经典直流稳压电路原理分析
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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。
直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置,其组成和工作原理如下:
组成:
直流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。
电源变压器:将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压,以满足整流电路和输出直流电压的要求。
整流电路:利用整流元件(如硅整流二极管)的单向导电性,将交流电转换为脉动的直流电。
滤波电路:利用电容元件的储能作用,将脉动的直流电平滑化,得到比较平滑的直流电压。
稳压电路:利用稳压元件(如硅稳压管)的电压调整作用,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。
工作原理:
第一步,变压器:是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。
其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。
通过调整变压器的变比,可以得到满足要求的交流电压。
第二步,整流滤波:利用整流二极管的单向导电性,将交流电转换为脉动的直流电。
同时,通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除,得到比较平滑的直流电压。
第三步,稳压:利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性,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直流电压的目的。
直流稳压电源实验报告1. 实验目的本次实验的目的是学习直流稳压电源的基本原理和操作方法,掌握使用稳压电源进行电子电路和元器件实验的基本技能。
通过实践操作,加深对电源的了解,提高实验操作能力。
2. 实验器材直流稳压电源、万用表、电阻、LED等元器件。
3. 实验原理稳压电源是用于提供稳定、可靠、定量输出电压的电源设备。
其基本原理是利用反馈控制电路,使输出电压保持在恒定的范围内,从而实现稳压。
直流稳压电源的输出电压为直流电压。
稳压电源的电路一般采用集成电路、管路电路和变压器电路等。
其中,集成电路稳压电源具有体积小、重量轻、性能可靠等优点,被大量应用于各种电子电路中。
4. 实验步骤(1) 接线:将稳压电源插头插入插座,连接万用表,接入实验电路。
(2) 调整输出电压:将电源开关调整为ON,调整电压旋钮,使输出电压达到预定值。
(3) 测量输出电压:用万用表测量输出电压,检查输出电压是否稳定。
(4) 调整负载电流:通过连接不同负载电路,调整负载电流,观察输出电压对负载电流的响应情况。
(5) 测量稳压电源的线性调整范围:通过改变电源输出电压,测量稳压电源具有稳定电压范围的最大和最小值。
(6) 实验结束:将电源开关调整为OFF,拔出稳压电源插头,清理实验现场。
5. 实验结果分析在实验过程中,我们可以发现,直流稳压电源在连接不同的负载电路时,输出电压具有一定的变化,但整体上保持稳定。
而当我们调整电源输出电压时,输出电压稳定在预定值范围内,并具有较强的线性调整能力。
此外,在实验操作过程中,我们还需要注意电源参数调整和电路的安全使用。
比如,应尽量避免超负荷使用电源,以及注意电源输出端的极性等。
6. 实验总结通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的基本原理和操作方法,掌握了使用稳压电源进行电子电路和元器件实验的基本技能。
此外,我们还注意到,在实验操作过程中,电源参数调整和电路的安全使用尤其重要。
通过实践操作,我们加深了对电源的了解,提高实验操作能力,为今后的电子技术学习和应用奠定了基础。
浅谈直流稳压电源电路设计随着科技的发展,信息时代的进步,电子产品的应用越来越广泛,电子产品应用的同时需要直流稳压电源对这些电子产品进行充电,因此直流稳压电源的发展乃至成熟是信息发展的必然趋势。
本文主要阐述了直流稳压电源的设计过程,论述了直流稳压电源的发展历史和现状,简述了电路实际设计过程,完成了直流稳压电源电路的设计工作,对其应用做了总结。
