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生产实习设计报告——5V直流稳压电源仿真及制作上海大学机自学院自动化系电气工程及其自动化姓名:***学号:*******指导老师:***2016年 7月7日目录第1章直流稳压电源简介 (1)1.1定义 (1)1.2直流稳压电源的构成 (1)1.3直流稳压电源的分类 (1)第2章直流稳压电源的设计及仿真 (2)2.1设计目的及要求 (2)2.2设计步骤及思路 (2)2.2.1直流稳压电源设计思路 (2)2.2.2直流稳压电源原理 (2)2.3方案论证仿真 (3)2.3.1总体方案确定 (3)2.3.2各过程仿真及确定 (4)2.3.3总体电路图 (10)第3章直流稳压电源制作 (10)3.1元器件选择和电路参数计算说明 (10)3.2 电源制作及实物图 (11)心得体会 (13)第1章直流稳压电源简介1.1定义稳压电源是能为负载提供稳定交流电源或直流电源的电子装置。
包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。
本报告讨论直流稳压电源的仿真与设计。
直流稳压电源是一种利用市电为小型电子设备（负载）供电或充电，能为其提供稳定直流电源的电子装置。
直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压基本能够保持稳定。
1.2直流稳压电源的构成许多电子产品如电视机、电子计算机、音响设备等都需要直流电源，电子仪器也需要直流电源，实验室更需要独立的直流电源。
为了提高电子设备的精度及稳定性，在直流电源中还要加入稳压电路，因此称为直流稳压电源。
典型的直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分构成。
电源变压器把50Hz 的交流电网电压变成所需要的交流电压；整流电路用来将交流电变换为单向脉动直流电；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电流中的交流成分（即波纹电压），是指成为平滑的直流电；稳压电路的作用是当输入交流电网电压波动、负载及温度变化时，维持输出直流电压的稳定。
1.3直流稳压电源的分类目前生产直流稳压电源种类很多，可以从不同的角度分类：1，依稳定方式：参数型（如稳压管+电阻）、反馈型（如调整管+差放）；2，依工作状态：线性电源、开关电源；3，依连接方式：串联型、并联型。
5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一，其主要功能是将交流电转换为直流电，并提供稳定的电压输出。
5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中，如手机、数码设备、嵌入式系统等。
本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。
二、设计需求1.输出电压为5V，电流大于等于1A。
2.稳压范围在±2%以内。
3.起始电源电压为220V交流电。
4.设计尺寸紧凑，适合应用于各种电子设备中。
5.安全可靠，具备过压、过流、过温保护功能。
三、设计原理1.整流滤波：电源输入端接入变压器，将220V交流电转换为较低电压的交流电，然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路一般采用桥式整流电路，通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。
接下来需要对直流信号进行滤波，以去除残留的交流成分。
滤波电路通常采用电容滤波，将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。
2.稳压电路：在滤波后的直流电压上接入稳压电路，以确保输出电压的稳定性。
常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。
-线性稳压：线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路，通过调节电路中的稳压元件的工作状态，来实现对输出电压的稳定。
线性稳压的优点是设计简单，成本低，但效率较低，热量较多。
-开关稳压：开关稳压电路采用开关元件，通过周期性开关来控制直流电压的波形，从而实现对输出电压的调节。
开关稳压的优点是效率高，体积小，热量少，但设计复杂一些。
3.保护电路：为了确保电源的安全可靠性，需要设计适当的保护电路，包括过压保护、过流保护和过温保护。
-过压保护：添加过压保护电路，当输出电压超过预设范围时，电路可以自动切断输出。
-过流保护：添加过流保护电路，当输出电流超过额定值时，电路可以自动切断输出，避免损坏电子设备。
-过温保护：添加过温保护电路，当电源温度超过安全工作范围时，电路可以自动切断输出，防止发生短路、火灾等危险情况。
四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型，线性稳压或开关稳压。
5V 稳压电源的设计 一：设计要求设计一个稳压电路，画电路原理图并且仿真。
要求输出电压5 V ，最大输出电流≥200 mA 。
希望采取各种技术手段（如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等），提高稳压电路的性能。
给出设计电路的输出电阻、稳压系数:（其中和分别是输入和输出电压）和纹波电压。
