可调直流稳压电源(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。

1.1 课题任务设计一个连续可调直流稳压电源1.2 功能要求说明①输出电压可调：Uo=+3V～+9V②输出最大电流：Iomax=800mA③输出电压变化量：△U≤5mV④稳压系数：Sv≤0.0031.3可调直流稳压电源总体方案介绍及工作原理说明1.3.1直流稳压电源的设计思路①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；②降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大；③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；④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。

1.3.2直流稳压电源的基本原理图1.1 直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。

变压器的变比由变压器的副边按确定，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。

整流电路：利用单向导电元件，将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。

滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。

滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压UI。

常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。

1.3.3直流稳压电源的工作原理交流电网220V的电压经过变压器降压之后，通过整流、滤波、稳压之后才可以送到负载，设变压器副边电压为：1.1其中为有效值。

变压之后，利用单向导电元件二极管，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。

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

《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）。

自控原理课程设计报告课题: 直流稳压电源的设计班别: 10电气2组员: （学号）020103一、设计目的熟悉自控原理的基本理论, 在实践的综合运用中加深理解, 掌握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。

4、加强组员之间的协调合作的意识, 提高组员合作的能力。

二、设计任务及要求1.设计一个连续可调的直流稳压电源, 主要技术指标要求:①输入（AC）：U=220V, f=50HZ；②输出直流电压: U0=1.27→12.24v；③输出电流: I0<=1A；④纹波电压: Up-p<30mV；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。

4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图, 并仿真和调试, 并测试其主要性能参数。

三、实验设备及元器件1. 装有multisim电路仿真软件的PC2.三端可调的稳压器LM317一片3.电压表、焊电路板的工具4.滑动变阻器、二极管、变压器、电阻、电容、整流桥四、电路图设计方法（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。

（5）将各模块电路连起来, 整机调试, 并测量该系统的各项指标。

五、总体设计思路1. 直流稳压电源设计思路（1）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。

（2）降压后的交流电压, 通过整流电路变成单向直流电, 但其幅度变化大（即脉动大）。

可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，并且电压值在一定范围内可调节，以满足不同电子设备和电路的供电需求。

二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

电源变压器的作用是将市电交流电压（通常为 220V）变换为适合后续电路处理的较低交流电压。

整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。

常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。

滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分，使输出电压变得平滑。

常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。

稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时，保持输出直流电压的稳定。

常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。

本实验采用串联型稳压电路，其基本原理是利用调整管的电压调整作用，使输出电压保持稳定。

通过改变调整管的基极电压，可以调节输出电压的大小。

三、实验设备与材料1、电源变压器：220V/15V2、整流二极管：IN4007×43、滤波电容：2200μF/25V×24、集成稳压器：LM3175、电位器：10kΩ6、电阻：240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。

2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。

3、用2200μF 电容进行滤波，得到较为平滑的直流电压。

4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路，通过调节电位器改变LM317 的输出电压。

电路原理图如下：此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图，在面包板上搭建电路。

在搭建电路时，注意元件的引脚顺序和正负极性，确保连接正确无误。

2、检查电路连接无误后，接通电源。

使用万用表测量滤波电容两端的电压，确认是否在预期范围内。

3、调节电位器，用万用表测量 LM317 输出端的电压，观察电压是否能够在一定范围内连续可调。

目录一、设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)二、设计方案及分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2电源变压器 (2)2.3变压器 (4)2.3.1静止的电磁装置 (4)2.3.2理想变压器 (4)2.4变压器的结构简介 (5)三、单元电路分析与设计 (7)3.1整流电路 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2整流电路工作原理 (8)3.1.3整流二极管 (9)3.2滤波电路 (11)3.2.1电解电容 (12)3.2.2瓷介电容 (13)3.3稳压电路 (14)3.3.1三端稳压集成电路7805概述 (14)3.3.2三端稳压集成电路7805应用电路 (15)3.3.3三端稳压集成电路7805电参数 (16)3.3.4三端稳压集成电路7805输入电压范围 (16)四、元件清单及设计过程 (17)4.1 所需元件 (17)4.2 PROTEL 99SE画出原理图 (18)4.3 用仿真软件 MULTISIM 10.0仿真 (18)五、误差分析 (22)六、心得体会 (22)七、参考文献 (23)可调稳压直流电源一、设计任务及要求1.1设计任务设计一个可调稳压直流电源，能够实现输出可调直流电1.2要求1、输入220V交流电2、输出0-5V可调直流电二、设计方案及分析2.1方案设计：经过小组讨论，输入的220V电压太大，对元件要求大，决定先降压为9V，再经过整流，滤波，稳压后得到5V稳定电压，再接一个可调电阻，通过改变电阻值来改变输出电源电压的大小。

