模电直流稳压电源课程设计(模电课设

直流稳压电源设计1. 引言直流稳压电源是一种用于提供恒定直流电压输出的电子设备，广泛应用于各个领域的电子设备中。

本文将详细介绍直流稳压电源的设计过程，包括理论基础、电路设计、实验步骤和结果分析等。

2. 理论基础2.1 直流稳压原理直流稳压电源的基本原理是通过负反馈控制技术，使得输出端的电压保持在一个稳定值。

在负载变化或输入电源波动时，通过调节控制信号，使得输出端的电压不受影响。

2.2 稳压管稳压管是直流稳压电源中常用的元件，它能够根据输入端的变化自动调整其导通状态以保持输出端的恒定电压。

常见的稳压管有Zener二极管和三端稳压器。

2.3 变压器变压器是直流稳压电源中用于降低或升高交流输入电源的元件。

通过变换输入端的交流电压，可以得到所需的直流输出电压。

3. 电路设计3.1 输入端设计输入端设计包括交流输入电源的接入和滤波。

将交流输入电源通过变压器降压至所需的电压等级。

使用滤波电路对输入信号进行滤波，去除交流成分，得到纯净的直流信号。

3.2 稳压管设计稳压管是直流稳压电源中最关键的元件之一。

根据所需的输出电压和额定电流，选择合适的稳压管进行设计。

在稳压管前后分别加上适当的限流电阻和维护电阻，以保证稳定工作。

3.3 输出端设计输出端设计主要包括负载调节和过载保护。

通过连接合适的负载电阻，并在输出端加上过载保护元件，可以实现对输出端电流和功率的控制和保护。

4. 实验步骤4.1 确定需求和参数首先需要明确直流稳压电源的需求和参数，包括输出电压、额定电流、负载范围等。

4.2 选取元件和计算参数根据需求确定所需的元件，并进行参数计算。

包括变压器的变比计算、稳压管的选择和限流电阻的计算等。

4.3 绘制电路图根据元件选取和参数计算结果，绘制直流稳压电源的电路图。

4.4 搭建实验电路按照电路图，搭建实验所需的电路，连接各个元件。

4.5 调试和测试对搭建好的实验电路进行调试和测试，包括输入端、稳压管和输出端的工作状态检查。

1 设计目的学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

2 设计任务及要求2.1简要说明在电子系统中，总是需要一种稳定输出电压大小的直流稳压电源，通常将这种电源称为可调直流稳压电源。

它输出电压V o恒定，又较大的输出电压。

2.2设计要求(1)设计任务：设计电源变压器，整流电路和稳压电路。

(2)主要技术指标：(3)输出电压：3~9v连续可调(4)输出电流:Iomax=800mA(5)输出电压变化量：(6)稳压系数：Sv<﹦0.0033 设计步骤设计将220V交流电转换为3—9V连续可调电源，有直流稳压电源原理，设计如下概要电路图1：图1 整体设计原理图3.1变压器变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

原理演示图2 变压器基本原理图变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理（如图2-1）：当一次侧绕组上加上电压Ú1时，流过电流Í1，在铁芯中就产生交变磁通Ø1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1，É2，感应电势公式为：E=4.44fNØm式中：E--感应电势有效值f--频率N--匝数Øm--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同。

当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（Í0），这个电流称为激磁电流。

当二次侧加负载流过负载电流Í2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流Í0，一部分为用来平衡Í2，所以这部分电流随着Í2变化而变化。

模电部分多路输出直流稳压电源设计一、设计任务与要求1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出，主要技术指标要求：第一档输出 +12V，-12V 1A第二档输出 +5V，-5V 1A第三档输出 +3～+12V2．学会根据已学知识设计具有某一特定功能的电路；3．学会基本电路的组装与调试。

