直流稳压电源电路设计

学号毕业设计（2016届本科）题目：0-30V可调直流稳压电源设计学院：专业：作者姓名：指导教师：职称：完成日期：年月日二○一六年五月目录摘要1Abstract2第1章绪论31.1 论文研究背景与意义31.2 国内外研究31.3发展趋势41.4 主要内容4第2章硬件设计42.1 主电路设计52.2 整流、滤波、稳压电路设计52.3主电路元器件的选择9本章小结10第3章控制电路设计103.1 LM317芯片及应用电路103.2 控制电路元器件的选择113.3 单片机AT89C51简介123.4芯片方案选择143.5 控制电路图163.6 四位共阳极数码管173.7 S8050三极管作用173.8 采样电路183.9 辅助电源电路19本章小结20第4章软件系统设计及仿真214.1 程序流程图224.2程序234.3仿真结果29本章小结30总结31致谢32 参考文献33 附录34摘要本文设计了一种基于AT89C51单片机为核心控制器的数控直流稳压电源，该电源主要由辅助电源、显示电路、控制电路、数模转换电路、稳压电路和模数转换电路六部分组成。

该系统以AT89C51单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压，以模数转换芯片TLC1534对釆样值进行转换为数字信号。

辅助电源提供各个芯片、数码管和放大器所需工作电压，显示电路用于显示电源输出电压的大小，输出电压值可通过按键对其进行步进控制（±0.1V)，并且在按键长时间按下的时候能连续增加或减小。

关键词：数控直流稳压电源；AT89C51；D/A转换AbstractIn this paper, the design of a based on AT89C51 microcontroller as the core controller of NC DC regulated power supply, the power supply mainly by auxiliary power supply, display circuit, control circuit, digital to analog conversion circuit, a voltage stabilizing circuit and analog digital conversion circuit of six parts composition. The system takes the AT89C51 single chip as the control unit, and the digital analog converter chip DAC0832 output reference voltage, and the sampling value is converted to digital signal by the analog digital conversion chip TLC1534. Auxiliary power supply to provide each chip, digital tube and amplifier working voltage, display circuit is used to display the size of the output voltage and the output voltage value can be through the buttons on the step control (+ 0.1V), and in the button for a long time pressed can increase or decrease.Keywords: NC DC regulated power supply; AT89C51; D/A conversion第1章绪论1.1 论文研究背景与意义随着电子技术的发展，电子设备在人们的生活和生产中的地位也越来越重要，许多的电子设备对所需的电源也提出了更高的要求。

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。

可调直流稳压电源电路设计1.设计目的：设计一个可调直流稳压电源电路，能够输出3~30V、1A的直流电压，稳定性要求高。

2.设计原理：可调直流稳压电源电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、电压调节器和负载等组成。

变压器将交流电压变换为低压交流电压，然后通过整流桥将交流转换为脉动直流电压，再通过滤波电容将脉动信号平滑后得到稳定的直流电压，最后通过电压调节器调整直流电压并保持稳定输出。

3.设计步骤：（1）确定变压器参数：变压器的输入电压为AC220V，需要将其转换为低压AC15V，根据变压器公式N1/N2=V1/V2，计算出变压器的匝数比N1/N2=14.7。

（2）选择整流桥：根据输出电流1A选用额定电流为4A的整流桥，如KBP310等。

（3）确定滤波电容：滤波电容的电容值根据负载的需要来选择，一般选用大电容值，如1000uF，以保证低纹波系数。

（4）选择电压调节器：L7805电压调节器能够提供输出电压为5V，稳压能力好、温度漂移小、线性度高，符合本设计要求。

（5）确定负载：负载要根据电源的输出电流能力来选择，如功率光源等选择具有较大输出电流的型号。

4.确定电路图及元器件连接图：5.计算元器件：（1）滤波电容C1：由于负载电流变化较快，需要选用大电容值，一般选用1000uF的电容，如选择电压容涂O50V的电解电容EDLR1000uF。