标签:直流稳压电源;电路设计;工作原理一、直流稳压电源的发展历史、现状和设计背景从二十世纪60年代中期到了90年代以来,以电子为核心的电源产业进入快速发展时期,数据通讯和电信行业的技术更新推动电源行业向智能化方向发展。
电源的控制方式经过模拟控制、模数混合控制向数字控制阶段转变。
数字控制的优点是标定更的量,芯片价格也比较低,相对模数混合控制其对电压电流的检测更精确,实现较高精度的较正和快速灵活的控制。
1919年之后,我国相对发达国家,在电源行业方面存在不足和差距。
电源产品的开发投入、生产规模、工艺水平、先进检测设备、智能化、可靠性和持续创新等方面都存在差距,很多先进的电源设备国内不能生产,主要依赖于进口。
2018年直流稳压电源现状分析报告看出,国内直流稳压电源行业正处于发展时期,并且不断发展成熟起来。
二、电路设计实验设备及器件所谓巧妇难为无米之炊,电路设计同样需要必要的实验设施和工具,而实验条件的好坏和选择工具的正确与否是设计的关键和前提。
下面具体阐释设计思路中所需要的实验条件、实验工具和必要的实验材料:1.电路所需实验设备、实验工具和仪表。
本次设计的完成需要在专业的电子试验台上进行,需要的实验仪器和实验工具如下:示波器、万用表、变压器(12v)、电烙铁、钳子和镊子等,另外需要若干焊锡和连接线。
2.电路所需元器件清单。
元器件清单如下:三、电路设计思路直流稳压电源又称为直流稳压器,其作用就是将交流电转化成相应用电器所需要的稳定电压的直流电。
其关键是输出直流电压的稳定性,所以设计电路的着眼点就是电路转化的稳定性。
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。
一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。
6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。
7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。
电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法简介:稳压电路是电子电路中常见的一种功能性电路。
它能够通过一系列的原理和方法来稳定电压输出,从而保障电路的正常运行。
本文将介绍电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法。
一、稳压原理在电路中,稳压电路主要依托于负反馈原理来实现稳定的电压输出。
负反馈,顾名思义就是将输出信号的一部分反馈到输入端,通过调节反馈信号的幅度和相位,来控制输出信号的稳定性。
二、常见的稳压方法1. 线性稳压器线性稳压器是最常见的一种稳压方法。
它通过在输入端和输出端之间接入一个稳压器件来实现电压的稳定输出。
这种方法的原理是将多余的电压通过稳压器件消耗掉,从而保持输出端的电压稳定。
2. 开关稳压器开关稳压器是一种高效率的稳压方法。
它通过不断开关的方式,将输入电压在高频率下转换成脉冲信号,然后再通过滤波电路将其平滑为稳定的直流电压输出。
这种方法具有高效率和较小的尺寸等优点,广泛应用于各种电子设备中。
3. 电容稳压器电容稳压器是另一种常见的稳压方法。
它通过合理选择电容的数值和连接方式,来实现电压的稳定输出。
当输入电压发生波动时,电容可以吸收多余的电荷,从而保持输出电压的稳定性。
4. Zener二极管稳压器Zener二极管稳压器是一种基于二极管反向击穿特性的稳压方法。
它通过选择合适的Zener二极管电压和串联电阻来实现电压的稳定输出。
这种方法成本较低,但输出电流能力较小。
三、稳压电路的设计考虑因素在设计稳压电路时,需要考虑一些关键因素,以保证稳压电路的性能和稳定性。
以下是一些常见的设计考虑因素:1. 输入电压范围:稳压电路应该能够适应不同范围的输入电压变化,以应对各种工作环境。
2. 输出电压稳定度:稳压电路输出的电压应该具有较高的稳定度,以满足目标电路对电压精度的要求。
3. 输出电流能力:稳压电路应该能够满足目标电路所需的输出电流能力,以保证电路的正常工作。
4. 效率和功耗:稳压电路的效率和功耗对于整个系统的能耗和热管理都有重要影响,需要在设计时加以考虑。
直流稳压电源实验总结直流稳压电源实验总结本次实验是关于直流稳压电源的搭建和调试。
通过实验,我深入了解了直流稳压电源的原理、构成和工作特性,并掌握了搭建和调试直流稳压电源的方法和技巧。
以下是我对此次实验的总结。
一、实验目的和原理:1. 实验目的:掌握直流稳压电源的原理、构成和工作特性;了解直流稳压电源搭建的方法和调试技巧。
