并联型直流稳压电源

模块5直流稳压电源学习任务•了解桥式整流、电容滤波和稳压电路•掌握并联、串联型稳压电路的组成和工作原理•会安装、测试串联型稳压电源在工农业生产中，采用的电源主要是交流电。

但是在电子线路和自动控制装置中，常常还需要采用电压非常稳定的直流电源。

常见的直流电源有蓄电池和干电池，除此之外，目前还广泛地采用各种半导体直流电源。

电子设备中最常用的半导体直流电源是通过把交流电经过整流、滤波和稳压电路变换后而获得的。

如图5-1-1所示的就是半导体直流稳压电源的原理方框图。

图5-1-1半导体直流稳压电源的原理方框图1、电源变压器电源变压器的作用是将220V的交流电变成合适的交流电以后，再进行交、直流转换。

电网上单相交流电的电压有效值为220V，而通常电子电路中需要的直流电压要比此值低。

所以，要先利用变压器进行降压。

2、整流电路整流电路的作用是将经变压器降压后的交流电压变成单向脉动的直流电压。

常采用的元件为二极管，经整流电路输出的单向脉动的直流电压幅度变化较大，不能直接供给电子电路使用。

3、滤波电路滤波电路的作用是滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压。

常采用的元件有电容和电感。

4、稳压电路稳压电路的作用是使输出电压不受电网电压的波动和负载大小的影响，维持输出直流电压的稳定。

滤波后输出的直流电具有较好的平滑程度，但是，此时的电压值还要受到电网电压波动、负载和温度变化的影响而不稳定。

为使输出电压稳定，还需要增加稳压电路部分。

下面将分别讨论各部分的组成、工作原理和性能。

5.1整流电路整流电路的主要有单相半波整流电路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路。

其中，单相半波整流电路最简单，单相桥式整流电路最普遍。

5.1.1 单相半波整流电路 1、工作原理和输出波形单相半波整流电路如图5-1-2(a)所示，它由整流变压器、整流二极管VD 和要求直流供电的负载等效电阻L R 组成。

整流变压器，用来将市电220V 交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。

目录简介 (1)1．使用特性 (2)2．物理特性 (2)3．技术指标 (3)4．使用注意事项 (6)5．面板操作件作用说明 (9)6．使用方法 (13)7．仪器配置 (16)8．保养与贮存 (17)承诺 (17)简介谢谢您购买YB1700系列直流稳压电源。