（2）电功效管Q1：能够提供3A的电流，在这里作为稳定管使用。

常规管主要包括2SC1815、2SC458、2N3055等，如选择2SC1815管。

（3）电压调节器IC1：L7805电压调节器，能够提供输出电压为5V，稳压能力好、温度漂移小、线性度高，如选择7805。

6.实验结果：确认元器件无误后，进行实验验证。

实验过程分两步进行，第一步：测量无负载输出电压；第二步：在输出电压为5V的情况下，接入10Ω负载，在负载电流为0.5A，输出电压5V左右的情况下，使用万用表测量输出电压、输出电流和电源电流。

12V直流稳压电源设计一、设计要求：1.输出电压：12V（直流）2.输出电流：可调整范围为0-2A3.稳压精度：小于2%4.输入电压范围：220VAC5.效率：大于80%二、设计思路：为了满足上述设计要求，可以采用变压器、整流滤波、稳压电路等组成的基本电源设计结构。

1.变压器：根据输入电压要求为220VAC，通过变压器降压为12VAC，变压器的绕组比例为220/12=18.3:12.整流滤波：将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流，然后经过滤波电路，将波形平滑为直流信号。

3.稳压电路：为了实现稳压功能，可以选择使用LM7805稳压芯片。

4.输出电流调节：在稳压电路之后，可以连接电流限制电路，以便根据需要调整输出电流。

5.效率提高：为了提高效率，可以使用MOS管进行电流调节，并配备恰当的负载驱动电路。

三、具体设计步骤：1.计算变压器比例：根据输入电压为220VAC，输出电压为12VAC，通过变压器降压的比例为220/12=18.3:1、因此，可以选择变压器的绕组比例为18.3:12.整流电路设计：将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流。

桥式整流电路一般采用四个二极管组成，可以将交流信号转换为单向的脉动直流信号。

整流后的电压峰值为12VAC*1.414=16.97V。

3.滤波电路设计：通过添加电容器，将整流后的脉动直流信号进行平滑处理，得到更接近直流信号。

根据输出电流的需求，选择合适的电容器容值，一般可以选择1000uF的电容器。

4.稳压电路设计：连接稳压芯片LM7805，将整流滤波后的信号稳定在12V。

为了提高稳压精度，可以在输入端添加滤波电容器和稳压电容器。

5.电流限制电路设计：根据需要调整输出电流，可以选择合适的限流电阻。

6.提高效率：通过使用MOS管进行电流调节，并配备恰当的负载驱动电路，可以提高效率。

四、安全考虑：1.输入电压：在设计电路时，应确保输入电路采用适当的隔离方式，以确保操作的安全性。

3v 直流稳压电源的设计摘要：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压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。