2. 实验原理:直流稳压电源是通过将交流电转换为直流电,并通过稳压电路控制输出电压,保证输出电压的稳定性。
主要由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和过载保护电路等组成。
二、实验步骤和结果:1. 搭建电路:按照实验指导书的要求,连接变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和过载保护电路等。
2. 调试电路:逐步调整电路中的各个元件,如变压器的匝数、整流电路的电容和电阻等,保证电路的正常工作。
3. 测试电路:使用万用表测量输出电压,调整稳压电路中的电阻,使得输出电压保持在设定范围内,并记录下各个电压值。
4. 分析结果:对实验数据进行分析,比较不同设置下的输出电压稳定性和输出电流的波动情况,评估电路的工作性能。
5. 实验总结:总结实验过程中遇到的问题和解决方法,对电路的优化和改进提出建议。
三、实验心得和收获:通过本次实验,我深入了解了直流稳压电源的原理和构成,并掌握了搭建和调试直流稳压电源的方法和技巧。
实践中,我遇到了一些问题,如变压器的接线错误、整流电路的电容值选择不当等,但通过借鉴相关参考资料和请教老师同学,最终成功解决了这些问题。
通过实验,我发现直流稳压电源的稳定性非常重要。
在调试过程中,我发现通过调整稳压电路中的电阻,可以有效地控制输出电压的稳定性。
同时,我也注意到过载保护电路的重要性,它能够保护电路免受过载的损害。
此外,本次实验还加深了我对电路中各个元件的理解,如变压器的作用、整流电路的原理和滤波电路的功能等。
这对于我深入学习电路方面的知识,提高电路设计和调试能力非常有帮助。
综上所述,本次实验让我深入了解了直流稳压电源的原理和构成,掌握了搭建和调试直流稳压电源的方法和技巧。
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤直流稳压电源的设计原理直流稳压电源是指将交流电源转化为恒定的直流输出,保证电压的稳定性和输出电流的稳定性。
在直流稳压电源中,使用稳压器将变化的输入电压稳定到稳定的输出电压,以保证外围电路的电压不受外界变化的干扰,从而对外围电路具有恒定的电压和电流稳定性。
设计方法1. 选择输出电压直流稳压电源设计开始之前,应该确定输出电压的数值。
在选定输出电压的同时,还要选择稳定输出电压的稳定器件。
2. 选择稳压芯片在选择稳压芯片时,需要考虑输出电流的大小,选择合适的稳压芯片进行设计。
通常选用的稳压芯片有 LM7805、LM7812等。
3. 选择主电源在选择主电源时,要选择合适的电源电压,以保证输出电压的稳定性。
如果主电源电压较大,则应该降压后进行使用。
4. 选择散热器在选择散热器时,要考虑到电路的输出功率大小及使用环境温度,选择合适的散热器,以便保证散热性能。
在直流稳压电源中,应该添加合适的滤波器,以保证电路的稳定性。
应选择合适的电容,以增加直流稳压电源的稳定性和抗干扰能力。
调试步骤1. 连接电路连接电路时,应先同主电源进行连接,再进行连接其它元件。
在连接稳压芯片时,应遵循芯片的引脚规格,正确连接稳压芯片的输入和输出电路。
2. 测试电压在对电路进行测试时,应得到正确的输出电压。
如果输出电压超出所规定的范围,则应调整散热器,增加电容,以保证输出电压的稳定性。
4. 调整短路保护在对电路进行调试时,应测试短路保护功能。
如果输出电路出现短路,应该通过调整短路保护,以保护电路免受损坏。
总结直流稳压电源可以保证外围电路的稳定性,对电路的功能发挥起到重要的作用。
在设计直流稳压电源时,应选择合适的稳压芯片、主电源、散热器和滤波器,并进行正确的连接和调试,保证电路的稳定性和输出电流的稳定性。
直流稳压器原理直流稳压器是一种电子设备,它通过调节输入电源的电压变化来输出稳定的直流电压。
其主要原理是基于负反馈调节和功率放大器的工作原理。
直流稳压器的主要组成部分包括变压器、整流电路、滤波电路、功率放大器和负反馈电路等。
其中,变压器用于将输入交流电压进行变压,并通过整流电路将交流电转换成直流电。
滤波电路则用于去除直流电中的脉动成分,使得输出电压更为稳定。
功率放大器用于放大输出电压的功率,以满足实际应用的需求。
而负反馈电路则通过对输出电压进行采样,并与参考电压进行比较,将误差信号放大后再反馈给功率放大器,使得输出电压稳定在参考电压附近。
实际上,直流稳压器主要依靠负反馈调节来实现稳定输出电压。
当输入电压有所波动时,负反馈电路会感知到输出电压的变化,并通过控制功率放大器的增益来抑制输出电压的变动。