二：相关知识本设计要求一个从220V 输入，经过变压、整流、滤波以后，提供5V 的输出，并且最大输出电流≥200 mA 。
可见，有一定的功率要求，在满足电压稳定的情况下，提高输出功率。
可见，本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。
该直流电源大致框架为：改变电压值 交流变脉动直流减小脉动 稳定电压变压器：变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用。
整流器：把交流电转换成直流电的装置，整流器可以真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。
滤波器：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。
稳压器：自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内三：设计思路变压器：采用一般的线性变压器，由两个电感耦合而成，这里希望它输入工频220V ，输出为10V ，一次二次组电感比应为(220/10)^2，即484倍。
电路如图：整流器：拟采用桥式整流，可选单相或三相。
考虑到电路要求的输出功率不是太大，换用三相桥式整流会增加电路复杂度，增大损耗。
故只采用单相桥式整流。
二极管选用的是比较通用的D1N4007，稳定性好，能够满足电流不大的要求。
O O IIU US U U ∆=∆O U I U滤波器：为了使电路尽可能简单，采用π型RC滤波电路。
串并联电抗之积都限定在频率范围内。
查阅资料可知，该滤波电路属于定K行滤波器。
因为电路设计电流在200mA左右，次级输入电压12.4V左右。
考虑到后续电路需要10V左右的输入，这里R取12Ω。
5V稳压电源的设计一、引言稳压电源是电子产品中常见的电源形式之一，它能够将不稳定的电压转换成稳定的5V直流电压，以供电子产品运行。
本文将介绍5V稳压电源的设计过程，包括选择电压转换器芯片、确定电源输出电流、选取滤波电容和稳压电容、绘制电源电路图、调试和验证电路功能等内容。
二、选择电压转换器芯片首先需要选择合适的电压转换器芯片，常见的有线性稳压芯片和开关稳压芯片两种。
线性稳压芯片成本低、响应快，但效率低，适用于输出电流较小的场景；开关稳压芯片效率高，但成本相对较高。
根据实际需求和经济考虑，本文选择了一款常见的线性稳压芯片，LM7805三、确定电源输出电流根据所需供电设备的功率需求和最大电流需求，确定电源输出电流。
比如，若所需供电设备的最大电流为1A，可以选择LM7805的额定电流大于1A的型号，确保电源输出能够满足需求。
四、选取滤波电容和稳压电容滤波电容和稳压电容可以在电源输出端并联使用，用于滤除电源输出中的噪声和纹波。
滤波电容的容值一般较大，具体数值可以参考芯片规格书，一般为数十微法级别。
稳压电容的容值一般较小，一般为数微法级别。
选取滤波电容和稳压电容的具体数值需要根据实际情况进行测试和调整。
五、绘制电源电路图基于以上选取的元器件和参数，可以绘制5V稳压电源的电路图。
电路图应包括输入端的电源接入部分、稳压芯片部分、输出端的滤波电容和稳压电容，并使用合适的引脚标注和连线。
六、调试和验证电路功能在绘制完成电路图后，需要进行电路的调试和验证。
1.给电源电路供电，注意电压输入的极性和电压范围；2.通过万用表等测试工具测量输出电压，确保输出电压稳定在5V；3.测量输出电流，确保输出电流满足所需设备的功率需求和最大电流需求；4.观察电路工作状态，确保无异常情况发生；5.进行长时间运行测试，观察输出电压的稳定性和工作温度的变化情况。
七、总结5V稳压电源的设计需要合适的芯片选择、输出电流的确定、滤波电容和稳压电容的选取、电路图的绘制以及实验验证等步骤。
输入交流220v输出直流5v的直流稳压电源方案论证要设计一个输入交流220v、输出直流5v的直流稳压电源方案,需要考虑以下几个方面:1. 稳压芯片选择:需要选择能够稳定输出5v的稳压芯片,如Vref电感耦合器(VRM)或LM317等。
2. 整流器:需要选择能够将交流220v转换为直流电流的电路,可以使用二极管或者三极管等元件进行整流。
3. 滤波器:为了避免交流分量的干扰,需要添加滤波器,可以使用电容或者电感等元件进行滤波。
4. 稳压电源电路:将整流器输出的直流电流经过稳压芯片的输入端,再将稳压芯片的输出连接到滤波器的输出端,从而实现输出直流5v的稳定电压。
下面是一个简单的直流稳压电源方案论证:1. 选择VRM芯片:使用Vref电感耦合器(VRM)作为稳压电源的核心元件,可以保证输出电压的稳定性和精度。
Vref电感耦合器的输出电压范围在1.2-1.8V之间,可以满足输出电压要求。
2. 整流器:使用二极管或者三极管等元件进行整流,可以将交流220v转换为直流电流。
由于二极管的特性,整流器的输出电压波形会发生失真,需要添加滤波器来滤除交流分量。
整流器的电流大小可以通过调整二极管或三极管的选择来调节。
3. 稳压电路:稳压电路由VRM芯片的输入端、滤波器的输出端和稳压芯片的输出端组成。
通过调整VRM芯片的参数,可以调节稳压芯片的输出电压,从而实现输出直流5v的稳定电压。
稳压芯片的参数可以通过手册或者仿真软件进行调整。
4. 电源线路:由于稳压电源需要连接到外部电路,需要适当的电源线路设计,以确保稳定的输出电压和抗干扰能力。
可以使用电缆或者电感等材料来保护电源线路和稳压芯片。
通过以上设计,可以实现输入交流220v、输出直流5v的直流稳压电源方案,可以保证输出电压的稳定性和精度。
