最新5滤波稳压电路

5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一，其主要功能是将交流电转换为直流电，并提供稳定的电压输出。

5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中，如手机、数码设备、嵌入式系统等。

本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。

二、设计需求1.输出电压为5V，电流大于等于1A。

2.稳压范围在±2%以内。

3.起始电源电压为220V交流电。

4.设计尺寸紧凑，适合应用于各种电子设备中。

5.安全可靠，具备过压、过流、过温保护功能。

三、设计原理1.整流滤波：电源输入端接入变压器，将220V交流电转换为较低电压的交流电，然后通过整流电路将交流电转换为直流电。

整流电路一般采用桥式整流电路，通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。

接下来需要对直流信号进行滤波，以去除残留的交流成分。

滤波电路通常采用电容滤波，将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。

2.稳压电路：在滤波后的直流电压上接入稳压电路，以确保输出电压的稳定性。

常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。

-线性稳压：线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路，通过调节电路中的稳压元件的工作状态，来实现对输出电压的稳定。

线性稳压的优点是设计简单，成本低，但效率较低，热量较多。

-开关稳压：开关稳压电路采用开关元件，通过周期性开关来控制直流电压的波形，从而实现对输出电压的调节。

开关稳压的优点是效率高，体积小，热量少，但设计复杂一些。

3.保护电路：为了确保电源的安全可靠性，需要设计适当的保护电路，包括过压保护、过流保护和过温保护。

-过压保护：添加过压保护电路，当输出电压超过预设范围时，电路可以自动切断输出。

-过流保护：添加过流保护电路，当输出电流超过额定值时，电路可以自动切断输出，避免损坏电子设备。

-过温保护：添加过温保护电路，当电源温度超过安全工作范围时，电路可以自动切断输出，防止发生短路、火灾等危险情况。

四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型，线性稳压或开关稳压。

4种整流5种滤波电路总结写在前⾯： 本⽂包含内容： 1、变压电路 2、整流电路 2-1：半波整流电路 2-2：全波整流电路 2-3：桥式整流电路 2-4：倍压整流电路 3、滤波电路 3-1：电容滤波电路 3-2：电感滤波电路 3-3：RC滤波电路 3-4：LC滤波电路 3-5：有源滤波电路 4、整流滤波电路总结 4-1：常⽤整流电路性能对照 4-2：常⽤⽆源滤波电路性能对照 4-3：电容滤波电路输出电流⼤⼩与滤波电容量的关系 4-4：常⽤整流滤波电路计算表基本电路： ⼀般直流稳压电源都使⽤220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进⾏稳压，最终成为稳定的直流电源。

这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将⽆法正常⼯作。

1、变压电路 通常直流稳压电源使⽤电源变压器来改变输⼊到后级电路的电压。

电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。

初级绕组⽤来输⼊电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。

通俗的说，电源变压器是⼀种电→磁→电转换器件。

即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁⼒线切割次级线圈产⽣交变电动势。

次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。

变压器的电路图符号见图2-3-1。

2、整流电路 经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。

在直流稳压电源中利⽤⼆极管的单项导电特性，将⽅向变化的交流电整流为直流电。

（1）半波整流电路 半波整流电路见图2-3-2。

其中B1是电源变压器，D1是整流⼆极管，R1是负载。

B1次级是⼀个⽅向和⼤⼩随时间变化的正弦波电压，波形如图 2-3-3（a）所⽰。

0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，⼆极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过； π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，⼆极管D1反向截⽌，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。

5V 稳压电源的设计 一：设计要求设计一个稳压电路，画电路原理图并且仿真。

要求输出电压5 V ，最大输出电流≥200 mA 。

希望采取各种技术手段（如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等），提高稳压电路的性能。

给出设计电路的输出电阻、稳压系数:（其中和分别是输入和输出电压）和纹波电压。

二：相关知识本设计要求一个从220V 输入，经过变压、整流、滤波以后，提供5V 的输出，并且最大输出电流≥200 mA 。

可见，有一定的功率要求，在满足电压稳定的情况下，提高输出功率。

可见，本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。

该直流电源大致框架为：改变电压值 交流变脉动直流减小脉动 稳定电压变压器：变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用。

整流器：把交流电转换成直流电的装置，整流器可以真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。

滤波器：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。

稳压器：自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内三：设计思路变压器：采用一般的线性变压器，由两个电感耦合而成，这里希望它输入工频220V ，输出为10V ，一次二次组电感比应为(220/10)^2，即484倍。

电路如图：整流器：拟采用桥式整流，可选单相或三相。

考虑到电路要求的输出功率不是太大，换用三相桥式整流会增加电路复杂度，增大损耗。

故只采用单相桥式整流。

二极管选用的是比较通用的D1N4007，稳定性好，能够满足电流不大的要求。

O O IIU US U U ∆=∆O U I U滤波器：为了使电路尽可能简单，采用π型RC滤波电路。

串并联电抗之积都限定在频率范围内。

查阅资料可知，该滤波电路属于定K行滤波器。

因为电路设计电流在200mA左右，次级输入电压12.4V左右。

考虑到后续电路需要10V左右的输入，这里R取12Ω。

项目二5V稳压电源电路原理图的绘制(总14页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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“”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学习活动方法2：在【Project】面板的项目名称“5V稳压电源.PRJPCB”上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【追加新文件到项目中】→【Schematic】。