具体来说,当输出电压上升时,负反馈电路会使功率放大器的增益减小,从而使得输出电压下降。
反之,当输出电压下降时,负反馈电路会使功率放大器的增益增大,从而使得输出电压上升。
如此循环调节,最终可以使输出电压稳定在参考电压附近。
直流稳压器的工作原理可以通过控制元件的导通与截止来实现。
以电压稳压模式为例,当输入电压高于参考电压时,控制元件截止,不断截断输入电压,从而使输出电压下降。
反之,当输入电压低于参考电压时,控制元件导通,引入更多输入电压,从而使输出电压上升。
通过控制元件的导通与截止,直流稳压器可以实现对输出电压的精确调节与稳定。
同时,直流稳压器还具有过流保护、过温保护和短路保护等功能。
当输出电流超过额定值时,过流保护会自动切断输出电路,以保护稳压器和外部设备的安全。
而当稳压器温度过高时,过温保护会自动降低功率放大器的增益,以防止过热引起的故障。
此外,当输出电路短路时,短路保护会切断输出电源,以避免损坏设备。
总之,直流稳压器通过负反馈调节和功率放大器的工作原理,将输入电源的不稳定电压转换为稳定的直流输出电压。
它在电子设备中起着重要的作用,广泛应用于各种领域,例如电力系统、通信系统、仪器仪表等。
直流可调稳压电源的工作原理及应用直流可调稳压电源是一种常见的电源设备,广泛应用于各种电子设备和实验中。
本文将详细介绍直流可调稳压电源的工作原理及其在实际应用中的相关知识。
一、工作原理直流可调稳压电源的工作原理主要涉及以下几个方面。
1.直流电源变换直流可调稳压电源首先通过整流变压器将交流电转换为直流电。
整流变压器将交流电进行整流,通过二极管等元件将交流电转换为直流电。
这一步骤的目的是将交流电转换为直流电,并进行基本的电压变换。
2.滤波由于整流后的直流电会带有一定的脉动,为了保证输出电压的纹波尽可能小,需要进行滤波处理。
滤波电路通常采用电容器,通过电容器对直流电进行充放电来平滑输出电压。
滤波电路能够有效减小输出电压的纹波,保证直流电的稳定性。
3.可调稳压可调稳压电路是直流可调稳压电源的核心部分。
通过对电路中的元件进行调节,可以实现对输出电压的调整和稳定控制。
常见的可调稳压电路包括电阻调节稳压电路、稳压二极管调节电路和集成芯片调节电路等。
这些电路能够根据电路设计的要求,通过对元件参数的调整控制输出电压的大小。
二、应用领域直流可调稳压电源具有输出电压稳定性高、调节范围宽、反应速度快等特点,因此被广泛应用于各个领域。
1.电子设备直流可调稳压电源常用于电子设备中,提供稳定的直流电源供给电路工作。
在电子仪器仪表、通信设备、计算机等设备中,直流可调稳压电源能够为各个电路部分提供稳定、可靠的电源。
2.实验室应用直流可调稳压电源广泛应用于各种实验室中。
在科研实验和教学实验中,直流可调稳压电源常作为仪器设备的电源,可以调节输出电压以满足实验需求,并保持输出电压的稳定性,确保实验的准确性和可重复性。
3.工业自动化直流可调稳压电源在工业自动化系统中也扮演着重要角色。
在各种自动化设备中,直流可调稳压电源可以提供精确的电源供给,为设备的正常运行提供稳定的电压和电流支持。
4.电池充电直流可调稳压电源还常用于电池充电领域。
通过调节直流可调稳压电源的输出电压和电流,可以为各种类型的电池进行充电,满足不同类型电池的充电要求。
一款自激式直流稳压电源原理分析一款自激式直流稳压电源原理分析自激式直流稳压源它具有体积小、重量轻、效率高、对电网电压及频率的变化适应性强、输出电压保持时间长、有利于计算机信息保护等优点,因而广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备,是当今电子信息产业飞一款自激式直流稳压电源原理分析开关电源的工作原理输入电压为AC220v,50Hz的交流电,经过滤波,再由整流桥整流后变为直流,通过控制电路中开关管的导通和截止使高频变压器的一次测产生低压高频电压,经由小功率高频变压器藕合到二次测,再经整流滤波,得到直流电压输出。
为了使输出电压稳定,用了TL431取样,将误差经光耦合放大,通过PWM来控制开关管的导通与截止时间(即占空比),使得输出电压保持稳定。
开关电源的设计在此功率转换电路中,采用单端反激式变换器,单端是因为其高频变压器的磁芯只工作在第一象限。
按变压器的副边开关整流器二极管的接线方式不同,单端变换器可分为两种:正激式与反激式。
原边主功率开关管与副边整流管的开关状态相反(开关管导通时,副边的整流二极管截止)称为单端反激式。
当原边加到高电平激励脉冲使Q1导通,直流输入高频变压器的原边两端,此时因副边是上负下正,使整流二极管截止;当驱动脉冲为低电平使Q1截止,原边两端极性反向,使副边绕组两端变为上正下负,则整流二极管被正向导通,此后变压器副边的磁能向负载释放。