5V直流稳压电源设计说明1.引言在电子设备中，直流电源是不可或缺的部分，能够为电路提供所需的稳定电压。
本次设计的是一款输出电压为5V的直流稳压电源，适用于一些低功率的电子设备。
2.设计要求根据设计要求，本次直流稳压电源需要满足以下要求：-输出电压为5V；-最大输出电流为1A；-输入电压范围为12V~15V；-稳压精度为±5%。
3.设计原理本次设计采用线性稳压器的设计原理。
稳压器由一对二极管-电容滤波电路和一个线性稳压芯片组成。
电源的输入电压经过二极管-电容滤波电路进行滤波，然后通过线性稳压芯片进行稳压，最后输出5V的直流电压。
4.电路设计a.输入滤波电路：为了确保电源的稳定性，使用两个二极管和两个电容组成滤波电路。
二极管具有整流和保护电路不受反向电压的作用，电容则可以平滑电源波动，提供稳定的电流。
b.线性稳压芯片：为了实现稳定的输出电压，选择一款适合的线性稳压芯片。
根据要求，本设计选择LM7805芯片，该芯片能够输出稳定的5V 电压。
c.输出滤波电路：为了进一步减少输出电压的波动，可以使用一个电感和一个电容组成滤波电路。
电感可以消除输入电源噪声，电容可以平滑输出电压。
这样可以得到稳定的5V直流电压。
5.具体参数计算根据输入和输出的电压要求，需要进行一些参数的计算。
假设输入电压为Vin，输出电压为Vout，负载电流为Iload。
在本次设计中，Vin范围为12V~15V，Vout为5V，Iload最大为1A。
a. 电流计算：线性稳压芯片的负载电流为Iload，所以需要确保芯片的最小能力大于Iload。
根据芯片的数据手册可以得到，LM7805芯片的最小能力为1.5A，大于Iload，符合要求。
b. 散热计算：由于线性稳压芯片会产生一定的热量，在设计中需要考虑散热问题。
首先需要计算芯片的功率损耗，即Pd=(Vin-Vout)×Iload。
然后根据芯片的热阻和最大工作温度，计算散热一定的散热器面积。
河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：5V稳压电源专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：成绩：二○一一年十二月二十日5V 稳压电源一、设计任务与要求1．设计任务设计一集成直流稳压电源（1）交流220V 伏输入，直流5V 输出。
电压纹波系数<0.5%，电流输出不小于500mA 。
（2）使用接插件接口，移动方便，接口设计合理。
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电路。
（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、整流二极管、滤波电容等元件只做选择性设计； （2）合理选择集成稳压器；完成全电路理论设计、绘制电路图；二、方案设计与论证稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许的输入电压、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、输出电阻、温度系数及纹波电压等。
2.1.1. 稳压器质量指标 （1）电压调整率SV电压调整率是表征稳压器稳压性能的优劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压VI 变化时稳压器输出电压VO 稳定的程度，通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比）（%100⨯⋅∆∆O O IV V V 表示。
（2）电流调整率SI电流调整率是反映稳压器负载能力的一项主要自指标，又称为电流稳定系数。
它表征当输入电压不变时，稳压器对由于负载电流（输出电流）变化而引起的输出电压的波动的抑制能力，在规定的负载电流变化的条件下，通常以单位输出电压下的输出电压变化值的白分比来表示稳压器的电流调整率（%100⨯∆O OV V ）（3）纹波抑制比SR纹波抑制比反映了稳压器对输入端引入的市电电压的抑制能力，当稳压器输入和输出条件保持不变时，稳压器的纹波抑制比常以输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比表示，一般用分贝数表示。
内容摘要直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现±5V电压稳定输出。
关键词：±5V，变压器，整流，滤波，稳压器目录内容摘要 (I)引言 (1)第1章直流稳压电源 (3)2硬件电路 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 电路设计 (4)3．元件选取 (8)3.1 电源变压器 (8)3.2 整流二极管的选择 (8)3.3 滤波电容的C的确定 (8)4．总结 (10)参考文献 (11)引言关于稳压电源的分类，首先就应该清楚电源的输出是什么，是输出直流电还是输出交流电。
第二个层次的分类可以根据调整管的工作状态来分类。
第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。
再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大，就不好一概而论，应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。
