、电容若干8.计算机9.EDA软件五、电路设计1．选择的元器件2．实验电路六、实验结果1．整流滤波电路测试结论：2．串联型稳压电源性能测试测量各级静态工作点(1)(2)测量稳压系数(3)测量输出电阻Ro七、实验总结1．对自己设计的稳压电源评价（自我评价）2．存在的问题和改进的措施。

1。

晶体管串联型直流稳压电源1.1电路组成（1)电路图1-1晶体管稳压电路（2)框图图1—2框图1。

2工作原理图1-3稳压过程（1）电路各部分作用通过变压器的降压作用的到一个交流的低电压，然后通过桥式整流电路将交流的信号转换为单向脉动电压，在通过滤波电路来的到稳定的直流，其中通过晶体管来进行稳压。

最后有一个过载保护电路。

最后有一个分压电路输出电压。

（2）稳压原理我们结合图1—1来分析,当由于外界原因导致电压升高时，输出电压升高，此时由于电阻R7的分压作用，导致V B3升高，继而使得V C3减小，又因为V C3的等于V B2，使得V CE1增大，由于电路整体是一个串联型电路，所以使得Vo减小。

同理，当输出电压减小时,导致V B3减小,进而使得V C3增大，接着使得V CE1减小，继而使得V O增大。

从而达到了稳压效果。

1.3主要技术指标（1）输入电压：AC: ～220V（2）输出直流稳压：DC:3V、4。

5V、6V三档。

（3）输出直流电流：额定值150mA，最大值 300mA.(4）具有过载,短路保护，故障消除后自动恢复。

2. 直流稳压电源2。

1直流稳压电源的组成图2—1直流稳压电源组成2.1.1整流电路组成及原理整流电路的任务：交流电压转变为单向脉动的电压(图2—2）。

技术指标：衡量整流工作性能的参数输出电压平均值V O（AV）：反映整流电路将交流电压转换为直流电压的能力。

脉动系数S：反映整流输出电压中交流成分的大小，用来衡量整流电路输出平滑程度.S= V Or / V O（AV)图2-2整流波形常用单相整流电路分类：1、半波整流（图2—3)图2-3半波整流(1）工作原理：u2 〉0 时：二极管导通,忽略二极管正向压降，u o=u2u2<0时：二极管截止, u o=0注：分析时，把二极管当作理想元件,即正向导通电阻为零，反向电阻穷无穷大.(2）输出电压平均值（Uo），输出电流平均值（Io ）(图2—4）图2—4波形图（3）二极管上的平均电流及承受的最高反向电压（图2-5）图2—5承受最高电压二极管上的平均电流：I D= I O承受的最高反向电压:Umax=2U22.全波整流（图2-6）图2—6全波整流（1)工作原理变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压U2当U2正半周时: D1导通,D2截止。

串联型直流稳压电源实验报告一、实验介绍串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型，它可以将交流电转化为稳定的直流电，并且可以调节输出的电压和电流。

本次实验旨在通过搭建一个串联型直流稳压电源，加深对其原理和构造的理解，并掌握其使用方法。

二、实验器材1.变压器：输入220V，输出18V/2A2.桥式整流器：4个1N4007二极管3.滤波电容：2200uF/35V4.稳压管：LM317T5.可变电阻：10KΩ6.固定电阻：240Ω、330Ω、1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ各若干个7.万用表三、实验步骤1.将变压器的输入线接入市电（220V），输出线接入桥式整流器中间两个引脚。

2.将桥式整流器两端分别连接滤波电容正负极。

3.将LM317T三个引脚依次连接可变电阻中间引脚、固定电阻240Ω中间引脚和滤波后的正极。

4.将固定电阻330Ω连接在LM317T的调节引脚和负极之间。

5.将固定电阻1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ分别连接在可变电阻两端和负极之间，以便调节输出电压。

6.使用万用表测量输出电压和电流。

四、实验结果通过搭建串联型直流稳压电源，我们成功地将220V的交流电转化为了稳定的直流电，并且可以通过调节可变电阻和固定电阻的值来控制输出的电压和电流。

经过实验测量，我们得到了以下数据：输出电压：0-15V可调输出电流：0-2A可调五、实验分析1.桥式整流器的作用是将交流信号转化为直流信号，滤波器则可以去除直流信号中的杂波。

