直流稳压电源(内容包括:单相整流滤波电路_线性集成稳压器_开关集成稳压电源)
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直流稳压电源电路组成直流稳压电源电路是一种用于将交流电转换为稳定的直流电的电路。
它通常由输入变压器、整流桥、滤波电容、稳压器和输出端组成。
下面我们将逐一介绍这些组成部分。
1. 输入变压器输入变压器是直流稳压电源电路中的第一个组成部分,它主要用于将交流电转换为所需的低电压交流信号。
输入变压器通常由铁芯和线圈组成,其作用是通过感应作用将高压低频交流信号转换为低压高频交流信号。
2. 整流桥整流桥是直流稳压电源电路中的第二个组成部分,它主要用于将输入变压器输出的交流信号转换为直流信号。
整流桥通常由四个二极管组成,其中两个二极管被连接到正极,另外两个被连接到负极。
当输入变压器输出正半周时,其中一个二极管导通;当输出负半周时,另一个二极管导通。
这样就可以实现从交流到直流的转换。
3. 滤波电容滤波电容是直流稳压电源电路中的第三个组成部分,它主要用于去除整流桥输出的脉冲波形中的高频噪声。
滤波电容通常被连接到整流桥输出端,其作用是将电容器充电并在负载上提供平稳的直流输出。
4. 稳压器稳压器是直流稳压电源电路中最重要的组成部分之一,它主要用于保持输出端稳定的电压。
稳压器通常由晶体管、集成电路或其他电子元件组成,并被连接到滤波电容和输出端之间。
当负载变化时,稳压器会自动调节其输出以保持恒定的电压。
5. 输出端输出端是直流稳压电源电路中最后一个组成部分,它主要用于提供所需的直流输出。
输出端通常由一个或多个接头和负载组成,并被连接到稳压器的输出端。
总之,以上五个组成部分共同构成了一个完整的直流稳压电源电路。
这种类型的电源广泛应用于工业、家庭和科技领域,并且具有可靠性高、效率高、性能优良等优点。
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140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中,通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等,都用的是直流电源供电,而发电厂、变电站输送的是交流电.这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电,作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是:一是输出电压的幅值稳定,即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变;二是输出电压纹波要小;三是交流电变换成直流电时的转换效率要高;四是要具有保护功能,若输出电流过大,或输入交流电压过高,都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏,因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路,再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源,它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏,而交流电网提供的220伏(有效值)电压相对较大,变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压,以适合直流稳压电源的需要。
另外,变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压,这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分,但它也含有丰富的交流成分(称为纹波)。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理,也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波,属于无源滤波电路。
直流稳压电源电路组成
直流稳压电源电路是一种常见的电子电路,它可以将交流电转换为稳定的直流电,并且可以保持输出电压的稳定性。
在电子设备中,直流稳压电源电路被广泛应用,例如电脑、手机、电视等电子产品都需要直流稳压电源电路来提供稳定的电源。
直流稳压电源电路的基本组成包括变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
变压器是将交流电转换为低电压的直流电的关键部件,整流电路则将交流电转换为直流电,滤波电路则用于去除直流电中的杂波和噪声,稳压电路则用于保持输出电压的稳定性。
在直流稳压电源电路中,变压器是最重要的部件之一。
变压器的作用是将交流电转换为低电压的直流电,通常使用的是降压变压器。
降压变压器的原理是通过磁感应作用将高电压的交流电转换为低电压的交流电,然后再通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路是将交流电转换为直流电的关键部件。
