5V电源电路设计(包括电路各模块的详解)

２２０v交流电转５v直流电的电源设计（电路图+详解）一．电路实现功能该电路输入家用220v交流电，经过全桥整流，稳压后输出稳定的5v直流电。

二．特点方便实用，输出电压稳定，最大输出电流为1A，电路能带动一定的负载三．电路工作原理从图上看,变压器输入端经过一个保险连接电源插头,如果变压器或后面的电路发生短路，保险内的金属细丝就会因大电流引发的高温溶化后断开。

变压器后面由4个二极管组成一个桥式整流电路，整流后就得到一个电压波动很大的直流电源，所以在这里接一个330uF/25V的电解电容。

变压器输出端的9V电压经桥式整流并电容滤波，在电容C1两端大约会有11V 多一点的电压，假如从电容两端直接接一个负载，当负载变化或交流电源有少许波动都会使C1两端的电压发生较大幅度的变化，因此要得到一个比较稳定的电压，在这里接一个三端稳压器的元件。

三端稳压器是一种集成电路元件，内部由一些三极管和电阻等构成，在分析电路时可简单的认为这是一个能自动调节电阻的元件，当负载电流大时三端稳压器内的电阻自动变小，而当负载电流变小时三端稳压器内的电阻又会自动变大，这样就能保持稳压器的输出电压保持基本不变。

因为我们要输出5V的电压，所以选用7805，7805前面的字母可能会因生产厂家不同而不同。

LM7805最大可以输出1A的电流，内部有限流式短路保护，短时间内，例如几秒钟的时间，输出端对地（2脚）短路并不会使7805烧坏，当然如果时间很长就不好说了，这跟散热条件有很大的关系。

三端稳压器后面接一个105的电容，这个电容有滤波和阻尼作用。

最后在C2两端接一个输出电源的插针，可用于与其它用电器连接,比如MP3等。

虽然7805最大电流是一安培，但实际使用一般不要超过500mA,否则会发热很大，容易烧坏。

一般负载电有200mA以上时需要散热片。

四．设计过程平时对于5v 的直流电源需求的情况比较多，在单片机，以及一些电路中应用的较多，因此，为了更方便快捷的由220v 的交流电得到这样的电源，故设计了一个电路。

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。

设计实例2：
5V稳压电源
一、设计目的
通过5V稳压电源的电路设计，使学生掌握交流变换成直流电源的方法和电路构成，训练学生的动手能力，培养独立解决问题的能力，为今后电路设计和电类后续课程的学习奠定基础。

二、设计内容
设计一5V稳压电源电路，交流220V伏输入，5V输出，使用接插件接口，移动方便，接口设计合理。

电压纹波系数<0.5%，电流输出不小于500毫安。

三、工作原理
如图1所示，220V交流电源经过220V/6V的变压器后，变为6V交流电输出，经过IN4007组成的桥式整流电路后，再经过电容滤波后，成为14伏左右的直流电，该电压经过三端稳压管LM7805以后，成为5V直流输出，共给负载使用。

图1 电路原理图
四、元件清单
五、实物图
按照原理图和元件清单，在电路板上焊接好元件后，实物图如图2所示。

在焊接和上电的时候，一定要注意电源的极性，不能接反，否则，可能要烧毁元器件，从而导致电路不能工作。

图2 实物样板。

正负5v电源设计电路图+原理题目：±5V简易直流稳压电源的设计一﹑本次设计的主要目的设计要求：设计出每个功能框图的具体电路图，并根据下列技术参数的要求，计算电路中所用元件的参数值，最后按工程实际确定元件参数的标称值。

容量：5W输入电压：交流220V输出电压：直流±5V输出电流：1A二、稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，如输出电压、输出电滤及电压调节范围；另一类是质量指标，反映一个稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。

对稳压电源的性能，主要有以下四个万面的要求：1．稳定性好当输入电压Usr（整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压Usc的变化应该很小一般要求。

由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数S来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。

在同样的输入电压变化条件下，S越小，输出电压的变化越小，电源的稳定度越高。

通常S约为。

2.输出电阻小负载变化时（从空载到满载），输出电压Usc，应基本保持不变。

稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。

输出电阻（又叫等效内阻）用rn表示，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。

rn反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，rn越小，则Ifz变化时输出电压的变化也越小。

性能优良的稳压电源，输出电阻可小到1欧，甚至0．01欧。

3.电压温度系数小当环境温度变化时，会引起输出电压的漂移。

良好的稳压电源，应在环境温度变化时，有效地抑制输出电压的漂移，保持输出电压稳定，输出电压的漂移用温度系数KT来表示：4.输出电压纹波小所谓纹波电压，是指输出电压中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示。