2.LM317T是一种常见的线性稳压器件，它可以通过控制其输入端与输出端之间的参考电压来实现对输出端稳定直流电压的调节。

3.可变电阻和固定电阻可以通过改变其阻值来控制LM317T输入端与输出端之间的参考电压，从而达到对输出直流信号的调节。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了串联型直流稳压电源的原理和构造，并掌握了其使用方法。

同时，我们也意识到了电路中各个元件的重要性和作用，这对我们今后的学习和实践都有着重要的意义。

直流稳定电源电路实验1.实验目的:了解直流稳定电源电路的原理结构、性能，掌握直流稳定电源的设计方法。

2.实验内容:参见附录实验五、直流稳定电源电路实验5.1 串联式直流可调稳压电源5.1.1实验目的1. 了解串联式直流电源电路的原1（a）LM317内部结构及外部元件理结构、性能。

2．掌握使用串联式集成稳压器设计直流稳定电源的方法。

5.1.2 实验内容1、采用串联式集成稳压器构成可调直流稳定电源电路；2、测量各项性能指标，了解提高性能的方法。

5.1.3 实验原理及实验电路说明3端可调式稳压器的典型产品有LM317 (正电压输出)和LM337(负电压输出)。

LM317的内部结构及外部引脚如图5.1所示，它的内部电路包括比较放大器(又称误差放大器)、偏置电路(图中未画)、恒流源电路、带隙基准电压源、保护电路和调整器。

它的公共端改接到输出端，器件本身无接地端，所以消耗的电流均从输出端流出。

内部的基准电压(典型值1.25V 接至误差放大器的同相端和调整端(ADJ)之间，并由一个恒流特性很好的超级恒流源供电，提供50μA 的恒流，该电流从ADJ 端流出。

特别情况下，若将ADJ 端接地，LM317就构成输出电压为1.25V 的3端固定式稳压器。

若在外部接上调节电阻R 1、R 2后，输出电压为 )(12REF o R R 1V V += 图5.2所示为LM317的典型应用电路。

图中R 1、R 2构成取样电阻；C 2用于滤除R 2两端的纹波，使之不能经放大后从输出端输出。

VD 2是保护二极管，一旦输入或输出发生短路故障，由VD 2给C 2提供泄放回路，避免C 2经过LM317内部放电而损坏芯片。

C 1的作用是防止输出端产生自激振荡，VD 1起输入端短路保护作用。

5.1.4 实验设备及所需元件1. 所需元件与设备：传感器实验主板；3端可调式集成稳压器 LM317 ×1；二极管 1N4002 ×2；电解电容 470μF/16V ×1；电解电容 100μF/16V ×1；电解电容 10μF/25V ×1；3296多圈电位器 2kΩ×1;电阻 120Ω×1；电阻 47Ω/2W×1。

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。

变压器的副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压。

了减小电压的脉动， 需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。

再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得很高的稳定性图1.2整体电路原理图皿直流电源的输入为 220V 2.1串联型稳压电路的方框图实用的串联想稳压电路至少包含调整管、 基准点压电路、外，为使电路安全工作，还在电路中加保护电路，。

采样电路和比较放大电路等四个部分。

图2.1串联型稳压电路的方框图串联型直流稳压电源的整流电路采用桥式整流电路，电路如图2.3 所示。

图2.3整流电路图图2.4输出波形在U 2的正半周内，二极管 D 1、D 4导通，D 2、D 3截止; 截止。

正负半周内部都有电流流过的负载电阻D 4U 2的负半周内，D 2、D 3导通，D R L ，且方向是一致的。

电路的输出波形如图 2.4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l f =|°1/2电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 2U 2(U 2是变压副1串联型直流稳压电源为克服稳压管稳压电路输出电流较小， 输出电压不可调的缺点，引入串联型稳压电路。

串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用由晶体管电流放大作用增大负载电流，并在电路中引入深度电压负反馈，使输出电压稳定，通过改变网络参数使输出电压可调。