二、方案设计与论证可调直流稳压电源一般由电源、变压器、整流电路、滤波电路、及稳压电路组成。

变压器把市电220V/50Hz交流电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。

这次课程设计是在王枫老师指导下充分利用所学模拟电子技术的知识设计制作的。

直流稳压电源有很多优异特性，为获得可靠的直流电压，一个简易的办法就是将我国目前的市电电压通过一定的方法转化为我们需要的直流电。

我们此次课程设计任务就是设计一个可靠的多路输出直流稳压电源。

本设计主要采用多路输出直流稳压构成集成稳压电路，通过变压、整流、滤波、稳压四过程将 220V交流电变为稳压直流电，实现实现固定输出电压 +12V、-12V、+5V、-5V四种电压输出，并实现在+3V～+12V间可调。

采用电源变压器、整流滤波电路、和稳压电路。

其中稳压电路是采用7812和7912实现+12V、-12V输出；采用集成电路7805和7905稳压器实现+5V、-5V输出；采用317集成电路实现+3～+12V输出。

将此方案与其他任何方案进行对比，可以发现此方案结构简单，所用元件数目较少，且容易调试。

在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

为了得到此稳压直流电源，我们利用所学的模电知识设计可调直流稳压电源，此电源一般由电源变压器，整流、滤波电路及稳压电路所组成。

变压器把电交流电压变为所需要的低压交流电，整流电路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。

模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2014 年 6 月10日直流稳压电源设计一、设计功能概述本次设计的设计要求为：设计一个直流稳压电源；输入交流电压220v；输出直流电压5v；输出电流1A；输出最大纹波电压小于10mV。

本文所设计的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220v 的单相交流电压转换为输出稳定的5v直流电压。

在负载电阻为几十到几千欧姆时其输出电压稳定，纹波电压小于10mv；最大输出电流可达1A。

电路设计方面采用电源变压器电路、整流电路、滤波电路、稳压电路组成直流稳压电源电路。

其中，整流电路采用单相桥式整流电路；滤波电路采用电解电容滤波电路；稳压电路串联型稳压电路。

直流电源在二、设计步骤1、原理分析单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图及如图1.1所示。

图1.1电源变压器是为了降低从电网输入电压的有效值。

直流电源的输入为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。

变压器副变电压有效值决定于后面电路的需要。

整流电路把变压器副边的交流电压转化为直流电压。

即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，但整流电路的输出仍有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。

采用电容滤波电路可以有效减小电压的脉动，使输出电压平滑。

交流电压通过整流、滤波后虽然变为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，其平均值也会随之变化。

为了稳定电压需要用到稳压电路。

本文采用具有放大环节的串联型稳压电路，可以使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。

下面分别介绍一下各个部分的原理。

（1）单相桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的缺点，本文所设计直流稳压电源采用单相全波整流电路。

模电课程设计直流稳压电源一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握直流稳压电源的基本工作原理，理解稳压电路各组成部分的作用及相互关系。

2. 使学生掌握稳压电源的主要性能指标，如电压稳定性、负载调整率、纹波系数等。

3. 帮助学生了解不同类型的稳压电路及其特点，如线性稳压电路、开关稳压电路等。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析实际电路的能力，能正确选用稳压电源并进行简单的电路设计。

2. 提高学生动手实践能力，学会使用示波器、万用表等工具进行稳压电源性能测试。

3. 培养学生团队协作能力，能在小组讨论中积极发表见解，共同解决问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成自主学习、探究学习的习惯。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，敢于面对和解决问题。

3. 增强学生的环保意识，认识到电子设备对环境的影响，倡导绿色环保理念。

课程性质：本课程为模拟电子技术课程的一部分，侧重于直流稳压电源的工作原理、性能分析和应用。

学生特点：学生为高中年级，已具备一定的电子基础知识，具有较强的学习能力和动手实践能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实验相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际电路设计中，提高解决问题的能力。