一、稳压电源的原理图分析工频交流脉动直流直流负载（一）电路原理简图交流输入出 （二）电路结构原理图220V 交流电经过变压器降压输出。

交流电经过二极管的整流得到脉动直流，然后通过电容的滤波作用，得到平稳直流。

经过稳压电路，最后得到稳定的直流电压。

二、电路方案设计（一）电路原理图2.1整流电路工作原理：利用二极管的单向导电特性，用四个二级管组成整流桥。

（二）二极管的桥式整流由于二极管的单向导电特性，交流电在正半周期与负半周期的流向交替变化，而由此形成的两个电压叠加后形成一个连续的脉动直流电压。

整流效果如下图所示：（三）整流波形优点：桥式整流电路的绕组只有一组，绕制工艺简单，对整流管的要求也相对较低。

因此，选择相对较容易实现及成本较低的桥式整流电路来完成整流部分的电路。

2.2滤波电路工作原理：利用电容通交阻直，通高频阻低频的性质，将通过整流桥的平稳直流中的交流成分滤除，从而得到比较平滑的直流电压。

（四）电容滤波电路当脉动直流电压大于电容的电压时，电容充电，充电时间非常短；当脉动直流电压小于电容两端电压时，电容放电。

滤波后，电压平均值变大，脉动变小。

优点：电容滤波电路简单易行，输出电压高，C足够大时交流分量较小，但是不适合大电流负载场合。

2.3稳压电路工作原理：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。

（五）稳压电路三、EWB调试(一)输入波形（二）整流波形（三）滤波波形（四）稳压波形四、制作元器件清单五、心得体会。

直流稳压电源设计方案2篇【直流稳压电源设计方案（一）】随着电子设备的广泛应用，直流稳压电源的需求在不断增加。

直流稳压电源能够将交流电转换为稳定的直流电，并根据需要提供不同电压和电流的输出。

本篇将介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。

直流稳压电源的设计方案首先需要确定电源输出的电压和电流。

根据实际需求，我们选择了输出电压为12V，电流为3A的直流稳压电源。

为了确保输出电压的稳定性，我们选择采用稳压模块进行电压调节。

稳压模块是一种能够实现电压稳定输出的电子元件。

常见的稳压模块有线性稳压模块和开关稳压模块。

线性稳压模块成本低、实现简单，但效率较低；开关稳压模块效率高，但成本相对较高。

根据需求和经济性，我们选择了线性稳压模块。

接下来，我们需要选取适当的稳压模块以及其他所需的电子元件。

首先，选择一款符合要求的线性稳压模块。

通过对市面上的产品进行比较和测试，我们选择了一款额定输入电压为24V的线性稳压模块，该模块具有良好的稳定性和可靠性。

其次，我们还需要选择输入电压为24V的电源适配器，用于提供输入电源。

适配器的选取需要考虑电源输出电压的稳定性和适配器的质量可靠性。

我们选择了一款质量可靠、输入电压稳定的适配器。

除了稳压模块和电源适配器外，我们还需要选择其他电子元件，如滤波电容、电位器等。

这些元件的选择需要根据实际需求和设计要求来确定。

设计好电路原理图后，我们还需要进行模拟仿真和实际测试，以验证电路的稳定性和性能。

在模拟仿真中，我们可以通过电路仿真软件进行电路分析，并对电路进行优化。

在实际测试中，我们可以通过连接实际元件并进行电路调试来验证电路的性能。

最后，我们需要对电路进行封装和外壳设计，以保护电路和电子元件。

电路封装的设计需要考虑元件布局的合理性和电路的散热性能。

外壳设计则需要考虑美观性和产品的使用便捷性。

【直流稳压电源设计方案（二）】直流稳压电源广泛应用于各类电子设备和实验设备中，其设计方案多样化。

本篇将继续介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。

可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器：变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。

变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。

在设计变压器时，需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系，以及变压器的容量和效率等因素。

2.整流电路：整流电路用于将交流电源转化为直流电源。

一般情况下，整流电路采用整流二极管桥的形式，将交流电源的正负半周分别导通，以获得经过正弦波滤波后的直流电压。

3.稳压电路：稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围，确保电压的稳定性。

常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。

线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。

开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。

二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求：根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。

2.计算变压器参数：根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数，包括变比、容量和效率等。

变压器的容量要能满足最大输出电流的需求，效率要尽可能高以减少功耗。

3.设计整流电路：根据变压器输出的交流电压设计整流电路。

一般情况下，采用整流二极管桥来实现整流，同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。

4.设计稳压电路：根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。

线性稳压电路成本较低，但功耗较大；开关稳压电路成本较高，但效率较高。

选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。

5.进行实际电路布局和PCB设计：根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。

电路布局要合理，考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。

6.进行电路测试和调试：完成电路布局和PCB设计后，进行电路测试和调试。

通过实际测试，验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。

7.验证电源性能：通过测试，对设计的可调直流稳压电源进行性能验证，包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。

4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会：(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源；(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。

二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。

(2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5X103；输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路，最大输出电流不超过2A。

2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。

(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。

(3)保护电路拟采用限流型。

(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图，自制印刷板。

(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。

三、基本原理1.直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路组成，基本框图如图4.5所示。

各部分电路的作用如下：220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(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"1。