因此单端反激式变换器只是在原边Q1导通时储存能量,当它截止时才向负载释放,故高频变压器在开关过程中,既起变压隔离作用,又是电感储能元件。
高频变换器部分由于高频变压器原边在单位时间里提供的功率与ton的平方和频率成正比、与输入原边直流电压的平方成正比,与原边绕组匝数成反比,若不考虑变压器的消耗,由能量守恒可得变压器副边功率,即输出的功率与变压器副边匝数,以及负载无关,只由原边提供的功率决定。
因此要得到不同的输出功率,就只有靠改变高频变压器原边的功率。
WYK直流稳压稳流电源原理及维修手册东莞市东方集团易事特有限公司技术部编制第一章第一节直流稳压电源的定义及分类一、直流稳压电源的定义:输出电流的方向不随时间的变化向一个方向运动电源。
直流电源有稳定的直流电源与非稳定的直流电源之分,所谓稳定的直流电源,就是输出电压不随负载或外界电压的变化而变化,非常稳定;非稳定的直流电源输出电流的方向保持不变,输出电压的大小随时间或负载的变化而变化。
二、直流电源的对面就是交流电源,所谓交流电源就是输出电流的方向随时间变化而作周期的变化。
非稳定直流电源如图a,稳定直流电源如图b,交流电源如图c:三、分类分类原则按输出电压及电流的大小分类:1、小功率U0≦60 I0≦10A继电器预稳式:产品有:WYK-302B2、303B2、305B2、502B2、503B2、505B2、602B2、502B2、605B2WYK-302、303、305、502、503、505、602、502、605WYK-3010、WYK-3010B22、中功率U0≦60 10A≦I0≦100A低压可控硅半控预稳式产品有:WYK-3020、3030、3050、3060、5050、50100等。
3、高压电源U0>60高压可控硅半控预稳式产品有:WYK-1002、1005、1505、30010、6005等。
4、大功率电源U0≦50V I0≥150A三相可控硅半控预稳式产品有:SWYK-30150、30200、30300等。
第二节直流稳压电源常用集成块简介1、运算放大器a、运算放大器一般有五个必须的端子:1、同相端;2、反相端;3、正电源端;4、负电源端;5、输出端。
如图所示:b、放大器的特点:1、输入阻抗高,输出阻抗低;2、开环状态放大倍数极高一般达到105;3、开环状态,当同相端高于反相端时,输出端一般接近正电源电压,反之,接近负电源电压。
2、本公司直流电源所用的运放:a、UA741b、LM324、LM358第三节直流稳压稳流原理1、概述WYK系列直流稳压稳流为线性串联调整式具有输出电压连续可调,输出电流可以连续设置,纹波电压低稳压精度高等优点。
晶体管直流稳压电源电路原理
晶体管直流稳压电源电路原理基本上是利用晶体管的放大特性以及负反馈原理来实现电压稳定的。
该电路通常由晶体管、稳流电路、基准电压源和反馈电路组成。
1. 稳流电路:稳流电路通过电流控制元件(如二极管)将输入电压转化为稳定的电流供给负载。
2. 基准电压源:基准电压源是一个稳定的参考电压源,通常由稳压芯片或者Zener二极管提供。
它用于与反馈电压进行比较,得到误差电压。
3. 反馈电路:反馈电路将输出电压与基准电压进行比较,并通过控制晶体管的输入电流来调节输出电压。
一般情况下,反馈电路会利用一个分压网络,将输出电压分压为与基准电压相近的电压,然后通过比较电路来产生误差电压。
4. 晶体管:晶体管作为电压调节元件,根据反馈电路中误差电压的大小来调节输入电流,从而达到稳定输出电压的目的。
如果输出电压升高,晶体管会减少输入电流,反之亦然。
当输入电压发生变化时,反馈电路会感知到这种变化并产生相应的调节,晶体管则根据反馈电路的输入信号来调节输入电流,并使输出电压稳定在一个设定值。
这样就实现了直流稳压电源电路的工作原理。
直流稳压电源设计实验报告直流稳压电源设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,其作用是将交流电转换为稳定的直流电供给电子设备使用。
本实验旨在设计并制作一台直流稳压电源,通过实验验证其稳压性能和可靠性。
一、实验目的本实验的主要目的是设计并制作一台具有稳压功能的直流电源,通过实验验证其稳压性能和可靠性。
二、实验原理直流稳压电源的设计原理是通过稳压电路对输入电压进行调节,使输出电压保持在设定的稳定值。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