实验六整流、滤波、稳压电路一、实验目的1.掌握桥式整流的特点。

2.了解稳压电路的组成和稳压作用。

3.熟悉集成三端可调稳压器的使用。

二、实验属性验证性实验三、实验仪器设备及器材1.试验台2.示波器3.数字万用表四、预习要求1.二极管全波整流的工作原理及整流输出波形。

2.整流电路分别接电容、稳压管时的工作原理及输出波形。

3.熟悉集成三端可调稳压器的工作原理。

五、实验内容与步骤首先校准示波器1.桥式整流：按图 8-1 接线，在输入端接入交流 14V 电压，调节 W2 使 I0= 50mA时，测出 Vo，同时用示波器的 DC 档观察输出波形并记入表 8-1 中。

表8-1图8-1 仿真参考电路2.加电容滤波：上述实验电路不动，在桥式整流后面加电容滤波，如图8-2 接线，测量接电容的情况下输入电压V0 及输出电流I0 ，同时用示波器的DC 档观察输出波形并记入表8-2 中。

表8-2图8-2 仿真参考电路3.加稳压二极管上述电路不动，在电容后面加稳压二极管电路，如图8-3 接线，在接通交流14V 电源后，调整W2 使I0 分别为10mA、15mA、20 mA 时，测出V AO 和V0，并用示波器的DC 档观测波形，记入表8-3 中。

、表8-3图8-3仿真参考电路当I0=10mA时当I0=15mA时当I0=20mA时六、实验报告1.总结桥式整流的特点。

答：脉动较小，使用的整流器件较全波整流时多一倍，整流电压脉动与全波整流相同，每个器件所承受的反向电压为电源电压峰复值。

2.说明滤波电容 C 的作用。

C有关答：滤波。

输出电压的脉动程度与平均值与放电时间常数RL3.总结稳压二极管的稳压作用和可调三端稳压器的稳压作用。

答：稳压二极管：稳定电压，稳压值是固定的，并联在电路上，功率较小，主要用在电路中稳定某一点的工作电压，多应用在控制电路，在击穿情况下才起控制作用的。

可调三端稳压器：稳定电压，稳压值是可调，串联在电路上，功率较大，主要用在为整个或部分电路提供稳定或可调的供电电源，多用在供电电路，不能击穿。

一、整流电路的工作原理整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的电路。

其工作原理主要通过二极管的导通和截止来实现。

在正半周的电压周期内，二极管处于导通状态，电流可以顺利通过；而在负半周的电压周期内，二极管处于截止状态，电流无法通过。

这样，交流电信号经过整流电路后，就可以转化为直流电信号输出。

二、滤波电路的工作原理滤波电路是用来去除整流后直流电信号中的脉动成分，使得输出的电压更加平稳。

其主要原理是通过电容器的充放电来吸收和释放交流电信号中的高频脉动成分。

在充电时，电容器可以吸收一部分脉动成分；在放电时，电容器则会释放出积累的电荷，从而使输出的电压更加稳定。

三、稳流电路的工作原理稳流电路是为了在负载变化时，仍然能够保持输出电流恒定的电路。

其原理是通过负反馈控制电路的工作点，使得在负载变化时，电路可以自动调整输出电流，从而避免因负载变化而导致的输出电流波动。

四、稳压电路的工作原理稳压电路是为了在输入电压波动时，能够保持输出电压恒定的电路。

其工作原理主要包括串联稳压和并联稳压两种方式。

串联稳压是通过调整输出电压与输入电压之间的电压差，以维持输出电压稳定；而并联稳压则是通过电容器和电感器等元件来减小输入电压的波动，从而实现输出电压的稳定。

五、结论整流、滤波、稳流、稳压电路是电子电路中常见的几种基本电路，它们通过不同的原理和组合方式，可以实现对交流电信号的转换和处理，从而得到稳定的直流电信号输出。

在实际应用中，这些电路通常会被应用于各种电子设备和电源系统中，起到了至关重要的作用。

对这些电路的工作原理有深入的了解，对于电子工程领域的从业者来说，是非常重要的。

六、整流、滤波、稳流、稳压电路在电子设备中的应用上文我们已经介绍了整流、滤波、稳流、稳压电路的工作原理，接下来我们将重点谈谈这些电路在电子设备中的应用。

1. 整流电路的应用整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的关键电路之一，广泛应用于各种电源设备和电子设备中。

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，稳压器目录内容摘要 (I)引言 (1)第1章直流稳压电源 (3)2硬件电路 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 电路设计 (4)3．元件选取 (8)3.1 电源变压器 (8)3.2 整流二极管的选择 (8)3.3 滤波电容的C的确定 (8)4．总结 (10)参考文献 (11)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；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的)；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。

线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。

开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线形电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。