变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中，n为变压器的效率。

（2）整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。

再经滤波电路滤除纹波，输出直流电压U1。

常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6（a）、（b）及（c）所示。

（a）全波整流电容滤波电路（b）桥式整流电容滤波电路（c）二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足：R1C =（3 〜5 ） ?式中T为输入交流信号周期；R L为整流滤波电路的等效负载电阻。

I（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（均属电压串联型），下面分别介绍其典型应用。

①固定三端集成稳压器正压系列：78XX系列，该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防过载而损坏。

三端直流稳压电源的设计与制作设计与制作三端直流稳压电源需要考虑多个方面，包括输入电压范围、输出电压和电流的需求、稳定度要求、过载保护等参数。

下面以一个简单的三端直流稳压电源为例，进行详细介绍。

首先需要明确电源的输入电压范围和输出电压和电流的需求，假设输入电压范围为AC220V，输出电压范围为0-30V，输出电流范围为0-5A。

1.电源基本电路设计：通过桥整流电路将交流电转换为直流电，然后通过大电容滤波，去除电源波动和噪声。

接下来使用三端稳压器稳定输出电压，同时加入电流限制电路保护电源和负载。

2.交流输入电源设计：根据输入电压为AC220V，需要使用变压器将其降压，一般采用12V的变压器，可以使用具有多个输出端的变压器。

3.整流和滤波器设计：使用桥式整流电路来将交流电转换为直流电，可以使用具有四个二极管的桥式整流电路。

为了提供稳定的直流输出，需要加入滤波电容器来去除脉动和噪声。

根据输出电流的需求选择合适的电容容值。

4.稳压电路设计：稳压电路可以选择常用的三端稳压器，例如LM317、通过外部电路连接稳压器芯片，可以实现调节输出电压和电流的功能。

根据需求，可以选择调节电位器和电阻来调整输出电压和电流。

5.输出保护电路设计：为了保护电源和负载，需要加入过载保护电路。

过载保护电路一般使用电流限制器，当输出电流超过设定范围时，电流限制器会自动切断电源。

可以使用电流限制器芯片，例如LM317制作步骤：1.根据设计要求，选购合适的元件和芯片，例如变压器、桥式整流器、电容器、三端稳压器和电流限制器等。

2.根据电路设计图连接各个元件和芯片，使用焊接工具进行焊接。

注意电路布局合理且电源线和信号线严格分离，以防止干扰。

3.进行电源输出和稳定性测试，使用万用表测量输出电压和电流，并验证稳定性和过载保护功能。

4.完成电路调试和组装，将电路固定在电源箱内，并连接好输入输出线和电源开关。

5.最后进行安全测试，包括漏电保护和短路保护等。

0～12V可调直流稳压电源电路图适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。

0～12V可调直流稳压电源电路电路工作原理：由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端，它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压（晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流）相比较，将比较结果送至输出端，从而控制晶体管V3的导通电压。

如果电位偏低，使Vo减小，采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小，从而使Vo升高，反之亦然。

如此起到了稳定输出电压的作用。

晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。

当输出电流超过额定电流（本电源为1A）时，V4导通，使晶体管V2和V3截止，输出端无电压输出，防止了电源损坏。

当输出电压小于6V，电流较大且输入电压又很高时，晶体管V3极间压差较大，会引起V3调整管功耗过大，为此本电源特别设置了电压自动转换电路，它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。

稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压，当输出电压低于6V时，IC2输出低电平，继电器K不吸合，触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管；当输出电压高于6V时，IC2输出高电平，K1吸合，K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。

由上可知，在输出电压低时，输人电压也低；输出电压高时，输人电压也高，从而减小V3的功耗。

电阻R9和电容C4组成继电器节能电路，可减小C2的功耗。

元器件选择：电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。

运算放大器选用LM324单源四运算放大器。

稳压管VZ1选用4V左右的，VZ2选甲8V，VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的，要求稳压值准确，VZ4选用5.5～5.8V的稳压管。

