直流稳压电源课程设计

目录一、设计目的作用 (1)二、设计要求 (1)2.1 直流稳压电源的种类及选用 (1)2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (2)2.3 串联型直流稳压电源的设计要求 (2)三、设计的具体实现 (2)3.1 系统概述 (2)3.2 单元电路设计与分析 (4)3.2.1 降压电路 (5)3.2.2 整流电路 (5)3.2.3 滤波电路 (7)3.2.4 稳压电路 (9)3.3 元件电路参数计算 (10)3.4 改进方案 (11)3.5 电路主要测试数据 (12)四、总结 (12)五、附录 (12)六、参考文献 (14)一、设计目的作用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，我们的生活也就不会这么丰富多彩了。

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、设计要求2.1 直流稳压电源的种类及选用直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型：（1）化学电源：平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。

随着科学技术的发展，又产生了智能化电池；在充电电池材料方面，美国研制员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间，多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

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。

《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的（1）掌握直流稳压电源的组成及原理（2)掌握三端可调稳压器的使用方法（3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调，最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4）纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成，其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器：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u2。

变压器副边与原边的功率比为：P2/P1=η式中：η为变压器的效率。

2整流电路：将交流电压变换为单向脉动直流电压。

整流是利用二极管的单向导电性实现的。

常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。

其电路图如图1.3.2所示。

在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路，此时Ｕ1与交流电压u2的有效值Ｕ2的关系为：Ｕ1=（1.1～1.2）Ｕ2在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为：Ｕrm=√2Ｕ2流过每只二极管的平均电流为：I D=0.45Ｕ2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较，其输出电压Ｕ提高，脉动成分减少了，所以在此选用桥式整流电路。

3滤波电路：将脉动直流电压中交流分量滤去，形成平滑的直流电压。

滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。

其电路图如下1.3.3所示。

图中R为负载电阻，它为电容C提供放电通路，放电时间常数RC应满足：RC>（3～5)T/2；式中T（=20msm）为50HZ交流电压周期。

一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。

4.稳压电路：其作用是当交流电网电压波动或负载变化时，保证输出直流电压的稳定。

简单的稳压电路可采用稳压管来实现，在稳压性能要求较高的场合，可采用串联反馈式稳压电路（包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分）。

直流稳压电源设计
直流稳压电源是一种能够为电子电路和电子设备提供电能的仪器。

当电网电压或负载发生变化时，稳压电源能够自动调整并保持输出电压基本不变。

一、设计目的
1、学会选择变压器、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、掌握单相半波整流、桥式整流、电容滤波以及串联型稳压电路的工作原理；
3、掌握稳压电源的主要性能参数及调试方法。

二、设计要求和技术指标
1、性能指标要求
1> 输出电压 V o=+3~+9V连续可调
2> 最大输出电流 I omax=200mA
3> 纹波电压∆V op−p ≤5mV
4> 稳压系数 S v≤5×10−3
2、设计要求
1> 查找资料，选择电路形式，画出原理电路图；
2> 单元电路设计，根据设计电路，选择合适的元器件的型号；
3> 单元电路仿真，仿真各单元电路，并记录各仿真结果；
4> 整体电路仿真；
5> 撰写设计说明书；
6> 设计有新意，切忌完全照搬、抄袭等现象。

三、进度安排
本次课程设计时间为两周，具体安排如下：
四、参考资料
1、谢自美.《电子线路设计.实验.测试》（第三版）.华中科技大学出版社.2006年
2、童诗白.《模拟电子技术基础》（第四版）.高等教育出版社.2006年
3、郭锁利.《基于Multisim的电子系统设计、仿真与综合应用》.人民邮电出版社.2012年。

<电子技术课程设计> 直流稳压电源课程设计任务书一：设计任务及要求：1. 设计任务设计一集成直流稳压电源，满足：（1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6V。

（2）输出纹波电压小于5mv，稳压系数<=0.01；（3）具有短路保护功能。

(4) 最大输出电流为:Imax＝1.0A;2.通过集成直流稳压电源的设计，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）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。

3．设计要求（1）电源变压器只做选择性设计；（2）合理选择集成稳压器；（3）完成全电路理论设计、绘制电路图；（4）撰写设计报告。

目录一.设计任务及要求：二.基本原理与分析三.三端集成稳压器四.稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求五.集成电路选用时应注意的问题六.参数性能指标及测试方法七.心得体会八.参考文献附：部分二、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：（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P2/ 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。

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。

（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1.5A。

直流稳压电源课程设计任务书一、设计任务及要求1．设计任务设计一直流稳压电源，满足：（1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6－９V；（2）输出纹波电压不于5mv，稳压系数<=0.01；（3）具有短路保护功能；（4）最大输出电流为：Imax=0.8A2．要求通过设计学会；（1）如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块；（2）合理选择电路结构，并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图；（3）短路保护实现方法（4）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法（5）撰写设计报告。