其中,线性稳压电路通过调整电阻和晶体管的工作状态来实现稳压功能;开关稳压电路则通过开关管的开关动作来控制输出电压。
三、实验步骤1. 收集所需材料和器件,包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等。
2. 按照设计要求,选择合适的变压器并进行连接。
3. 设计并搭建整流电路,将交流电转换为直流电。
4. 设计并搭建滤波电路,对整流后的直流电进行滤波处理。
5. 设计并搭建稳压电路,控制输出电压的稳定性。
6. 进行电路连接和焊接,确保电路的正常工作。
7. 对设计的直流稳压电源进行实验测试,记录输出电压的稳定性和波动情况。
8. 对实验结果进行分析和总结,评估设计的直流稳压电源的性能和可靠性。
四、实验结果与分析经过实验测试,设计的直流稳压电源在输入电压波动范围内,输出电压保持了较好的稳定性。
在不同负载情况下,输出电压变化较小,满足了稳压电源的设计要求。
但在高负载情况下,输出电压稍有波动,需要进一步优化电路设计以提高稳定性。
五、实验总结通过本次实验,我深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验操作。
在实验过程中,我遇到了一些问题,例如电路连接不牢固、元器件选型不合适等,但通过不断调试和改进,最终成功完成了实验。
通过实验,我不仅学到了理论知识,还提高了动手实践的能力。
六、实验改进和展望在今后的实验中,我将进一步改进电路设计,优化稳压电路的性能。
同时,我还将进一步研究开关稳压电路的设计原理和实验操作,以扩展自己的知识面。
直流升降压稳压电路的设计简介直流升降压稳压电路是一种用于直流电源系统的电路,它可以将输入的直流电压升高或降低到所需的电压水平并保持稳定。
本文将介绍直流升降压稳压电路的设计原理和步骤。
设计原理直流升降压稳压电路的设计基于以下原理:1. 电感原理:电感可以稳定电流,通过电感的变化可以改变电压。
2. 电容原理:电容可以储存电荷,通过电容的变化可以改变电压。
3. 开关原理:利用开关控制电压的通断情况,实现升压或降压。
设计步骤设计直流升降压稳压电路的步骤如下:1. 确定需求:确定所需的输出电压和电流。
2. 选择拓扑结构:根据需求选择适合的拓扑结构,常见的有升压、降压和升降压。
3. 选择元件:根据拓扑结构选择合适的元件,如电感、电容和开关元件。
4. 计算参数:根据输入电压、输出电压和电流计算电感、电容和开关元件的参数。
5. 绘制电路图:将选择的元件和参数绘制成电路图。
6. 进行仿真分析:使用电路仿真软件进行电路分析和优化。
7. 搭建实验电路:根据仿真结果搭建实验电路进行测试。
8. 调整参数:根据测试结果进行参数调整,直至达到设计要求。
9. 进行稳定性测试:测试电路在不同工况下的稳定性。
10. 编写报告:总结电路设计过程和测试结果,撰写设计报告。
案例分析以下是一个简单的直流升压稳压电路的实例:电源输入电压:12V所需输出电压:24V输出电流:1A拓扑结构:升压根据所选的升压拓扑结构,计算所需的电感、电容和开关元件的参数,并进行仿真分析。
根据仿真结果搭建实验电路进行测试,并调整参数以达到设计要求。
总结直流升降压稳压电路的设计需要根据需求选择适合的拓扑结构,并根据计算和仿真来确定元件的参数。
通过实验测试和参数调整,可以达到设计要求并保证电路的稳定性。
设计过程中建议使用合适的软件进行仿真分析,以提高设计效率和准确性。
以上是直流升降压稳压电路的设计概述,希望对您有所帮助。
如果您还有其他问题,请随时向我提问。
简述直流稳压电源的组成和工作原理直流稳压电源是用来稳定直流电压输出的电子设备,常用于电子电路实验、通信设备、工业控制系统以及电子产品的研发与生产过程中。
下面将从直流稳压电源的组成和工作原理来进行详细介绍。
1. 组成直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路以及输出电路组成。
(1)变压器:变压器是直流稳压电源的核心部件之一,用来将输入交流电压转换为所需的直流电压,一般采用变压器的一次侧接入市电,二次侧输出恒定的交流电压。
(2)整流电路:整流电路将变压器输出的交流电压转换为具有特定波形的直流电压,常用的整流电路有单相半波整流电路、单相全波整流电路和三相整流电路等。
(3)滤波电路:滤波电路主要用于去除整流电路输出的脉动成分,将其转换为平滑的直流电压。
滤波电路一般采用电容、电感等元件组成,并且可以根据需要选择不同的滤波方式,如LC滤波和RC 滤波等。