当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路，图1是根据上面的思路划分的稳压电源种类。
图1 稳压电源分类根据调整管的工作状态，我们常把直流稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源[1]。
线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的)；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。
线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线形电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
《设计5V 1A可调直流线性稳压电源》实验报告设计题目设计5V 1A可调线性稳压电源姓名杜骏学号2009512445年级20092012年6月8日一、设计要求：........................................................................................................................ - 3 -二、设计任务： (4)三、实验原理： (4)（一）、线性稳压电源的基本原理： (4)1．电源变压器............................................................................................................ - 4 -2．整流电路................................................................................................................ - 4 -3．滤波电路................................................................................................................ - 4 -4．稳压电路 (5)（二）、稳压电源的性能指标及测试方法 (5)1、稳压系数及电压调整率 (5)2、输出电阻（也称等效内阻或内阻）.................................................................... - 5 -3、纹波电压.............................................................................................................. - 5 -四、电路设计： (6)（1）变压部分设计............................................................................................................ - 7 - 变压器的主要参数有：.............................................................................................. - 7 -变压部分参数设计： (7)（2）整流、滤波电路 (7)整流部分的设计：...................................................................................................... - 8 - （3）稳压电路. (8)电路参数计算如下： (8)（1）确定稳压电路的最低输入直流电压Ui,min (8)（2）确定电源变压器副边电压、电流及功率。
附录4、测量参数图片…………………………………………２71．晶体管串联型直流稳压电源１.1电路组成（1)电路图1-1晶体管稳压电路(２）框图图1-2框图1.2工作原理图１-3稳压过程（1）电路各部分作用通过变压器的降压作用的到一个交流的低电压，然后通过桥式整流电路将交流的信号转换为单向脉动电压，在通过滤波电路来的到稳定的直流,其中通过晶体管来进行稳压。
最后有一个过载保护电路。
最后有一个分压电路输出电压。
（2）稳压原理我们结合图1-1来分析，当由于外界原因导致电压升高时,输出电压升高,此时由于电阻R7的分压作用,导致VＢ3升高,继而使得ＶC３减小,又因为V C3的等于ＶB2,使得VＣE１增大,由于电路整体是一个串联型电路,所以使得Vo减小。
同理，当输出电压减小时，导致ＶB3减小，进而使得V C3增大，接着使得V CE1减小,继而使得ＶO增大。
从而达到了稳压效果。
1.３主要技术指标(1）输入电压:ＡC: ~220V(２)输出直流稳压:DＣ：3V、4.５V、６V三档。
(３）输出直流电流:额定值150mA，最大值 3０0mＡ。
(４）具有过载,短路保护，故障消除后自动恢复。
2. 直流稳压电源2．１直流稳压电源的组成图2-1直流稳压电源组成2.1．1整流电路组成及原理整流电路的任务:交流电压转变为单向脉动的电压（图2-2)。
技术指标：衡量整流工作性能的参数输出电压平均值V O(ＡV):反映整流电路将交流电压转换为直流电压的能力。
脉动系数S:反映整流输出电压中交流成分的大小,用来衡量整流电路输出平滑程度。