经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低，降低的倍数反比于稳压系数S。

串联型稳压电路，用做一种简单的稳压电源，可以满足一般无线电爱好者的需要。

5V电源电路设计一、概述：在电子设备的设计和制备中，电源电路是不可或缺的一部分。

电源电路的质量和稳定性直接影响到整个电子设备的使用效果和寿命。

本文将介绍设计一个稳定的5V电源电路的基本原理和步骤。

二、设计原理：整流：一般采用桥式整流电路，将交流（AC）电压转换为直流（DC）电压。

桥式整流电路由四个二极管和一个电容器组成，可以高效地将交流电转换为直流电。

稳压：为了保证电源输出的电压稳定，一般采用稳压芯片，如7805等。

稳压芯片能根据电源输入电压的变化自动调整输出电压，确保其稳定在5V。

三、步骤：1.确定电源输入电压：根据实际需求和参考电路，确定输入电压范围。

一般情况下，可以选取220V交流电作为输入。

2.桥式整流电路设计：根据输入电压和电流需求，选择合适的二极管和电容器进行桥式整流电路的设计。

确保桥式整流电路能够高效地将交流电转换为直流电。

3.稳压芯片选择：根据电源输出电压的要求和电流需求，选择合适的稳压芯片。

一般情况下，可以选择功率较高、性能稳定的7805芯片。

4.稳压电路设计：根据稳压芯片的原理，结合实际需求和参考电路，设计稳压电路。

包括输入滤波电容器、输出滤波电容器和稳压电容器的选择和放置位置等。

5.PCB布局和连接：将上述设计的电路原理图进行PCB布局设计，并进行元件之间的连接。

确保电路连接正常且布局合理，减少干扰和噪声。

6.调试和测试：完成PCB布局和连接后，进行电源电路的调试和测试。

通过使用示波器和多米特测试电流和电压的波形和数值，确认电源电路的稳定性和质量。

四、注意事项：1.安全性：在设计和使用电源电路时，要注意防止触电和短路等安全问题。

合理选择电源插座和开关，并严格按照电源电路的设计要求进行接线和连接。

2.散热：由于电源电路中存在一定的功率损耗，因此要注意散热问题。

合理设计散热结构和使用散热器可以保证电源电路正常工作和寿命的延长。

3.PCB设计：PCB布局和连接对于电源电路的质量和稳定性有很大的影响。

机电一体化实训5V直流稳压电源设计报告摘要直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。

直流稳压电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路，设计一台品质优良的直流开关稳压电源。

直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比较复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统。

晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。

因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。

保护电路的种类很多,这里介绍极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。

通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。

直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响，文中分析了直流高压稳压电源的构成原理，建立了温度稳定性的数学模型，给出了精确和可行的定量计算方法，并应用到具体的实例中加以验证，说明了该模型的应用价值，对直流高压稳压电源的设计具有理论指导作用。

关键词：稳压器半桥变换电路数学模型应用价值目录第一章直流稳压器原理 (3)第二章直流稳压电源简介 (6)§2.1 直流稳压电源的构成 (6)§2.2 直流稳压电源的分类 (6)§2.3 直流稳压电源的技术指标 (7)第三章直流稳压电源的设计 (8)§3.1设计目的及要求 (8)§3.2设计步骤及思路 (9)§3.2.1直流稳压电源设计思路 (10)§3.2.2直流稳压电源原理 (8)§3.2.3总体电路图 (8)§3.3单元电路设计与原理说明 (9)3.3.1电源变压器 (10)3.3.2整流电路 (10)3.3.3滤波电路 (10)3.3.4稳压电路 (11)3.3.5元器件选择和电路参数计算说明 (12)§3.4 电路板的设计 (13)第四章电路仿真 (15)§4.1 测试要求 (15)§4.2 测试结果和计算结果分析 (15)§4.3 电路的误差分析与改进 (16)心得体会 (19)第一章直流稳压器原理直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。

5v稳压电源电路工作原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述引言部分将对文章的主题进行概括性介绍。