(4)稳压电路:稳压电路是直流稳压电源的关键组成部分,用来确保输出电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路等,线性稳压电路通过调节电阻或晶体管的工作状态来实现稳压控制,而开关稳压电路则依靠开关元件的开关动作来维持输出电压的稳定。
(5)输出电路:输出电路用于向外部电路或负载提供稳定的直流电压,一般采用继电器或电路保护元件等来保护稳压电源和外部设备。
2. 工作原理直流稳压电源的工作原理可以简单概括为变压器- 整流滤波- 稳压控制。
具体过程如下:(1)变压器:变压器作为直流稳压电源的输入部分,将市电提供的交流电压通过变压器的绝缘和变换作用转换为合适的交流电压输出到整流电路。
(2)整流滤波:整流电路将变压器输出的交流电压经过整流装置转换为带有脉动的直流电压,然后经过滤波电路去除脉动成分,得到较为平稳的直流电压。
(3)稳压控制:稳压电路通过对输出电压进行检测,与设定的目标电压进行比较,并根据比较结果调节稳压电路中的控制元件,以使输出电压保持在目标值附近。
直流稳压电路图及原理直流稳压电路是一种能够保持输出电压稳定的电路,它能够在负载变化或输入电压波动时,仍能够保持输出电压不变。
直流稳压电路在电子设备中应用广泛,例如在电源供应器、电动机控制器和通信设备中都有着重要的作用。
在本文中,我们将介绍直流稳压电路的基本原理和常见的电路图。
首先,我们来了解一下直流稳压电路的原理。
直流稳压电路的基本原理是通过对输入电压进行调节,使得输出电压保持在一个稳定的水平。
当输入电压发生变化时,稳压电路能够通过自身的调节机制,使得输出电压保持不变。
这样就能够确保电子设备在不同工作条件下都能够正常工作。
常见的直流稳压电路包括三种类型,电阻稳压电路、二极管稳压电路和集成电路稳压电路。
其中,电阻稳压电路是最为简单的一种稳压电路。
它通过串联一个电阻器和一个Zener二极管,来实现对输出电压的稳定。
当输入电压发生变化时,Zener二极管会自动调节,以保持输出电压不变。
而二极管稳压电路则是通过二极管的导通特性来实现对输出电压的稳定。
集成电路稳压电路则是利用集成电路内部的反馈控制电路,来实现对输出电压的稳定。
接下来,我们将介绍一个常见的直流稳压电路图。
如下图所示:[图1,直流稳压电路图]在这个电路图中,我们可以看到一个简单的二极管稳压电路。
输入电压通过二极管D1和电容C1进入稳压电路,经过稳压电路后输出稳定的电压。
当输入电压发生变化时,二极管D1会自动调节,以保持输出电压不变。
这样就实现了对输出电压的稳定。
除了二极管稳压电路外,我们还可以通过改变电路中元件的数值和类型,来实现不同的稳压效果。
例如,增大电容的数值可以提高稳压电路的稳定性,而更换不同型号的二极管则可以实现不同的输出电压范围。
总的来说,直流稳压电路是一种非常重要的电子电路,它能够保持输出电压的稳定,确保电子设备的正常工作。
通过对不同类型的稳压电路进行了解和应用,我们可以更好地设计和调节电子设备的电源系统,从而提高设备的性能和可靠性。
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RS和稳压二极管DZ组成。
Dz
Is
Rs
Ro
UsUo
IoIz
稳压电路
+
-
+
-
图1 稳压二极管稳压电路
输出端电压 UO=UZ=US–RS*IS= US–(IZ+IO)RS (式1)
Us为未稳压的输入直流电压, UO为经过稳压的直流电压, RS为DZ的限流保护电阻, 又起电压调整作用,
DZ为稳压二极管, RL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DZ反向导通
后其两端的压降基本保持不变。当US增大引起RS上的电流增大, 但UO 即DZ两端的电压保持恒定不变, 这
样US的增大量全部降在RS上, 以保持UO不变, 反之亦然。在实际应用中RS的特性和DZ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US、RL及
UO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。
Dz
Is
Rs
Ro
UsUo
Io
Ib稳压电路+-+-TIc
图2 并联晶体管稳压电路
图2为并联晶体管稳压电路。其中T是调整管、DZ是基准稳压管,Rs是Dz的限流电阻,RO是负载。
这个稳压电路的输出电压约等于稳压管DZ的稳压值(实际上要加上T发射结电压,一般锗管取0.3V,硅管
取0.7V)。这是由于电源在工作时,T发射结导通,发射极电压与基极电压连结一致,而基极电压被DZ稳