Ｓ= ＶOr / ＶO（ＡV)图2-2整流波形常用单相整流电路分类：1、半波整流（图２－３）图2-3半波整流(1）工作原理:u2 >0 时:二极管导通,忽略二极管正向压降，ｕo＝u2ｕ2<０时：二极管截止, u o=0注:分析时，把二极管当作理想元件,即正向导通电阻为零,反向电阻穷无穷大。
(２）输出电压平均值(Ｕｏ）,输出电流平均值（Ｉo ）（图2-4)图2-4波形图（3）二极管上的平均电流及承受的最高反向电压（图２-5)图2-5承受最高电压二极管上的平均电流:I D= I O承受的最高反向电压:Uｍａx＝2Ｕ22.全波整流(图２-6）图2-６全波整流（1）工作原理变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压U2当U2正半周时：Ｄ１导通,D２截止。
实验报告直流稳压电源设计小组成员：设计类型：同时输出+5和-5的直流电源指导老师：电子与信息工程学院级班年月日直流稳压电源设计一、总方案及电路图的设计1、总体框架方案T整流滤波稳压负载U2U3U4U5电路原理框图2、整流方案选择我们在整流方案选择的是单相桥式整流。
因为这样得到的是一个全波段，是连续无间断的。
通过单相桥式整流，我们把交流电源信号转换成了具有正弦波形的直流电流信号。
3、滤波方案选择根据公式RLC≥(3～5)T/2，我们在单相桥式整流的输出后面接了一个大电容，以满足对输出的波形进行整流。
此时得到的波形还不是很平稳，所以我们还需要一个稳压电路来对得到的直流稳压。
4、稳压方案选择稳压电路，我们选择的是利用一个三端稳压管，对我们输出的直流进行指定输出，因为我们要得到的是+5V和-5V的直流电压，所以我们选择的是LM7805，先输出+5V。
5. -5V的输出反相放大器信号由反相端输入，电路如图3-1所示。
在理想条件下，放大器的闭环增益错误!未找到引用源。
增益要求确定之后，错误!未找到引用源。
与错误!未找到引用源。
的比值即确定，在选择其值时需注意：错误!未找到引用源。
与错误!未找到引用源。
不要过大，否则会引起较大的失调温漂；但也不要过小，否则无法满足输入阻抗的要求。
一般取错误!未找到引用源。
为几十千欧至几百千欧。
当错误!未找到引用源。
时，放大器的输出电压等于其输入电压的负值。
此时，它具有反相跟随的作用，称之为反相器。
错误!未找到引用源。
二、单元电路设计与参数计算1、变压器选择我们用的变压器是直接在实验室使用经过变压的交流电源。
2、整流器件选着二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。
由于4个二极管是两两轮流导通的，因此I F＞I DO=0.5U LO/R L b二极管的最大反向工作电压U R必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM，即U R＞U RM =2U2。
所以最好的选择是1N4001，可通过最大电流为3A，最大电压为40V,但是因为网上和实体店都没买到，所以就选择了相近的1N4007,虽然适合小功率。
1。
晶体管串联型直流稳压电源1.1电路组成（1)电路图1-1晶体管稳压电路（2)框图图1—2框图1。
2工作原理图1-3稳压过程（1）电路各部分作用通过变压器的降压作用的到一个交流的低电压，然后通过桥式整流电路将交流的信号转换为单向脉动电压，在通过滤波电路来的到稳定的直流，其中通过晶体管来进行稳压。
最后有一个过载保护电路。
最后有一个分压电路输出电压。
（2）稳压原理我们结合图1—1来分析,当由于外界原因导致电压升高时，输出电压升高，此时由于电阻R7的分压作用，导致V B3升高，继而使得V C3减小，又因为V C3的等于V B2，使得V CE1增大，由于电路整体是一个串联型电路，所以使得Vo减小。
同理，当输出电压减小时,导致V B3减小,进而使得V C3增大，接着使得V CE1减小，继而使得V O增大。
从而达到了稳压效果。
1.3主要技术指标（1）输入电压：AC: ～220V（2）输出直流稳压：DC:3V、4。
5V、6V三档。
（3）输出直流电流：额定值150mA，最大值 300mA.(4）具有过载,短路保护，故障消除后自动恢复。
2. 直流稳压电源2。
1直流稳压电源的组成图2—1直流稳压电源组成2.1.1整流电路组成及原理整流电路的任务：交流电压转变为单向脉动的电压(图2—2）。
技术指标：衡量整流工作性能的参数输出电压平均值V O（AV）：反映整流电路将交流电压转换为直流电压的能力。
脉动系数S：反映整流输出电压中交流成分的大小，用来衡量整流电路输出平滑程度.S= V Or / V O（AV)图2-2整流波形常用单相整流电路分类：1、半波整流（图2—3)图2-3半波整流(1）工作原理：u2 〉0 时：二极管导通,忽略二极管正向压降，u o=u2u2<0时：二极管截止, u o=0注：分析时，把二极管当作理想元件,即正向导通电阻为零，反向电阻穷无穷大.(2）输出电压平均值（Uo），输出电流平均值（Io ）(图2—4）图2—4波形图（3）二极管上的平均电流及承受的最高反向电压（图2-5）图2—5承受最高电压二极管上的平均电流：I D= I O承受的最高反向电压:Umax=2U22.全波整流（图2-6）图2—6全波整流（1)工作原理变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压U2当U2正半周时: D1导通,D2截止。
5v12v直流稳压电源设计参数计算1变压电路功率电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u 1变换为整流电路所需要的交流电压u 2。