为确保正确使用，请在使用之前仔细阅读这本说明书。

阅毕，请将说明书保存好。

该直流稳压电源根据严格的质量控制标准生产，对元器件进行全面的筛选老化。

优良的直流稳压电源应该通过一系列环境测试，在规定的工作环境中能够处于最佳工作状态。

售后服务：如果出现任何故障，请与我们的销售部或各维修点联系，以便得到快捷有效的售后服务。

11．使用特性YB1700系列直流稳压电源，具有下列特点：1.1外形美观、使用方便。

1.2具有稳压、稳流功能。

1.3可任意进行串联或并联。

1.4纹波小。

1.5精度高，稳定性好。

2.物理特性：2.1体积：320（深）×270（长）×160（宽）mm3 2.2重量：约8kg23.技术指标3.1双路稳压电源型号YB1731A/B/C2A YB1731A/B/C3A YB1731A/C5A 主路从路主路从路主路从路输出电压0～30V0～30V0～30V 输出电流0～2A0～3A0～5A负载效应CV5×10-4+2mV CC20mA源效应CV1×10-4+0.5mV CC1×10-3+5mA纹波及噪声CV1mVrms CC1mArms输出调节分辨率CV20mV CC30mA漂移CV1×10-3+2mV CC1×10-3+10mA跟踪误差±1%+10mV显示精度数字电压表：±1%+2个字，数字电流表：±2%+2个字，机械表头：2.5级工作温度0～+40℃可靠性MTBF2000小时冷却方式风扇冷却33.2三路稳压电源型号YB1732A/B/C2A YB1732A/B/C3A YB732A/C5A 主路从路固定输出主路从路固定输出主路从路固定输出输出电压0～30V5V0～30V5V0～30V5V 输出电流0～2A2A0～3A3A0～5A5A负载效应CV5×10-4+2mV5×10-4+2mV5×10-4+2mV CC20mA20mA20mA源效应CV1×10-4+0.5mV1×10-4+0.5mV1×10-4+0.5mV CC1×10-3+5mA1×10-3+5mA1×10-3+5mA纹波及噪声CV1mVrms1mVrms1mVrms CC1mArms1mArms1mArms输出调节分辨率CV20mV20mV20mV CC30mA30mA30mA漂移CV1×10-3+2mV1×10-3+2mV1×10-3+2mV CC1×10-3+10mA1×10-3+10mA1×10-3+10mA跟踪误差±1%+10mV±1%+10mV±1%+10mV显示精度数字电压表：±1%+2个字，数字电流表：±2%+2个字，机械表头：2.5级工作温度0～+40℃可靠性MTBF2000小时冷却方式风扇冷却43.3四路稳压电源型号YB1733A/C2A YB1733A/C3A主路从路固定输出主路从路固定输出输出电压0～30V5V12V0～30V5V12V 输出电流0～2A2A2A0～3A3A3A负载效应CV5×10-4+2mV5×10-4+2mV CC20mA20mA源效应CV1×10-4+0.5mV1×10-4+0.5mV CC1×10-3+5mA1×10-3+5mA纹波及噪声CV1mVrms1mVrms CC1mArms1mArms输出调节分辨率CV20mV20mV CC30mA30mA漂移CV1×10-3+2mV1×10-3+2mV CC1×10-3+10mA1×10-3+10mA跟踪误差±1%+10mV±1%+10mV显示精度数字电压表：±1%+2个字，数字电流表：±2%+2个字，机械表头：2.5级工作温度0～+40℃可靠性MTBF2000小时冷却方式风扇冷却54．使用注意事项4.1避免过冷和过热不可将直流稳压电源长期暴露在日光下或靠近热源的地方，如火炉。

摘要开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。

传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。

相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。

直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。

一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。

信号源产生控制信号，该信号有它激或自激电路产生。

比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算，控制开关信号的幅值，、频率、波形等，通过驱动器控制开关器件的占空比，以达到稳定输出电压值的目的。

DC/DC变换器用以进行功率变换，它是开关电源的核心部分。

除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。

开关电源典型结构有串联开关电源结构、并联开关电源结构、正激开关电源结构、反激开关电源结构、半桥开关电源结构、全桥开关电源结构等。

这里重点介绍一下反激开关电源结构。

所谓单端是指只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。

反激式则指当功率MOSFET 导通时，就将电能储存在高频变压器的初级绕组上，仅当MOSFET关断时，才向次级输送电能，由于开关频率高达100kHz，使得高频变压器能够快速存储、释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。

这也是反激式电路的基本工作原理。

而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比，以达到稳压的目的。

稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。

目录课程设计任务书 ............................................................................................ 错误！未定义书签。

第7章直流稳压电源7.1 本章主要知识点7.1.1 整流电路整流电路的作用是将交流电（正弦或非正弦）变换为单方向脉动的直流电，完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的核心元件。

常用整流电路如表7.1所示，应重点掌握单相桥式整流电路。

整流电路研究的主要问题是输出电压的波形以及输出电压的平均值U o（即输出电压的直流分量大小），均列于表7.1中。

表中还列出了各种整流电路的二极管中流过的电流平均值I D和二极管承受的最高反向电压U DRM，它们是选择二极管的主要技术参数。

变压器副边电流的有效值I2是选择整流变压器的主要指标之一。

分析整流电路工作原理的依据是看哪个二极管承受正向电压，三相桥式整流电路是看哪个二极管阳极电位最高或阴极电位最低，决定其是否导通。

分析时二极管的正向压降及反向电流均可忽略不计，即可将二极管视作理想的单向导电元件。

表7.1 各种整流电路性能比较表7.1.2 滤波电路滤波电路的作用是减小整流输出电压的脉动程度，滤波通常是利用电容或电感的能量存储功能来实现的。

最简单的滤波电路是电容滤波电路，滤波电容C 与负载电阻R L 并联，其特点是： （1）输出电压的脉动大为减小，并且电压较高。

半波整流：2o U U =全波整流：2o 2.1U U =（2）输出电压在负载变化时波动较大，只适用于负载较轻且变化不大的场合，一般要求时间常数满足：C R L =τ≥2)5~3(T（3）二极管导通时间缩短，电流峰值大，容易损坏二极管。