整流电路通常使用的是二极管整流电路,它可以将交流电转换为单向的直流电。
在二极管整流电路中,二极管的正向导通时,电流可以通过,而反向截止时,电流无法通过。
滤波电路是用于去除直流电中的杂波和噪声的部件。
滤波电路通常使用的是电容滤波电路,它可以将直流电中的杂波和噪声去除,从而得到稳定的直流电。
稳压电路是用于保持输出电压的稳定性的部件。
稳压电路通常使用的是稳压二极管或稳压集成电路,它可以将输出电压保持在一个稳定的范围内,从而保证电子设备的正常工作。
直流稳压电源电路是一种非常重要的电子电路,它可以将交流电转换为稳定的直流电,并且可以保持输出电压的稳定性。
在电子设备中,直流稳压电源电路被广泛应用,它为电子设备提供了稳定的电源,保证了电子设备的正常工作。
线性稳压电源设计本实验中设计的直流稳压电源,主要由变压器、整流、滤波电路和稳压电路组成。
其中变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电,整流电路用于将交流电转换为半波或全波直流电,滤波电路用于平滑输出电压,稳压电路用于稳定输出电压。
在本实验中,采用单相桥式整流电路,将交流电转换为全波直流电。
接着,通过滤波电路对电压进行平滑处理,去除电压波动和纹波。
最后,通过三端集成稳压器对电压进行稳定,保证输出电压的稳定性和精度。
四、实验过程1、搭建电路板:按照电路图和PCB图进行布线和焊接,注意元器件的正确安装和连接方式。
2、调试电路:接通电源,使用万用表测量电路各点电压和电流,检查电路是否正常工作。
3、测试电路:连接负载,测量输出电压和电流,检查电路是否满足要求。
五、实验结果经过调试和测试,本实验设计的直流稳压电源能够稳定输出+5V、12V的电压,且输出电流不小于2A,满足实际应用需求。
六、元器件清单本实验所需元器件包括:变压器、整流二极管、滤波电容、稳压器、电阻、电容、LED等。
七、心得体会本实验通过对直流稳压电源的设计和实验,加深了对电源电路的理解和掌握。
同时,也提高了自己的动手实践能力和解决问题的能力。
八、附录:PCB图本实验的PCB图如下图所示,可以根据需要进行修改和优化。
便于估算,假设为理想锯齿波,纹波电压的峰峰值urpp和有效值Ur分别为:其中f=50Hz。
2.线性集成稳压器集成稳压电源分为线性和开关型两类。
线性稳压器具有外围电路简单、输出电阻小、输出纹波电压小、瞬态响应好等优点,但功耗大、效率低,一般用于输出电流5V以下的稳压电路中。
我们选择了LM78xx系列芯片,其中78xx系列为正电压输出,79xx系列为负电压输出,xx为输出电压的值。
根据试验要求,我们选择了LM7805用于输出+5V的直流电压,LM7812和LM7912用于输出±12V的直流电压。
芯片内集成了恒流源、基准电压源、采样电阻、比较放大、调整管、过热过流保护电路、温度补偿电路等,所有电路集成在单块硅片上,只有输入输出公共三个引出端,故名三端式。
了解直流稳压电源实验的基本概念与原理直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定直流电的设备。
在实验室和电子工程领域,了解直流稳压电源的基本概念与原理对于进行电路实验和设计起着至关重要的作用。
本文将介绍直流稳压电源的基本概念、工作原理和常见类型。
一、直流稳压电源的基本概念直流稳压电源是一种可以输出稳定直流电压的电源,它通过对输入的交流电进行整流、滤波和稳压处理而得到稳定的直流输出电压。
其主要功能是为电子设备提供所需的电源电压和电流。
二、直流稳压电源的工作原理直流稳压电源的工作原理主要涉及三个基本电路:整流电路、滤波电路和稳压电路。
1. 整流电路整流电路主要用于将输入的交流电转换为直流电。
常见的整流电路包括单相半波整流电路和单相全波整流电路。
半波整流电路只能使用交流波形的一半,而全波整流电路可以利用交流波形的全部。
2. 滤波电路滤波电路用于减小直流输出电压的波动。
它通过电容器和电感器等元件对直流电进行滤波,使得输出电压更加平稳。
常见的滤波电路包括电感滤波器和电容滤波器。
3. 稳压电路稳压电路是直流稳压电源的核心部分,它能够根据负载电流的变化自动调整输出电压的大小以保持其稳定。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节调节器中的管压降,来保持输出电压的稳定。
开关稳压电路则通过控制开关管的导通时间,以维持输出电压的稳定。
三、直流稳压电源的常见类型根据不同应用要求和输出特性,直流稳压电源可以分为多种类型。
1. 线性稳压电源线性稳压电源采用线性稳压芯片或稳压管实现电压稳定,并具有低纹波、低噪声等特点。
但是由于线性稳压器的效率较低,发热量大,所能提供的输出电流较小。
2. 开关稳压电源开关稳压电源利用开关电源的原理,通过开关元件的控制实现电压稳定。
它具有高效率、较小的体积和较大的输出电流等特点,广泛应用于电子设备和通信设备中。
3. 可调稳压电源可调稳压电源具有可调输出电压范围的特点,可以通过调节电位器来改变输出电压的大小。