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2.2 电源变压器电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。

根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA以上为大功率，10kVA～0.5kVA为中功率，0.5kVA～25VA为小功率，25VA以下为微功率。

可调稳压电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解稳压电源的基本概念，掌握其工作原理和电路组成；2. 使学生掌握可调稳压电源的设计方法，能够根据实际需求选择合适的元器件；3. 引导学生了解稳压电源在电子设备中的应用，以及其在实际使用中的注意事项。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识，动手搭建可调稳压电源电路的能力；2. 提高学生分析电路问题、解决问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学生学习热情；2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成良好的学习习惯；3. 增强学生的环保意识，使其关注稳压电源在节能环保方面的应用。

课程性质分析：本课程为电子技术学科的课程设计，旨在让学生将所学理论知识运用到实际电路设计中，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点分析：本课程面向高年级学生，他们已具备一定的电子技术基础，具有较强的动手能力和求知欲。

教学要求：1. 结合教材内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力；2. 以学生为中心，注重启发式教学，引导学生主动探究、积极思考；3. 注重过程评价，关注学生的学习过程和实际操作表现，及时给予指导和反馈。

二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容如下：1. 稳压电源基础知识：- 稳压电源的定义、分类及工作原理；- 稳压电源的主要性能指标及选用原则。

2. 可调稳压电源电路设计：- 常用稳压电路的原理与特点；- 可调稳压电源的设计方法与步骤；- 器件选型与电路仿真。

3. 可调稳压电源实际应用：- 稳压电源在实际电子设备中的应用案例分析；- 稳压电源使用注意事项及故障排查。

教学大纲安排如下：第一课时：稳压电源基础知识- 稳压电源的定义、分类及工作原理；- 稳压电源的主要性能指标及选用原则。

第二课时：可调稳压电源电路设计- 常用稳压电路的原理与特点；- 可调稳压电源的设计方法与步骤。

第三课时：可调稳压电源电路设计（续）- 器件选型与电路仿真；- 学生分组讨论、设计可调稳压电源电路。

目录一、设计的任务与要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)二、方案的选择 (3)2.1 方案设计 (4)2.2 方案论证与比较 (4)三、系统工作原理 (5)3.1 电源变压器 (6)3.2整流电路 (6)3.3滤波电路 (7)3.4稳压电路 (8)四、实现中出现的问题 (9)五、实验数据及处理 (10)六、收获体会 (11)七、参考文献 (11)一、设计的任务与要求1.1 设计一个直流稳压电源，满足：（1）当输入电压在220V 交流时，输出直流电压+3V~+9V；（2）最大输入电流： Io max=800mA（3）稳压系数﹤=0.003；1.2. 通过设计集成直流稳压电源，要求掌握：（1）如何选择变压器，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二、方案的选择2.1.电路设计方案设计主要在可调电压输出部分，要求输出电压从0V开始连续可调。

因此，以下主要对三种方案进行论证与选择。

方案一：晶体管串联式直流稳压电路输入交流电压经过蒸馏滤波后，得到平滑的直流电压，作为稳压电路的输入电源输入，同时，运用了比较放大电路，它的核心是调整管，输出电压的稳定是管的降压相应改变，使输出电压保持稳定方案二：采用三端集成稳压器采用输出电压可调且内部有过载保护功能的三端集成稳压器，输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压1.5V起连续可调，因要求电路具有较强的带负载能力，该电路所用的器件较少，成本低且组装方便，可靠性高2.2方案论证与比较方案一：结构简单，用的元器件大多是常用的，在实验室可以容易获取，造价成本也不会高，但电路复杂，元器件太多，不利于实际操作，且精确度不太高；方案二：稳压部分采用一块三端稳压器，其他分立元器件，元器件先进，技术成熟，完全能达到题目要求，虽然成本比方案一高点，但精确度较方案一高，且电路相对没那么复杂。