教学过程中，注重分解课程目标，确保学生达到预定的学习成果，为后续课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论教学：a. 稳压电源概述：介绍稳压电源的定义、分类及在电子设备中的作用。

b. 线性稳压电路：讲解LM7805等常用线性稳压集成电路的内部结构、工作原理及性能参数。

c. 开关稳压电路：分析开关稳压电路的基本原理、电路组成及特点，如效率高、体积小等。

d. 稳压电源性能指标：阐述电压稳定性、负载调整率、纹波系数等性能指标的定义及测试方法。

2. 实践教学：a. 稳压电源搭建与测试：指导学生搭建线性稳压电路和开关稳压电路，使用示波器、万用表等工具进行性能测试。

1）题目：串联型直流稳压电源2)设计任务和要求任务：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标：1、输出电压6V、9V两档，正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、纹波电压峰值▲V op-p≤5mv；3)整体电路设计*整体电路框图（1）方案比较；方案一：Q1方案二：¸50%Q12N2923¸50%这两种方案都是在图（1）框图的思想指导下设计的，都是将市电经过变压，整流，滤波，再经过稳压电路后输出一个稳定的电压。

电路的各部分原理如下：1、变压变压部分是由一个220V 交流电源和变压器组成的！变压器是通过线圈的比例来调整输出电压的。

由Ui=(2~3)Uo 可大概确定线圈的匝数比！ 2、整流整流部分是由四个晶体二极管组成的，利用晶体二极管的正向导通、反向截止的特性，将交流电正流程变压直流电。

！ 3、滤波利用了电容通交流，阻直流的特性，可以将大部分的交流信号直接导向低端，从而达到滤波的效果*可以由Ui=(2~3)Uo 选择整流滤波电路的元件参数。

4、基准稳压电路基准稳压电路是由一个电阻和稳压管组成的！稳压二极管是一种硅材料支撑的面接触型的晶体二极管，当稳压管在反向击穿的时候，在一定的电流范围内，（或者说在一定的功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性。

只要控制反向电流不超过一定值，管子就不会因过热而损坏！而在这各组成部分中的电阻就承担起这个责任！通过电阻的分压，可以使的稳压管工作在有限电压范围之内！5、取样、调整、放大这三个部分是连成一体的。

首先先通过三个串联电阻以及稳压管取样，然后在通过运算放大电路的放大。

放大后的数值输出给调整管的基极，经过三极管的放大功能，调整U0的电压值！这是一个深度反馈电路，从而保证了能够输出一个恒定稳压值！其总过程为：当U0增大，这是运放两端的取样就增大，由于运放是反向接入电路，所以其是反向放大从而是输出运放输出端电压值变小，再通过三极管的放大作用，基极的电压变小，其发射极的电压自然也就降低了！从而减小了U0数值！同理，当U0减小的时候，通过这个部分电路的共同作用，可以将U0提升上来，从而达到稳压输出的效果！稳压电路原理框图如下：保护电路方案一：L通过上面的原理，我开始设计了方案一的原理图。

模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2014 年 6 月10日直流稳压电源设计一、设计功能概述本次设计的设计要求为：设计一个直流稳压电源；输入交流电压220v；输出直流电压5v；输出电流1A；输出最大纹波电压小于10mV。

本文所设计的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220v 的单相交流电压转换为输出稳定的5v直流电压。

在负载电阻为几十到几千欧姆时其输出电压稳定，纹波电压小于10mv；最大输出电流可达1A。

电路设计方面采用电源变压器电路、整流电路、滤波电路、稳压电路组成直流稳压电源电路。

其中，整流电路采用单相桥式整流电路；滤波电路采用电解电容滤波电路；稳压电路串联型稳压电路。

直流电源在二、设计步骤1、原理分析单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图及如图1.1所示。

图1.1电源变压器是为了降低从电网输入电压的有效值。

直流电源的输入为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。

变压器副变电压有效值决定于后面电路的需要。

整流电路把变压器副边的交流电压转化为直流电压。

即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，但整流电路的输出仍有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。

采用电容滤波电路可以有效减小电压的脉动，使输出电压平滑。

交流电压通过整流、滤波后虽然变为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，其平均值也会随之变化。