定在一个固定值。这个电路可以看作T将DZ的稳压作用放大了β倍,相当于接入一个稳压值为DZ稳压值,
稳压效果为β倍DZ稳压效果的稳压管。
并联稳压电路稳压性能有所提高,线路也不复杂,其优点是:有过载自保护性能,输出断路时调整管
不会损坏;在负载变化小时,稳压性能比较好;对瞬时变化的适应性较好。 但并联稳压电路也有比较大的
缺点:效率较低,特别是轻负载时,电能几乎全部消耗在限流电阻和调整管上;输出电压调节范畴很小;
稳定度不易做得很高。这些固有的缺点很难改进,所以现在普遍利用的都是串联稳压电路。
三、串联晶体管稳压电路
图3为简单的串联晶体管稳压电路。调整管T与负载电阻RO相串联,当由于供电或用电发生变化引起
电路输出电压波动时,它都能及时地加以调节,使输出电压保持基本稳定,因此它被称做调整管。稳压管
DZ为调整管提供基准电压,使调整管基极电位不变。RS 是DZ的保护电阻,限制通过DZ的电流,起保护稳压
管的作用。
Dz
IsRsRoUsUoIoIb
稳压电路
+
-
+
-
T
Ic
图3 串联晶体管稳压电路
电路稳压过程是这佯的:如果输人电压US增大,使输出电压UO增大时,由于Ub=Uw固定不变,调整管
基射集间电压Ube =Ub-US将减小,基极电流Ib随之减小,而管压降Uce 随之增大,从而抵消了US 增大的部分,
使UO基本稳定。如果负载电流IO增大,使输出电压UO减小时,由于Ub固定,Ube 将增大,Uce 减小,也同样
地使UO基本稳定。
从上面分析中可以看到,调整管既象是一个自动的可变电阻:当输出电压增大时,它的“阻值”就增
大,分担了大出来的电压;当输出电压减小时,它的“阻值”就减小,补足了小下去的电压。无论是哪种
情况,都使电路保持输出一个稳定的电压。这种稳压电路也能输出较大的电流,而且输出电阻低,稳压性能
好;电路也易于制作,但其也有输出电压不可调等缺点。
四、开关型稳压电路
基于上述线性稳压电路的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠,但它存在着效率低(只有30%
-50%)、体积大、铜铁消耗量大,工作温度高及调整范围小等缺点。为解决线性型稳压电源功耗较大的缺
点,研制了开关型稳压电源。开关稳压器的转换率可达60%~85%以上,而且可以省去工频变压器和巨大的
散热器,体积和重量都大为减小,具有体积小,效率高的优点。这种开关型电路已在各种电子设备中获得
广泛的应用。
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种,在实际的应用中,调宽式使用得较多,在目前
开发和使用的开关电源集成电路中,绝大多数也为脉宽调制型。
图4 开关电源基本电路原理框图
开关式稳压电源的基本电路框图如图4所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含
有一定脉动成份的直流电压,该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压
经整流滤波变为所需要的直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、
脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。控制电路
用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。
常用的实现开关控制的方法;有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器
等。开关型稳压电路体积小,转换效率高,但控制电路较复杂。随着自关断电力电子器件和电力集成电路
的迅速发展,开关电源已得到越来越广泛的应用。
参考文献:
[1]张立荣.一种改进太阳能计算器芯片二极管稳压电路设计[J],电子与封装,2012(10).
[2]李向东,刘伟. 串联型稳压电路的设计,周口师范高等专科学校学报[J],2001(09).
[3]张新德.稳压电路原理及其基本应用分析,家庭电子[J],1998(01).
[4]傅丰林.模拟电子线路基础,西安电子科技大学出版社[M],(2002-01出版).
经典直流稳压电路原理分析
作者:张大为, 崔金, 秦小二
作者单位:张大为(中国人民解放军93798部队), 崔金,秦小二(中国人民解放军93575部队)
刊名:
科学时代
英文刊名:KEXUE SHIDAI
年,卷(期):2013(9)
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