（4）单相半波整流时二极管承受的最高反向电压增大一倍，为：2DRM 22U U =除了电容滤波电路以外，还有电感滤波电路以及由电容和电感或电阻组成的LC 、CLC π型、CRC π型等复合滤波电路。

电感滤波电路的输出电压较低，一般2o 9.0U U =，峰值电流很小，输出特性较平坦，负载改变时，对输出电压的影响也较小，适用于负载电压较低、电流较大以及负载变化较大的场合，缺点是制作复杂、体积大、笨重，且存在电磁干扰。

万博科技职业学院毕业设计（论文）报告系别专业年级学制学号姓名目录1、摘要 32、系统功能 53、方案论证与比较 53.1、稳压电源的分类 53.2、稳压电源部分方案 6方案一：简单的并联型稳压电源 6方案二：串联型稳压电源 6方案三：输出可调的开关电源 73.3、三端集成稳压芯片 7方案一:采用LM317器电源可调式三端稳压 7方案二: 采用7805三端稳压器电源 83.4、数字显示部分 (8)方案一：用Atmage16实现模数转换 8方案二：采用三位半A/D转换器ICL7107 84、系统硬件设计 81、电路原理 82、硬件模块分析 92.1、ATmage16单片机模块 92.2、L6203驱动模块 112.3、5V系统电源模块 132.4 、1602液晶显示模块 142.5输出电压采集反馈电路模块 155、系统的软件设计 155.1、程序设计 155.2、程序流程图 166、结束语 167、参考文献 171、摘要电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。

电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。

当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。

随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。

随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。

电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。

只有满足产品标准，才能够进入市场。

随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。

数控电源是从80年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。

这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。

在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。

但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。

SS3323型三路可调直流稳压电源简单介绍
直流稳压电源我们都很熟悉。

它是实验室的基本电子仪器，种类很多，但
使用方法相近。

今天小编主要以现以SS3323 型三路可调直流稳压电源为例来
进行说明一下。

SS3323 型三路可调直流稳压电源具有稳压/稳流、连续可调、限流型过流保
护与短路保护、自动恢复等功能，内置稳压/稳流自动切换;内置串联/并联连接
电路。

SS3323 型三路可调直流稳压电源主要由变压器、转换控制器、整流滤波器、辅助电源电路、基准限幅电路、电压/电流比较器、取样、紧急过载保护器、线性调整器等组成。

SS3323 型三路可调直流稳压电源电路原理结构图如图2.1 所示，电路工作原理说明如下。

1.量程转换控制
量程转换控制由转换控制器实现。

转换控制器控制继电器K1、K2 的动作，
达到换挡的目的。

随着输出电压的变化，模/数转换器输出不同的数码，控制继电器动作，调整整流滤波器的输入电压。

2.稳压/稳流控制
电压/电流比较器控制线性调整器，使电源输出电压/电流保持稳定。

在稳压工作时，电压比较器处于控制优先状态，当输入电压或负载变化时，
输出电压发生相应变化，此变化量经取样送入电压比较器反相输入端与同相输
入端设置的基准电压迸行比较、放大，以控制线性调整器，使输出电压趋于原
来数值，达到稳压目的。

当电源负载过大且超过预置电流时，取样电阻上的电
压将增大，此电压值送到电流比较器反相输入端与同相输入端预置的电流基准
进行比较放大，输出一低电平，以控制线性调整器，使输出电流恒定在预置的
电流值上，从而使电源和负载得到保护。