电源变压器的效率为：12P P =η 其中：2P 是变压器副边的功率，1P 是变压器原边的功率。
一般小型变压器的效率如表1所示：表1 小型变压器的效率因此，当算出了副边功率2P 后，就可以根据上表算出原边1P 。
电源变压器电压变换公式为：2121N N U U = 其中：N 1为原边线圈扎数，N 2为副边线圈扎数。
由于LM317L 的输入电压与输出电压差的最小值()V U U o I 3min =-,输入电压与输出电压差的最大值()V U U o I 40max =-,故LM317L 的输入电压范围为：max min min max )()(o I o I o I o U U U U U U U -+≤≤-+ 即 V V U V V I 405.2325+≤≤+ V U V I 5.4228≤≤ V U U in 5.251.1281.1Im 2==≥取U 2=26 变压器副边电流I 2>I omax = 1A,取I 2 =1.1A 因此，变压器副边输出功率：W I U P 6.28222=⨯≥ 由于变压器7.0=η所以变压器原边输出功率W P P 1.4021=≥η,为留有余地选用功率为50W 的变压器。
2.电容滤波电路在稳压电源电路设计中一般用四个二极管组成桥式整流电路来完成整流功能，整流电路的作用是将交流电压u 2变换成脉动的直流电压u 3。
滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U I 。
U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为：2)2.1~1.1(U U I =在整流电路中：22U U RM = 流过每只二极管的平均电流为：RU I I R D 245.02==其中：R 为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C 提供放电通路，放电时间常数RC 应满足：2)5~3(TRC >其中：T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期 由于V U U RM 365.25222=⨯=>，Iomax = 1A,IN4001的反向击穿电压V U RM 50≥,额定工作电流max 01I A I D ==,故整流二极管选用IN4001. 根据mV U V U V U p p I 20,5.25,2500=∆==-和公式 可求的V S U U U U vI p op I 8.6103255.2502.030=⨯⨯⨯=∆=∆--所以滤波电容uF F U T I U t I C II c 147000147.08.62150112m ax 0==⨯⨯=∆⋅=∆= 电容的耐压要大于VU U RM 365.25222=⨯=>，故滤波电容C1取容量为２０００uF1.3.3整流二极管及滤波电容的选择整流二极管选1N4001,其极限参数为v U RM 50≥,而v U 26.5622=,因为I IoO V U U U U S ∆∆=,而3102,5,40,24--⨯==∆==V p op i O S mv U v U v U所以vS U U U U VO i p op i 2.4=∆=∆-滤波电容为F U IU t I C io i C μ4765max =∆=∆=,电容C 的耐压应大于v U 26.5622=.所以我们选用4700F μ的电容4 元件参数的计算4.1稳压器的参数计算电源变压器将来自电网的220V交流电压U1变换为整流电路所需要的交流电压U2。
实验报告直流稳压电源设计姓名: __ ____ _ 学号：_ 专业：班级：____ ___一、题目：220V交流电转±5V直流电的电源设计二、电路实现功能：该电路输入家用220V交流电，经过桥堆整流、稳压后输出稳定的±5V直流电。
三、实验目的：1、掌握桥式整流电路和有电容滤波的桥式整流电路，并了解输入电压和输出电压之间的关系；2、了解电容滤波电路的工作原理。
四、实验器材：交流变压器1个、电解电容4个、整流桥堆1个、LM7805和LM7905三端稳压器各一个、电烙铁一个，排针若干，锡丝若干。
五、实验原理：1、设计原理连接图：2、变压器变压220V交流电端子连一个降压变压器，把220V家用电压值降到9V左右。
3、整流电路桥式整流电路巧妙的利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器次级电压的极性分别导通。
见变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载的电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
单项桥式整流电路，具有输出电压高，变压器利用率高，脉动系数小。
根据图，输出的平均电压值0()201sin ()AV U d πωτωτπ=⎰即 ：0()20.9AV U U =4、 滤波电路整流后的输出电压虽然是单一方向的，但还是有较大的交流成分，会影响电路的正常工作，一般在整流后，还需要利用滤波电路将脉动直流电压变为平滑的直流电压。
所以需通过低通滤波电路，是输出电压平滑。
5、 稳压电路采用LM7805、LM7905三端稳压器，使输出的直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。