晶体管V1要求β大于150，V3选用大功率NPN晶体管，型号不限，制作中要加足够的散热片。

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。

直流稳压电源设计一、设计任务设计一直流稳压电源并进行仿真。

二、设计要求基本性能指标：(A1)输出直流电压＋5V，负载电流200mA。

(B1) +3V~ +9V，连续可调；(B2) I Omax=200mA；(B3) 稳压系数S r≤5×10-3；(B4) △U O≤5mV。

扩展性能指标：扩展直流稳压电源的输出电流使10mA≤I O≤1.5A。

三、设计方案直流稳压电源设计框图和直流稳压电源基本电路分别如图1和图2所示：图1 直流稳压电源框图图2 直流稳压电源基本电路主要原理是：电源变压器将交流电网220V的电压降压为所需的交流电压，然后通过整流电路将交流电压变成单极性电压，再通过滤波电路加以滤除，得到平滑的直流电压。

但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。

因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。

稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。

一般情况下，选用降压的电源变压器。

整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路和全波整流电路，一般情况下多用桥式整流电路，桥式整流输出脉动电压平均值为：22220112220902O o U u t d t U td t U U |()|sin .ππωωωπππ===≈⎰⎰通过每只二极管的平均电流为：20452O O L LU U I R R .=≈每只二极管承受的最大反向电压为：22RM U U =滤波电路亦可分为电容滤波、电感滤波、Π型滤波等多种滤波电路，而在小功率电源电路设计中多用电容滤波电路。

当在接上滤波电容后，U O 会明显增大，其大小与时间常数R L C 有关，通常情况下，R L C ＝(3~5)T/2（T 为电网电压周期）。

稳压电路有二极管稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压电路等，可根据具体要求选择合适的电路形式（具体原理可查阅相关资料）。

稳压电源的性能指标：最大输出电流I Omax ：电源的输出电压U O 应不随负载电流I OL 而变化，随着负载R L 阻值的减少，I OL 增大，U O 减小，当U O 的值下降5%时，此时流经负载的电流定义为I Omax （记下I Omax 后迅速增大R L ，以减小稳压电源的功耗）。

模拟电路设计正负15V直流稳压电源正负15V直流稳压电源是电子设备中常用的电源之一、通过稳压电路，我们可以将输入电压恒定地调整为正负15V的输出电压，以供其他电子元件工作。

一、正负15V稳压电源的基本原理及组成正负15V稳压电源主要由输入变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路等组成。

其中，输入变压器将交流电转换为所需的直流电压；整流电路将交流电转换为脉动的直流电；滤波电路将脉动的直流电转换为平滑的直流电；稳压电路将平滑的直流电转换为稳定的直流电。