本文将重点讨论5V稳压电源电路的工作原理。

在现代电子设备中，稳定可靠的电源是必不可缺的，尤其是5V稳压电源，因为它广泛应用于各种小型家用电子产品和微控制器等领域。

1.2 文章结构本文共分为四个部分：引言、5V稳压电源电路工作原理、概述及解释说明以及结论。

下面将逐一介绍每个部分内容。

1.3 目的本文取得完整深入地阐述5V稳压电源电路的工作原理，并对传统稳压电源的工作原理进行简要说明。

此外，我们还将提供常见的5V稳压电源设计方案，并对这些方案进行解析和评估。

通过本文，读者将能够更好地理解5V稳压电源电路，并在实践中根据实际需求进行选择和改进。

2. 5V稳压电源电路工作原理：2.1 5V稳压电源的定义与作用：5V稳压电源是指能够将输入变化的电压稳定地输出为5V的电源装置。

在许多电子设备和电路中，例如微控制器、传感器、模拟集成电路等，需要一个稳定的电压源以确保它们的正常运行。

5V是一种常用且经典的工作电压，因此5V稳压电源被广泛应用于各种应用领域。

2.2 传统稳压电源工作原理：传统的线性稳压技术通常是使用晶体管或功率二极管组成调整元件，通过不同配置形式来实现对输入电压的调节，并将其输出为稳定的5V。

最常见的线性芯片解决方案是采用三端稳压器（如LM78XX系列）或基准+调整型（如LM317）芯片来实现。

在线性稳压器中，负载和输入之间通过一个可变阻抗来调整使用功率二极管驱动的可变反馈网络产生恒定输出。

然而，这种方法存在一些缺点，包括效率较低、发热量大以及对输入电压变化的响应较慢等。

2.3 常见的5V稳压电源电路设计方案：除了传统的线性稳压器，还有一些其他常见的5V稳压电路设计方案。

其中包括开关稳压器、降压/升压转换器和线性稳压器与开关稳压器组合等。

开关稳压器广泛应用于高效率能量转换领域。

它利用开关元件（通常为MOSFET）和能储存能量的电感来实现输入到输出之间的低损耗切换。

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。

5V-USB充电器电路图,有详细制作步骤文章出处： 发布时间： 2012-4-9 10:38:25 | 1958 次阅读 | 26次推荐 | 0条留言USB充电器套件，又名MP3/MP4充电器，输入AC160-240V,50/60Hz,额定输出：DC 5V 250mA （标签贴纸为500mA,如果要长期输出更大电流，请更换Q1为13003）。

MP3和MP4在全国范围大量流行，不过作为日常用品的充电器由于直接和220V高压相连，具有故障率较高，容易损坏的特点，特别是买到那些不成熟的产品后，真是苦不看言。

最后，受学校老师委托，我们联系到了一款成熟量产的充电器套件，现在一同给广大电子爱好者分享。

下面是对着实物绘制的电路原理图：（电路板上有多种元件安装方法，安装请与原理图、实物图为准，PCB板上有些元件孔是不要安装的，有些元件要装在别的元件孔上，这点请注意！）说明：为了简化电路，达到学习目地，图中用1欧的电阻F1起到保险丝的作用，用一个二极管D1完成整流作用。

接通电源后，C1会有300V左右的直流电压，通过R2给Q1的基极提供电流，Q1的发射极有R1电流检测电阻R1,Q1基极得电后，会经过T1的（3、4）产生集电极电流，并同时在T1的（5、6）（1、2）上产生感应电压，这两个次级绝缘的圈数相同的线圈，其中T1（1、2）输出由D7整流、C5滤波后通过USB座给负载供电；其中T1（5、6）经D6整流、C2滤波后通过IC1（实为4.3V稳压管）、Q2组成取样比较电路，检测输出电压高低；其中T1（5、6）、C3、R4还组成Q1三极管的正反馈电路，让Q1工作在高频振荡，不停的给T1（3、4）开关供电。

当负载变轻或者电源电压变高等任何原因导致输出电压升高时，T1（5、6）、IC1取样比较导致Q2导通，Q1基极电流减小，集电极电流减小，负载能力变小，从而导致输出电压降低；当输出电压降低后，Q2取样后又会截止，Q1的负载能力变强，输出电压又会升高；这样起到自动稳压作用。