引入：直流稳压电源是为电子电路提供直流工作电源，它可以在电网电压变化或负载发生变化时，提供基本稳定的直流输出电压，是电子设备必不可少的组成部分。

因此，本章内容是电子技术基础课程的基本内容。

本章的学习要以稳压电路的构成、稳压原理、集成稳压器件的使用常识为主，重点掌握三极管串联稳压电源、集成稳压器两类典型电路。

本章的知识难点是稳压过程。

第一节稳压管并联型稳压电路1. 稳压电路的功能稳压电路能为各类电路及负载提供（）电压。

2．稳压电路的分类（1）按使用器件可分为：（2）按电路结构可分为：（3）按工作方式可分为：3．并联型稳压电路构成并联型稳压电路图：电路作用：限流电阻R与负载电阻（）联，稳压管V Z与负载（）联。

稳压管V Z 利用其( )来稳定输出电压，电阻R起( )作用。

4．稳压原理V I↑或R L↑→V o( )→I Z( )→I R( )→V R( )→V o( )V I↓或R L↓→V o( )→I Z( )→I R( )→V R( )→V o( )5.电路特点：第二节三极管串联型稳压电路1．三极管串联型稳压电路适用情况：2．串联型稳压电路构成A.串联型稳压电路原理图：B.串联型稳压电路框图：C. 串联型稳压电路组成：1.取样电路：2.基准电压：3.比较放大电路：4.调整电路：3．稳压原理V I↑或R L↑→V o( )→I Z( )→I R( )→V R( )→V o( ) V I↓或R L↓→V o( )→I Z( )→I R( )→V R( )→V o( )4. 输出电压V O的调节：1. 输出电压V O=2.电位器滑动触点下移，R”P( ),输出电压（）;电位器滑动触点上移，R”P( ),输出电压（）第三节集成稳压管器1．集成稳压器的内部结构集成稳压器其内部电路与分立元件串联稳压电路相似，包括（）、（）、（）和（）等单元电路，不同之处在于增加了（）、（）保护电路。

2．集成稳压器的类型按输出电压是否可调整可分为（）和（）两大类。

附录4 GPS-2303C 型直流稳压电源使用说明一、概述GPS-3303C 直流稳压电源具有3组独立直流电源输出，3位数字显示器，可同时显示两组电压及电流，具有过载及反向极性保护，可选择连续/动态负载，输出 具有Enable/Disable 控制，具有自动串联及自动并联同步操作，定电压及定电流操作，并具有低涟波及杂讯的特点。

其主要工作特性如表F4-1所示。

表F4-1 GPS-3303C 直流稳压电源主要工作特性CH1 CH2 CH3 输出电压0 ~ 30V 5V 固定 输出电流0 ~ 3A 3A 固定 串联同步输出电压0 ~ 60V 并联同步输出电压0 ~ 6A ----二、面板说明 面板说明参见图F4-1和表F4-2。

图F4-1 GPS-3303C 型直流稳压电源面板图三、使用方法z 做独立电压源使用1．打开电源开关【1】；2．保持【19】【20】两个按键都未按下；3．选择输出通道，如CH1。