二、正负15V稳压电源的详细设计步骤1.选择适当的输入变压器，并计算所需的输出电流和输入电流，以确定输入变压器的额定参数。

2.设计整流电路，常用的整流电路有全波整流电路和桥式整流电路。

这里我们选择桥式整流电路。

桥式整流电路能够将交流电的全部正半波和负半波提供给滤波电路，减小输出的脉动电压。

根据输出电流和输入电压计算所需整流电路的额定参数。

3.设计滤波电路，常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和LC滤波等。

在正负15V稳压电源中，我们选择使用电容滤波电路。

电容滤波电路能够将脉动的直流电通过电容的充电和放电作用转换为平滑的直流电。

根据输出电流和输出电压计算所需滤波电路的额定参数。

4.设计稳压电路，稳压电路主要通过负反馈原理和稳压元件（如稳压二极管等）来实现对输出电压的调节和稳定。

选择适当的稳压元件，并根据输出电压计算所需稳压电路的额定参数。

5.设计输出电路，输出电路是将稳定的直流电转换为适合其他电子元件工作的电压和电流。

根据需要设计适当的输出电路。

三、正负15V稳压电源设计的注意事项1.在选择变压器时，要考虑到输入电压范围、输出电流和工作温度等因素。

2.整流电路的选择要根据输出电流和电压脉动等因素进行合理选择。

3.在滤波电路中，要根据输出电流确定合适的电容值，以达到较低的输出脉动电压。

4.稳压电路的设计要根据输出电压和电流进行选择，以保证输出电压的稳定性。

题目 直流稳压电源电路设计一、设计任务与要求1．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V ）； 2．输出可调直流电压，范围1.5∽15V ；3．输出电流I O m ≥1500mA ；（要有电流扩展功能） 4. 稳压系数Sr ≤0.05；具有过流保护功能。

二、方案设计与论证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，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。

图1 稳压电源的组成框图图2 整流与稳压过程波形图电网供电电压交流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。

降压后的交流电压，通过整电网电压U1电源 变压器U2整流电路U3滤波电路Ui稳压电路Uo负载RL流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。

脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。

滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL 。

方案一、单相半波整流电路半波单相整流电路简单，电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示，使用元件少，它只对交流电的一半波形整流，其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高，且输出波形脉动大，其值为22/2 1.5722/U S U ππ==≈；直流成分小；o U =22U π≈0.452U ，变压器利用率低。

图3 单相半波整流电路 图4 单相半波整流电路电压输出波形方案二、单相全波整流电路使用的整流器件是半波电路的两倍，整流电压脉动较小，是半波的一半，无滤波电路时的输出电压o U =0.92U ，变压器的利用率比半波电路的高，整流器件所承受的反向电压要求较高。

方案三、单相桥式整流电路单相桥式整流电路使用的整流器件较多，但其实现了全波整流电路，它将u2的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电压的平均值是半波整流电路的两倍，且如果负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍，且其与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求一样，还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。

5V12V直流稳压电源的设计在5V和12V直流稳压电源的设计中，我们需要考虑多个因素，包括输入电压范围，输出电流需求，稳压精度要求以及保护功能等。

下面是一个基于线性稳压器的5V和12V直流稳压电源的设计方案。

1.设计参数:-输入电压范围:15V-20V-输出电压:5V和12V-输出电流:1A2.设计原理:该设计方案基于线性稳压器的原理，使用集成稳压器芯片来实现稳压功能。

线性稳压器将输入电压降低到所需的稳定输出电压。

该设计方案选用了LM7805和LM7812稳压芯片来实现5V和12V稳压功能。

3.电路图:电路图中包括以下组件:-变压器-整流桥-滤波电容-稳压芯片-输入和输出电容-电源指示灯4.设计步骤:-步骤1:选择适当的变压器来降低输入电压。

根据输出电流需求和线性稳压器的效率，选择合适的变压器。

-步骤2:将变压器输出的交流电经过整流桥整流为直流电，然后通过滤波电容来滤除纹波。

-步骤3:使用稳压芯片来实现稳定的输出电压。

选择LM7805和LM7812芯片，并根据芯片的数据手册连接芯片引脚。

-步骤4:在输入和输出端加入合适的电容来稳定电源电平。

-步骤5:加入电源指示灯来显示电源工作状态。

5.稳压精度要求:LM7805和LM7812芯片具有固定的输出电压，分别为5V和12V。

根据芯片的数据手册，稳压精度可以达到2%左右。

6.保护功能:为了保护电源和连接设备，我们可以在输入端加入过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路等功能。