为了稳定电压需要用到稳压电路。

本文采用具有放大环节的串联型稳压电路，可以使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。

下面分别介绍一下各个部分的原理。

（1）单相桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的缺点，本文所设计直流稳压电源采用单相全波整流电路。

目录一、引言 (2)二、设计目的 (3)三、设计任务和要求 (3)四、设计步骤 (4)五、总体设计电路 (21)六、设计元件列表.. (23)七、参考文献资料 (24)八、综合总结 (25)一、引言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+/- 5v直流电，并实现电压可在3-12V连续可调。

电源的发展经历了整流器时代，逆变器时代、变频器时代并逐步向绿色靠拢。

稳压电源的历史可追溯到十九世纪，爱迪生发明电灯时，就曾考虑过稳压器，到二十世纪初，就有铁磁稳压器以及相应的技术文献，电子管问世不久，就有人设计了电子管直流稳压器，在四十年代后期，电子器件与磁饱和元件相结合，构成了电子控制的磁饱和交流稳压器。

五十年代晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源成了直流稳压电源的中心。

六十年代后期，科研人员对稳定电源技术做了新的总结，使开关电源，可控硅电源得到快速发展，与此同时，集成稳压器也不断发展。

直至今日，在直流稳压电源领域，以电子计算机为代表的要求供电电压低，电流大的电源大都由开关电源担任，要求供电电压高，电流大的设备的电源由可控硅电源代之，小电流、低电压电源都采用集成稳压器。

关键词：直流；稳压；变压二、设计目的1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

三、设计任务及要求直流稳压电源的设计1.简要说明：在电子系统中，总是需要一种稳定输出电压大小的直流稳压电源，通常将这种电源称为可调直流稳压电源。

它输出电压V o恒定，又教大的输出电压。

模电课程设计--直流可调稳压电源⒈这里变压电路主要是将高压侧220V 交流电压变压到低压侧低压，选用的变比为220/12=18.33=18查资料后知选择电源变压器方法 1）确定副边电压U2：根据性能指标要求：V Uo 3min = V Uo 9max =又min )(max Uo Ui Uo Ui -≥- max )(min Uo Ui Uo Ui -≤- 其中：V Uo Ui V Uo Ui 40max min)(,3min max)(=-=-V Ui V 4312≤≤∴此范围可任选：114Uo V Ui == 根据 2)2.1~1.1(1U Uo = 可得变压的副边电压： V Uo U 1215.112== 2）确定副边电流2I ：Io Io =1又副边电流1)2~5.1(2Io I = 取mA Io Io 800max == 则A A I 2.18.0*5.12== 3)选择变压器的功率变压器的输出功率：W U I Po 4.1422=>2.整流电路主要用四个二极管1N4007或者其他的具有单极性大二极管，接成电桥形式具有整流作用 通过查找资料知选择二极管的方法3.选择整流电路中的二极管 变压器的伏变电压 V U 122=∴桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：V U 1722= 桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：A Io 4.028.02== 查手册选整流二极管IN4007,其参数为：反向击穿电V V U BR 171000>>= 最大整流电流A A I F 4.01>=3.滤波电路滤波电路主要是电容的选择，根据查资料得知电容选择方法如下：1）求Ui ∆：根据稳压电路的稳压系数的定义：UiUi Uo Uo S V ∆∆=设计要求mVUo 5≤∆003.0≤Sv V V Uo 9~3++= V Ui 14=代入上式，则可求得 V Sv Uo Uo Ui Ui 3.3)003.0*9()005.0*4(*==∆=∆ ； 2）求滤波电容C设定S t A Io Io 01.0,8.0max === 所以滤波电容：uF Ui t Io C 24243.301.0*8.0max*==∆=。

模电直流稳压电源课程设计(模电课设3)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2一、设计题目：直流稳压电源二、设计要求：输出电压可以在3-10V连续调节，稳压电源可采用串联型稳压电路或三端稳压电路设计。