6、电路图六、实验步骤：1.先将原件在电路板上做出规划；2.将电子原件安装在电路板上；3.根据电路图将各个原件焊接在电路板上并连通；4．检查无误后接通电源，用万用表进行检测，看电路是否工作正常。
七、总结：通过这次电路设计，我从中了解了直流稳压电源和贯通了书上的知识，同时也了解到了自己对于电子器件在实际中的使用还有很大的不足，不能在使用器件时选择合适的参数的器件，在这方面需要很大的提高。
新疆工程学院实训报告实训科目电子技术实训系部机械系专业班级姓名实训地点教室及电子实验室指导教师李积芳完成日期新疆工程学院教务处新疆工程学院电气与信息工程系电子实训任务书新疆工程学院电子实训成绩表（注意：旷课一票否决）目录摘要第一章引言 (3)1.1硬件电路设计要求电路设计 (4)1.11元件选取电源变压器 (6)1.12整流二极管的选择滤波电容的C的确定 (6)第二章网站导航概述总结 (8)致谢参考文献 (9)内容摘要直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现±5V电压稳定输出。
关键词：±5V，变压器，整流，滤波，稳压器引言关于稳压电源的分类，首先就应该清楚电源的输出是什么，是输出直流电还是输出交流电。
第二个层次的分类可以根据调整管的工作状态来分类。
第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。
再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大，就不好一概而论，应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。
当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路，图1是根据上面的思路划分的稳压电源种类。
图1 稳压电源分类根据调整管的工作状态，我们常把直流稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源[1]。
线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的)；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。
线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线形电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比，PWM开关电源更为效的工作过程是通过“斩波”[2]，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。
脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。
一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。
通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数。
最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热等领域。
第1章直流稳压电源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[2]，见图2。
工频交流脉动直流 直流负载图2 直流稳压电源框图其中：①电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
②整流电路：整流电路将交流电压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。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
③滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
各滤波电容C满足RC＝（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。
④稳压电路：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。
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。
第1章硬件电路1.1 设计要求直流稳压电源的主要技术指标：①输入电压交流220v，输出直流电压Uo=±5v②输出电流Io=1A1.11整流电路整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成[3]。
经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。
图3 单相全波整流电路在u2的正半周内，二极管VD1、VD3导通，VD2、VD4截止；u2的负半周内，VD2、VD4导通，VD1、VD3截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。
电路的输出波形如图4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，即电路中的每只二极管承受的最大(U2是变压器副边电压有效值)。
1.112滤波电路滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波。