这些保护功能可以使用过压保护芯片、电流限制电路和温度传感器等元器件实现。

7.总结:通过基于线性稳压器的设计方案，我们可以实现一个稳定的5V和12V直流电源。

在设计过程中，我们需要选择合适的变压器、稳压器芯片以及添加适当的保护功能。

该设计方案可以满足输出电流为1A的需求，并具备较高的稳压精度和保护功能。

写一篇直流稳压电源的电路设计方案直流稳压电源是电路设计中常用的电源，它可以提供稳定的直流电压输出。

本文将介绍一种简单易懂的直流稳压电源电路设计方案。

一、电路设计方案概览这个直流稳压电源电路设计方案中，使用了一组变压器、桥式整流器、滤波电容、稳压器等电路组件，实现了对电压的稳定输出。

整个电路的组成是比较简单的，经过一定的调试，可以稳定地输出设定值的直流电压。

二、电路的组成与原理1.变压器电路中需要使用变压器，将220V的交流电转化为需要的直流电压。

变压器的原理是：通过变换磁通量比，改变输入和输出之间的电压大小。

选择合适的变压器可以确保输出的电压稳定。

2.桥式整流器在变压器输出交流电压经过整流之前，需要使用桥式整流器将其转化为直流电压。

桥式整流器是一种四个二极管排成桥形的电路，将输入的交流电压变换为只包含正半周的直流电压。

3.滤波电容经过桥式整流器的电压波形仍然存在一定的纹波，因此需要使用滤波电容对电压进行平滑。

滤波电容的容值需要根据输出电压大小和频率来决定，越大的电容能够平滑输出电压信号，降低输出纹波。

4.稳压器最后一个需要使用的电路组件是稳压器，它可以确保输出的直流电压值稳定不变。

稳压器可以分为线性稳压器和开关稳压器两种类型，本设计中选择使用线性稳压器。

线性稳压器通过调整电路中的电阻来确保输出电压稳定，但其效率较低。

三、电路实现过程1.选购元器件在开始进行电路设计之前，需要购买所需的元器件。

需要购买的元器件有：变压器、整流器（可以自己做或者购买），滤波电容、稳压芯片、调节电阻、输出电容等。

2.电路图和焊接电路的原理和组成部分已经介绍完成，接下来就是进行电路图设计和焊接工作。

在进行焊接时，需要按照电路图上的组成部分，逐个焊接电路元件。

请注意电路元件位置和方向。

3.调试和测试在完成电路组装之后，需要对电路进行调试和测试。

可以使用万用表或示波器来测试输出电压并进行调节。

通过调节电路中的电阻，可以获得一个稳定的输出电压。

可调的直流稳压电源电路设计课题名称直流稳压电源所在院系班级学号姓名指导老师时间目录一、摘要 (3)二、设计要求 (3)三、元件及其介绍 (4)四、设计原理及参数计算 (4)(1)电源变压器 (4)(2)整流电路 (5)(3)滤波电路 (5)五、直流稳压电源的工作原理 (6)六、可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路6(1)设计电路图 (6)(2)仿真 (7)七、设计结论心得体会 (8)八、附表附录 (9)摘 要电源是电子设备中的一个重要组成部分, 其性能的优劣直接影响着设备的工作质量, 随着技术的不断革新, 电源技术发生了巨大变化。

随着科技的发展，直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千，但是和西方的发达国家还是有一定的差距；以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先；因此，直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。

本次设计的题目为串联型连续可调直流稳压负电源：先是家用电源经过变压器得到一个大约（15~30V ）的电压U1，然后U1经过一个桥堆进行整流，再采用可调阻值的滑动变阻器进行分压，在桥堆的输出端加一电容C 进行滤波，滤波后再通过LM317（具体参数参照手册）输出一个负电压，在LM317的输出端加一个电阻R1，调整端加一个电位器RW ，这样输出的电压就可以在某一范围内可调。

因为电源的设计中要求输出电流可以扩展，在LM317的输出端加一个晶体管。

这样输出的电压就可以在0~9.9V 范围内可调。

经过一系列的分析、准备、设计、调试…除了在布局和无焊接方面之外，设计的电路基本符合设计要求。

关键词: 开关电源; 稳压电源;可调 直流稳压电源设计要求输入（AC ）：U=220V ，f=50HZ ；输出直流电压0~9.9v输出电流Imax=100mA;(有电流扩展功能)负载电流mA I 800具有过流保护功能。

系统框图元件及其介绍[1] 变压器：型号TS POWER 10 TO 1变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。