课程设计报告课程名称：模拟电子课程设计报告题目：可调直流稳压电源的设计学生姓名：所在学院：信息科学与工程学院专业班级：电信本1401学生学号：指导教师：***2015年12月28日目录1.设计目的2.总结技术要求和技术要点3.工作内容及时间进度安排1电路图设计2电路安装、调试4.课程设计成果1设计题目2主要指标和要求3方案选择4电路工作原理5.摘要6.总原理图及元器件清单7.结论与心得8、参考文献9、教师评语及设计成绩课程设计任务书报告题目可调直流稳压电源的设计完成时间5天学生姓名李典余刘星陈婷婷专业班级电信本1401指导教师曹铁军职称讲师设计目的1）掌握集成直流稳压电源的设计方法；2）焊接电路板，实现设计指标；3）掌握可调的直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法；总体设计要求和技术要点一、设计要求利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。

主要技术指标如下：输出电压能同时提供正、负电压；输出幅度UO=±3~±12V连续可调；输出电流I OMAX=800mA；纹波电压的有效值∆U O≤5mV；-3稳压系数S V≤3⨯10；电压调整率KU≤3%；电流调整率KI≤1%；输入电压（有效值）UI=220±22V。

二、技术要点1）设计方案直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、和稳压电路四个部分组成，如下页图2 12）电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的 220V 交流电压 u1 变换为整流电路所需要的交流电压 u2。

电源变压器的效率为：η =P P 。

3）整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交 流电压 u2 变换成脉动的直流电压 u3。

滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉 动直流电压 u3 中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压 UI 。

4）集成稳压器直流稳压电源的核心是稳压电路，对小功率直流稳压电源大都采用线性集成 三端稳压器。

模拟电子技术课程设计报告课程名称：模电电子技术课程设计设计题目：可调直流稳压电源学生姓名：专业：班级学号：指导教师：设计日期：年月日至年月日设计成绩总评：可调直流稳压电源一、设计任务与要求本实验应用变压器（220V/15V ）.整流桥（0.5A ）.三端可调稳压器LM317AH.电解电容.电阻.电位器.二极管来实现可调直流稳压电源的设计。

该设计电路的主要技术指标为：1.输出电压在1.25V~12V 范围内连续可调2.输出电流最大可达 12v/510 = 24mA 。

3.设计电路图.选择电路元件.计算确定元件参数4.运用EWB 进行仿真。

5.运用电压表和信号发生器检测幅值和波形是否正确。

应用：可调直流稳压电源.可以为部分电源电压要求不同的电路提供连续可调的直流输入电压。

二：方案设计与论证从实验电路的题目中可以看出.本电路需要有电源变压器.桥式整流电路.滤波电路.稳压器组成的稳压电路组成方案 总体方案：在确保个元器件正常工作的情况下.根据LM317的工作特性.由公式25.1)1(10⨯+=R R U w可知.设置1R 为确定值.通过改变w R 的值来得到不同的输出电压0U 。

三：单元电路设计与参数计算1.电源变压器：因为从数据手册中可以看到LM317AH的输入端电压范围是要＜它的输出端电压等于37V.所以本次实验电路选去输入电压为18V.根据LM317AH的输入电压U3和副线圈两端的电压U2的关系：U3= 1.2*2U2得到U2 = 15V由于输入电压为220V.电压为15V左右.故电源的正负线圈的匝数比N/2N = 44：31从上图中的交流电压表和示波器中可以清晰的看到.输入电压的幅值和波形。

2:单相桥式整流电路：单相桥式整流电路的主要功能为利用单向导电性的整流元件二极管.将正负交替的正弦交流电压成为单向脉动电压。

根据)1(-=Tu u s e I i其中硅管的s I 为1微发左右。

u 为二极管两端的最大电压即2U = 19V 。