4．将CH1输出电流调节旋钮【7】顺时针旋到底，CH1输出电压调节旋钮【6】旋至零。

5．调节旋钮【6】，输出电压值由显示LED【2】读出。

6．关闭电源，红/黑色测试线分别插入输出端正/负极，连接负载。

待电路连接完毕，检查无误，打开电源，按下输出开关【18】，信号灯【12】亮，电压源对电路供电。

z做并联或串联电压源使用在用作电压源串联或并联时，两路电源分为主路电源(MASTER)和从路电源(SLA VE)。

其中CH1为主路电源，CH2从路电源。

SERIES (串联)追踪模式：按下按钮【19】，按钮【20】弹出，此时CH1输出端子负端（“-”）自动与CH2输出端子的正端（“+”）连接。

在该模式下，CH2的输出最大电压和电流完全由CH1电压和电流控制。

实际输出电压值为CH1表头显示的2倍，实际输出的电流可从 CH1和CH2电流表表头读出。

注意，在做电流调节时，CH2电流控制旋钮需顺时针旋转到底。

在串联追踪模式下，如果只需单电源供电，可按图F4-2接线。

开关电源基础知识介绍开关电源基础知识介绍现在电器化中常用的稳压电源有两大类：线性稳压电源和形状型稳压电源。

线性稳压电源亦称串联调整式稳压电源。

它的优点是成本较低、稳压性能好、输出纹波小，它的缺点是工作效率较低，在中小功率应用场合用得较多。

形状型稳压电源是指开关电源中的调整管工作在截止区和饱和区。

它的工作状态就象普通机械开关一样，当调整管截止时相当开关断开，而调整管饱和导通时相当于开关接通。

这种起着开关作用的三极管我们就把它称为开关管，用开关管来稳定输出电源，我们就把它称为开关型稳压电源。

开关型稳压电源具有体积小、抗干扰能力强、损耗小、效率高、具有保护能力等优点。

计算机及其外部设备中，如计算机、打印机和显示器等都使用开关型稳压电源。

开关电源就其与负载联接的形式不同，可分为并联型和串联型两种。

并联型开关电源与串联型开关电源工作原理基本相同，电压调整范围也差不多。

它们主要区别在于：并联型开关电源，其电压输出端与电网间有开关变压器进行电路上的隔离，因此，机板上除与开关变压器初级相连的部分电路外，其余均不与市电相连，因此并联型号开关电源安全性好，容易与外界接口；而串联型号开关电源由于没有隔离变压器，整机的“地“有可能与电网火线相连，致使整机安全性差，不利于与外界接口。

并联型开关电源电路复杂，对开关管要求高，而串联型开关电源电路相对简单得多，成本也低。

开关电源就其开关管的被激励方式的不同，可分为自激式和他激式两种。

自激式开关电源由开关管、启动电路、反馈电路、稳压电路等组成，这种方式电路简单，稳压精度不高。

他激式开关电源中的开关管的工作状态是通过脉宽调制组件来完成的，这种方式虽然电路复杂，但具有稳压精度高、负载能力强等许多优点，现在电器设备中大多使用它源程序式开关电源。

在他激式开关电源中又可分为电压驱动型和电流驱动型两种。

电压驱动型是指通过电压驱动型脉宽调制组件驱动晶体开关管工作。

电流驱动型芯片有TL494、MC494等，在计算机电源中多使用电压驱动型脉宽调制组件。

电源电路及AC-DC电路分析一、电源分类：电源可简单分为直流稳压电源和交流稳压电源。

1.直流稳压电源按照电路结构可做如下分类：2.直流稳压电源按照输入源可做如下分类：3.直流稳压电源按工作模式可做如下分类：4.交流稳压电源分类如下：二、AC-DC直流稳压电源分析1.AC-DC直流稳压电源电路由整流电路、滤波电路、稳压电路组成。

具体分类如下：2.整流电路分析1)单相半波整流电路电路图波形图工作原理：u2的正半周，D导通，U0=U2；u2的负半周，D截止，U0=0；输出电压和电流的平均值计算：设输出平均电压为：流过负载和二极管的平均电流：二极管所承受的最大反向电压：2)单相桥式全波整流电路工作原理：u2的负半周，D1、D3导通，D2、D4截止，u0=u2；u2的负半周，D1、D3截止，D2，D4导通，u0=-u2；电路图及波形图：当正半周时，二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周；当负半周时，二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。

输出电压、电流的平均值：流过负载的平均电流为：流过二极管的平均电流：二极管所承受的最大反向电压：整流电路中有交流量和直流量，通常：输入（交流）用有效值或最大值；输出（交直流）用平均值；整流管反向电压用最大值。

3.滤波电路分析1)半波整流+电容滤波工作原理：V2从0开始增大时，二极管导通，对电容充电，充电时间：充电快；V2从V2M开始减小时，二极管截止，电容放电，放电时间为：放电慢；输出电压的平均值U0：平均输出电压U0的值取决于放电时间的长短，负载开路时：电容C开路时：其中，T为交流源的周期。

整流二极管和滤波电容的选取：滤波电容由R L C=（3~5）T/2确定电容值滤波电容的耐压值大于√2U2全波整流+电容滤波电路：全波整流+电容滤波电路的计算：输出电压的平均值与R L C有关R L开路时，U0=U0max=√2U2C开路时，U0=U0min=0.9U2在R L C=（3~5）T/2的条件下，近似认为：U L=U0=1.2U2使用条件：。