在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。
I2是变压器副边电流的有效值。
1.113稳压电路前面所讨论的整流滤波电路，都是不能保证输出稳定的直流电压。
输出电压不稳定的主要原因有以下几个方面：经整流滤波后输出的直流电压，虽然平滑程度较好，但其稳定性仍比较差。
其原因主要有以下几个方面：1、由于输入电压不稳定（通常交流电网允许有±10％的波动），而导致整流滤波电路输出直流电压不稳定；2、由于整流滤波电路存在内阻，当负载变化时，引起负载电流发生变化，使输出直流电压发生变化；3、由于电子元件（特别是导体器件）的参数与温度有关，当环境温度发生变化时，引起电路元件参数发生变化，导致输出电压发生变化；4、整流滤波后得到的直流电压中仍然会有少量纹波成份，不能直接供给那些对电源质量要求较高的电路。
所以，为了得到输出稳定的直流电压，经整流滤波后的直流电压必须采取一定的稳压措施才能适合电子设备的需要。
本设计选用固定式三端稳压器。
选用W7805三端正电源稳压电路，输出稳定+5v电压；选用W7905三端负电源稳压电路，输出稳定的-5v电压。
它有一系列固定的电压输出，应用非常的广泛。
每种类型由于内部电流的限制，以及过热保护和安全工作区的保护，使它基本上不会损坏。
如果能够提供足够的散热片，它们就能够提供大于1.5A的输出电流。
虽然是按照固定电压值来设定的，但是当接入适当的外部器件后，就能获得各种不同的电压和电流。
具有如下特点：（1）短路电流230mA,峰值电流2.2A，但是当输出电流超过1.5A时，就需要提供足够的散热片；（2）输入电压极限值35v，输出电压典型值为5V，最大值5.25V；（3）热过载保护；（4）短路保护；（5）输出晶体管安全工作区保护；78xx/79xx系列在降压电路中应注意以下事项：（1）输入输出压差不能太大,太大则转换效率急速降低，而且容易击穿损坏；（2）输出电流不能太大，1.5A 是其极限值。
大电流的输出，散热片的尺寸要足够大，否则会导致高温保护或热击穿；（3）输入输出压差也不能太小,大小效率很差。
其封装电路如图5所示。
图5 W7805/ W7905引脚图其中，对于W7805：1端为输入端，2端为公共端，3端为输出端。
对于W7905：1端为公共端，2端为输入端，3端为输出端。
图6 稳压器电路其中，正常时，输入与输出之间的电压不得低于2v。
Ci、Co用于实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激和抑制电路引入的高频干扰。
直流稳压电路整体图直流稳压电路图如图7所示。
1.12元件选取1.121 电源变压器在电容滤波的整流电路中，变压器次级线圈除供给负载电流外，还要向电容充电。
由于充电时的电流瞬时值很大，因此通过变压器次级线圈的电流平均值虽然等于I=，但通过变压器次级线圈的有效值I2要比I=大，I2和I=的关系决定于电流脉冲波型的形状，波型愈小，有效值愈大。
由于一般这种整流电路后面都要用稳压电路，因此以上估算已能解决实际问电阻的判别和应用1电阻元件的识别与应用1．电阻元件的识别(1)电阻的分类、特点及用途电阻的种类较多，按制作的材料不同，可分为绕线电阻和非绕线电阻两大类。
非绕线电阻因制造材料的不同，有碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻、实心碳质电阻等。
另外还有一类特殊用途的电阻，如热敏电阻、压敏电阻等。
热敏电阻的阻值是随着环境和电路工作温度变化而改变的。
它有两种类型，一种是随着温度增加而阻值增加的正温度系数热敏电阻；另一种是随着温度增加而阻值减小的负温度系数热敏电阻。
在电信设备和其它设备中作正或负温度补偿，或作测量和调节温度之用。
压敏电阻在各种自动化技术和保护电路的交直流及脉冲电路中，作过压保护、稳压、调幅、非线性补偿之用。
特别是对各种电感性电路的熄灭火花和过压保护有良好作用。
1.123 滤波电容的C的确定C(RL为负载阻值)越大，电容器放电越慢，输出电压平均值越大。
一般可选RL放电时间常数RC大于C的充电周期(3~5)倍[4].对桥式整流来说,C 的充电周期等L于交流电网周期的一半实物图总结通过近一段时间的努力,在指导老师们的辛勤指导下,在同学的帮助下,结合软件硬件,终于将直流稳压电源制作完成了。
让我感觉到所学的知识能得到很好的应用，巩固了所学的专业知识，增强了自己的动手能力，在制作计的过程中学到了很多东西。
通过本次毕业设计,我用自己所学的专业知识结合同学意见完成了实物，并且达到满意的效果。
在这次设计中我用到了模拟电路、数字电路、Protel 99 SE等课程学到的知识，让我明白自身知识的缺乏，很多方面需要进一步加强。
在整个毕业设计期间我进一步了解了PCB板的制作，更能熟练的应用Protel 99 SE软件弥补很多以前没注意到的地方，通过本次学习收获不少；进一步提高了硬件软件结合的产品设计与开发能力，当然在这方面还有很多地方需要努力。
在过程中我得到过很多同学的帮助，以及指导老师的意见，使得我的毕业设计圆满完成。
这些经验在以后的工作中一定会有很大的帮助的。
参考文献[1] 白德鹏．红外遥控的直流稳压电源．电子科技大学学位论文，2007[2] 王鸿麟．直流稳压电源的原理和设计．北京：人民邮电出版社，1981[3] 李哲英，李晓光，陈同占．现代电子系统小功率直流稳压电源设计．北京：中国铁道出版社，1996[4] 王兆安，黄俊．电力电子技术．北京：机械工业出版社，2005感谢感谢电子技术老师对我们的淳淳教导，感谢买电子原件老板的耐心介绍。
感谢团队的努力坚持不懈！。