3目录一、设计题目—-——-———-——-—-———-—-——--—-—--1二、设计要求-———-—-——-—-—-----—----—---——1三、原理与分析--———-—-—---——---—-—-—---—3四、具体实现-—--———-———-——---———--—---—8五、各部分定性说明以及定量分析---——-—-10六、设计心得体会—--——---—------——----—134七、参考文献-—-—-————--——-——-——-—--—-—-15三、原理与分析1．直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由直流电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。

各部分的作用：图1 示意图（1）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。

变压器副边与原边的功率比为5P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。

（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。

再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。

常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等. 图2：各滤波电容C满足RL-C＝(3～5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。

6图3（3）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。

常用可调式正压集成稳压器有CW317(LM317）系列，它们的输出电压从1。

25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。

其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1。

模电课程设计直流稳压电源绪论在各种电子电路中，总离不开电源电路，而曲于电路结构和元件特性，就需要用到直流电源供电，就像我们下个学期即将学到的单片机，其需要5V的直流电源。

如若釆用干电池为其供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。

而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所需要的电压。

电力系统供电电压的波动，或者负载阻抗和功率的变化，都会引起整流器输出电压随之改变。

在电子电路和自动控制装置中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波，稳压，以获得我们所需要的供电电源。

电源波动或负载变化影响而保持稳定，这就需要我们对整流后的电源进行稳压设讣。

1第一章设计要求与指标1.1设计要求：(1)设计一个能输出正负12V的直流稳压电源；(2)拟定测试方案和设计步骤；(3)根据设讣要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；(4)绘出原理图和印制板图；(5)在万能板上连接电路。

(6)测量直流稳压电源的内阻；(7)测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；交流电源(8) 撰写设计性报告。

1. 2技木指标：(1) 电源输出电压为正负12V;(2) 输入电压220V⑶最大输出电流为Iom=500mA;(4) 纹波电压小于等于5mA;(5) 稳压系数Sr 小于等于5,.2第二章理论分析2. 1整体理论分析设讣电路框图如图1所示：图2-1电路框图在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

图2-1是直流稳压电源 设讣的基本思路和整体流程。

因为我们要得到的直流电源的是12V 等的稳定直流电 压，而我们平常的生活用电220V 的交流电，所以我们必须变压，变压后交流变成 直流。

但此时的直流电压波动很大，脉动的直流电压还含有较大的波纹，所以我们 要对其进行滤波，得到波动较小的直流电。

模电课程设计直流稳压电源武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计学号:课程设计直流稳压电源题目学院专业班级姓名指导教师2011 年 1 月 16 日1武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 工作单位:题目: 直流稳压电源初始条件:变压器,保险丝，整流桥，极性电容，电位器，电容，电阻，连接线，二极管，集成稳压器。

要求完成的主要任务:设计一个能输出+9V,+12V的直流稳压电源，在输入电压220V、50Hz、电压变化范围，15%,,20%条件下:a(输出电压可调范围为+9V,+12Vb(最大输出电流为1.5Ac(电压调整率?0.2%(输入电压220V变化范围，15%,,20%下，空载到满载) d(负载调整率?1%(最低输入电压下，满载)e(纹波电压(峰-峰值)?5mV(最低输入电压下，满载)f(效率?40%(输出电压9V、输入电压220V下，满载)g(具有过流及短路保护功能时间安排:第18周理论讲解。

第19周理论设计、实验室安装调试，地点:鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室(1)指导教师签名: 年月日系主任(或责任教师)签名: 年月日2武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计摘要在各种电子电路中，总离不开电源电路，而由于电路结构和元件特性，就需要用到直流电源供电，就像我们下个学期即将学到的单片机，其需要5V的直流电源。

如若采用干电池为其供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。

而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们输送，如果所需要的电压。

电力系统供电电压的波动，或者负载阻抗和功率的变化，都会引起整流器输出电压随之改变。

在电子电路和自动控制装置中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波，稳压，以获得我们所需要的供电电源。