直流稳压电源主要由四部分组成：变压部 分、整流部分、滤波部分、稳压部分。

除变压器部分外，其它部分都有多种形式。

其中串联反馈型直流 稳压电源是比较典型的一种。

1.1整体电路框图串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图1.1所示。

其基本框图如图1.2所示。

保护电路2串联型稳压电路介绍边电压有效值 )[1]。

串联型直流稳压电源集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#1串联型直流稳压电源为克服稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调的缺点，引入串联型稳压电路。

串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用由晶体管电流放大作用增大负载电流，并在电路中引入深度电压负反馈，使输出电压稳定,通过改变网络参数使输出电压可调。

直流稳压电源主要由四部分组成：变压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分。

除变压器部分外，其它部分都有多种形式。

其中串联反馈型直流稳压电源是比较典型的一种。

整体电路框图串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图所示。

2从交流电压转换为直流电压。

为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。

再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化 实用的串联想稳压电路至少包含调整管、基准点压电路、采样电路和比较放大电路等四个部分。

此外，为使电路安全工作，还在电路中加保护电路，所以串联想稳压电路串联型直流稳压电源的整流电路采用桥式整流电路，电路如图所示。

图输出波形、D 3截止；U 2的负半周内，D 3导截止。

正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L ，且方向是一致的。

电路在桥式整流电路中，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I f =I o1/22(U 2是变压副边电压有效值) [1]。

滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但含较大的交流成分，不能适应多数电子设备的需要。

因此，整流后还需要滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。

滤波电路分为：电容滤波电路和电感滤波电路。

本设计采用电容滤波电路。

电容滤波电路利用电容的充电放电作用，使输出电压平滑。

其电路如图所示。

直流稳压电源电路图直流稳压电源电路如图所示。

差分比例运算电路电路中有两个输入，且参数对称，如图所示，则：3串联型稳压直流电源总电路图串联型稳压直流电源电路如图所示。

设计指标输出电压：+12V ，-12V ，+5V+5V 单独输出最大输出电流A I o 3max =mV V opp 1<最大输出电流皆为A I o 5.0max =mV V opp 10=以上稳压系数4105-⨯<V S串联型直流稳压电源电源电路的作用是把交流市电(220V)变换成稳定的直流电压，直接或间接地给各个部分电路提供适当的供电，以保证负载电路能正常地进行工作。

对电源电路总的要求是：稳压性能好，纹波系数小，功率损耗小，过载过压保护能力强等。

电源电路的常见形式有：一般型的可调串联稳压电路，泵电源，高速可控硅稳压电源，开关式稳压电源等。

开关式稳压电源具有工作效率高，稳压范围大特点。

串联型稳压电源虽然具有功耗较大，效率低，笨重的缺点，但同时因为其具有结构简单，安全可靠，维修容易等优点而被广泛使用，鉴于这些优点我们决定设计串联型直流稳压电源。

一、串联型直流稳压电源的组成与原理1、串联型直流稳压电源的组成直流稳压电源一般有电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。

如图1所示图1 直流稳压电源组成框图其中稳压电路部分包括：调整，误差取样，比较放大和基准电路几个部分。

2、稳压原理稳压电路部分是串联型稳压电路的主体部分。

其中调整电路的作用相当于一个与负载串联的可变电阻。

当输出的直流电压U0,因某种因素影响而升高时，通过误差取样电路，取出其变化值。

此变化量经比较放大电路而形成控制电压，去控制这个可变电阻，使其电阻增大，其上的压降增大，使输出电压下降，仍回到U0，当输出电压U0变化时，按照上述同样的过程，但变化的极性相反，使这个可变电阻的阻值变小，其上的压降减小，使输出电压U0回升，这样就起到了稳定电压的作用。

随着集成电路的发展，把调整管、误差取样、基准和比较放大电路等部分做在一起成为集成化器件。

如LM78XX系列，LM79XX系列等。

为使电路简洁，可靠，我们使用三端稳压集成块。

二、串联型稳压电源设计串联型稳压电源总体电路图如下：图 2 串联稳压电源电路图1、电源变压器电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需的交流电压。