3．设计注意：（1）电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计；（2）完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图；（3）撰写设计报告要符合下列格式并按时上交，逾期将延与下届。

二、书写要求三、上交时间要求四、上交书面及电子稿发至邮箱：zdl-1@;908139370@zdl@撰写设计报告格式：（仅供参考，不要全部抄龚）见附录一集成直流稳压电源的设计与制作姓名1 绪言随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。

由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。

集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。

对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。

而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。

2 设计要求1.初始条件：（1）集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片，性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。

（2）电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ。

（3）其参考电路之一如图1所示图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图2.主要性能指标：（1）输出电压Vo：±1.25 - ±12V连续可调。

直 流 稳 压 电 源 设 计一、设计任务与要求1.输出电压O U 在10～15V 之间连续可调；2.最大输出电流mA I OM 500=；3.稳压系数05.0≤r S ，电源内阻Ω≤1.0o r ；4.有过流保护环节，最大输出电流不超过mA 600。

二、方案设计与论证直流稳压稳压电源基础功能由由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示，在这四部分基础功能上按设计要求需要在添加上过流保护环节。

+ 电 源 + 整 流 + 滤 波 + 稳 压 +u 1 u 2 u 3 u I U 0 _ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _（a ）稳压电源的组成框图u u u 3（b ）整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程方案一：单相半波整流电路：单相半波整流简单，使用器件少，它只对交流电的一半波形整流，只要横轴上面的半波或者只要下面的半波。

但由于只利用了交流电的一半波形，所以整流效率不高，而且整流电压的脉动较大，无滤波电路时，整流电压的直流分量较小，Vo=0.45Vi ，变压器的利用率低。

方案二： 单相全波整流电路：使用的整流器件较半波整流时多一倍，整流电压脉动较小，比半波整流小一半。

无滤波电路时的输出电压Vo=0.9Vi ，变压器的利用率比半波整流时高。

变压器二次绕组需中心抽头。

整流器件所承受的反向电压较高。

方案三： 单相桥式整流电路：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值，变压器利用率较全波整流电路高。

综合3种方案的优缺点:决定选用方案三。

三、单元电路设计与参数计算整流电路采用桥式整流电路，电路如图2所示。

在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。

正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L ，且方向是一致的。

电路的输出波形如图3所示。

在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 。

直流稳压电源设计课程设计
本课程设计的目的在于设计并实现一种直流稳压电源。

首先，我们要介绍直流稳压电源的基本原理。

直流稳压电源的工作原理是将交流电压输入变换成一定大小的直流电压输出，也就是具有一定稳定性的电压输出，并满足功能。

这种电源有多种形式，如传统电子元器件，现代控制电路，也可以使用能量存储元件，如电容，电感。

直流稳压电源的设计应考虑以下方面：负载稳定性，输出精度，输出功率，输出纹波，噪声，高效功率因素。

课程设计要求：
1.具体分析电路原理，归纳一类普遍的电路模型，建立变压器的数学模型，计算各项参数和性能指标；
2.设计和仿真波形调理环节的稳压电路，使其具有较高的输出稳定性，输出电压的波动小，功率效率较高，噪声小、纹波电压低等；
3.用测试仪表校准直流稳压电源，统计和分析；
4.研究调理环节对输出稳定性的影响，形成比较明晰的设计分析报告。

本课程设计要求学生掌握电路设计的基本方法，理解电路的基本性能，并能够根据实际需要设计电路，完成数学模拟，理解其原理，控制和调节电路性能，提高其功率效率。

本课程设计旨在为学生提供全面的认识，给学生一个更好的机会去实践电路设计，使学生更好地理解电路的基本特性和性能，并能够得出满意的在实际中应用效果。

直流稳压电源课程设计一、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，主要技术指标要求：①输出电压Vo及最大输出电流Iomax;I档Vo=±12 V对称输出，Iomax=100mA;II档Vo=+5V, Iomax=300mA;III档Vo=（+3~+9）V连续可调，Iomax=200mA②纹波电压：△Vop-p≤5mA;③稳压系数：SV≤0.005；2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。

4．批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。

二、方案设计与论证直流稳压电源一般分为线性和开关电源两类。

对于单片机数字控制的电路系统，通常采用基于PWM 控制的开关电源；而对于放大器的模拟控制系统，采用线性直流稳压电源则更具有优势。

线性直流稳压电源具有稳压和滤波的双重作用，产生的干扰很小，随着集成电路技术的发展，较高输出电流和数值可调的集成稳压器相继出现，由此而构成的线性直流稳压电源结构简单，维修方便，功率200W 以下时，整机的体积也不大。

一般来讲，线性直流稳压电源的纹波抑制比，电压调整率和噪声抑制等性能比开关直流稳压电源要好。

更重要的是工作可靠，故障率低，更适合于放大器的模拟控制系统。

1．电路图设计①确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。

②系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。

③参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。

④总电路图：连接各模块电路。

2．电路安装、调试①为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。

②在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。

③重点测试稳压电路的稳压系数。

④将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。