模电课程设计-直流稳压电源的设计直流稳压电源是模拟电子技术重要组成部分，它可以提供稳定的直流输出电压，以满足仪器、音响等设备的正常工作。

换句话说，稳压电源可以很好的控制输出的电压，从而满足元器件的供电要求。

本文将介绍一种直流稳压电源的设计，主要包括展示此电源的电子电路快速原理图、工作原理的介绍、组成四大部件的元器件的功能和参数、电路板上的走线图以及测试等方面的内容。

首先，我们在此直流稳压电源中使用了一个电子元件：LM7805，用于提供稳定5V输出电压，它能够精确保持输出电压为5V，并且有足够的负载能力。

同时，也使用了另外两个元件：一个用于调节输入电压，一个用于降低输入电压。

综合上面的元件，我们便绘制出了一个完整的电路原理图，其中的电源输入点为1.7-10.2V DC，在此电压范围内能够提供5V稳定的直流输出。

同时，此直流稳压电源也包括了可靠的保护电路，以及一个独立的电源按钮，以满足不同使用条件下的安全性要求。

其中，保护电路可以防止过载和欠载等异常情况，而电源按钮则能够实现快捷断电等功能。

最后，在利用相应元器件制作好原理电路板之后，需要将走线图印制在板上，并进行测试以确保此直流稳压电源的正常工作状态。

在测试过程中，需要使用多种不同的测试仪器，例如电流表、电压表等，对输入、输出的电流和电压进行检测，以保证电源的正常工作状态。

以上就是本次直流稳压电源设计的大致内容。

通过分析，在搭建前要做好元件的选择以及电路板的布线，而在搭建完成后，还需要经过测试，以确保此稳压电源能够正常运行。

由于此直流稳压电源具有双重保护、稳定性好等优点，因此，它可以用于一系列应用中，取得良好的效果。

课程设计说明书课题名称：直流稳压电源设计课程设计任务书1.1 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内阻测试方法；1.2 设计任务1、进行设计方案的比较，并选定设计方案；2、完成电路的设计和主要元器件说明；3、完成硬件原理图设计和PCB图设计；4、安装各单元电路,要求布线整齐,美观。

1.3 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内阻；（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。

4、设计时间及进度安排设计时间共三周具体安排如下：（1）阅读课题及格式要求，确定课题名称。

根据课题，借阅相关图书资料；（2）从所借图书资料中了解电路工作原理，及各部分电路功能；（3）学习Protel 99SE、Proteus ISIS、Microsoft Visio等软件。

（4）运用Protel 99SE、Proteus ISIS绘制电路图及对电路进行仿真。

（5）根据原理图，对元件进行封装，绘制出PCB图，制作PCB板。

（6）安装元器件和对电源进行调试及测试。

目录第一章设计步骤和电路形式的确定 (1)1.1设计步骤 (1)1.2电路形式的确定 (2)第二章具体电路的设计及分析 (3)2.1整流电路设计及其电路原理分析 (3)2.2.1 稳压电路设计及电路原理分析 (4)2.3 电路总体功能说明 (5)2.3.1 选择集成稳压器 (5)2.3.2 电源变压器的选择 (5)2.3.3 选用整流二极管和滤波电容 (6)第三章电路的仿真测试 (7)3.1 电路基本功能测试 (7)3.2 电路性能测试 (8)3.2.1 稳压系数的测量 (8)3.2.2 输出电阻的测量 (8)3.2.3 纹波电压的测试 (9)3.3 误差分析 (10)结束语 (11)附录 (12)第一章 设计步骤和电路形式的确定1.1设计步骤稳压电源步骤如下：1、根据稳压电源的输出电压0U 、最大输出电流omax I ，确定稳压器的型号及电路形式。

模拟电子技术基础课程设计姓名：学院：学号：指导老师：一、设计任务设计一个直流稳压电路，将220V的交流电转变为5V的直流电，并满足：1.输出电压5V2.最大输出电流0.5A3.电压调整率<4%4.电流调整率<4%5.纹波系数<5%二、设计思路输入的220V信号通过变压器变为较小的、接近5V的交流电，整流电路选用桥式整流，将交流电压变为脉动的直流电压。

脉动的直流电压通过滤波电路变为平滑的直流电压，最终稳压电路将平滑的直流电变为稳定性好的直流电。

三、单元设计1.电源变压器这里选用15:1的线圈，是变压后电压在17V左右。

2.桥式整流电路这里采用的整流电路是桥式整流，由四个二极管组成电桥的形式，使得交流电流流过可以形成单方向的全波脉动电压。

3.滤波电路在滤波电路中选择电解电容。

由于整流后的输出波形中含有较多的纹波，因此在整流电路后接入滤波电路除去整流电路的纹波。

一般取τ≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。

4.稳压电路在此用7805进行对电路的稳压作用。

由于7805三端稳压IC内部有过压保护，过流保护、过热保护等功能，能够实现稳定输出电流。

可以用此电路减少噪声影响，减小误差。

四、电路仿真1.输出电压值启动电路后，由电压表读熟得，输出电压为5V。

且通过示波器可知，该输出信号为直流信号。

2.最大输出电流连接好电路，保持稳压电源的输入电压为220V ，接一个变阻器作为负载，串联一个毫安表，通过改变变阻器的阻值使输出电压降低5%左右，测量此时的电流I 。

计算得输出电压降低为4.75V左右时为最大输出电流。

此时最大电流为476.55mA。

3.电压调整率和电流调整率测试方法：a.设置可调负载装置，使电源满载输出；b.调节AC SOURCE，使输入UI电压为下限值，记录对应的输出电压U1（这里分别测得输入电压比220V增大和缩小10%）；c.增大输入电压到额定值，记录对应的输出电压U0；d.调节输入电压为上限值，记录对应的输出电压U2；e.按下式计算：电压调整率={(U- U0)/U0}×100％式中：U为U1 和U2中相对4.纹波系数纹波系数=纹波电压/输出电压。

一、概述1、概述：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。

2、课程设计目的：（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，学会选择合适的变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计电流稳压电源。

（4）通过电路的设计加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。

3、课程设计要求：（1）合理的选择电源变压器。

（2）合理选择集成稳压器。

（3）由给定的部分电路图完成全部电路的设计。

（4）输出电压可以在12V左右调节。

（5）撰写设计报告。

二、总体方案设计1、由所需的结果推“已知”：即由要得到的稳压电压值来导出变压器的二次电压U2。

2、变压器的选择：○1、计算变压器的次级压。

○2、计算变压器的瓦数。

○3、由计算出的值，选择合适的变压器用于实验。

3、D1~D4的选择：○1、确定整流二极管的最大整流电流。

○2、计算整流二极管的反向承受压。

○3、由算出的值选择合适的整流二极管用于实验。

4、电解电容的选择：○1、由老师给的经验值计算电解电容值。

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本设计要求。

（3）方案论证从技术指标方面来讲，方案一采用的是分立元件，方案二采用的是集成芯片，集成芯片较分立元件具有更高的可靠性和稳定性；从电路简易方面来比较，方案二所设计的电路显然比比方案一更为简单，更容易实现；从经济指标方面来比较，集成稳压器价格低廉，因此更易受到青睐。

综合以上因素，本人选择进行方案二的电路设计与仿真。

二、单元电路的设计1.单元电路的设计（1）电源变压器电路设计图 4 电源变压器图4所示电路即为电源变压器电路，该电路将220V，50HZ交流电压降压后，输出到副边，副边电压值便为下步整流电路要求的交流电压值，然后经过整流、滤波、稳压环节，最终变成所需直流电压。

经过电源变压器电路的电压波形如图5所示，其中，红线表示输入电压波形，蓝线表示为副边输出电压波形。

图 5 电源变压器输出波形（2）整流电路的设计整流电路，采用本学期课本里所学的桥式整流电路。