课程(3)_电源设计指南

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。

《直流稳压电源电路设计》利用7805和7905设计一个输出为±（5-9）V，1A的直流可调稳压电源学院：信息与控制工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：1、课程设计目的 (3)2、课程设计任务及要求 (3)3、设计思路及参数确定 (3)4、设计仪器元件 (5)5、设计内容 (5)6、设计总结 (11)7、参考文献 (11)1、课程设计目的1）结合所学电子电路的理论知识完成直流稳压电源课程设计；2）通过本次设计学会并掌握电子元器件的选择和使用方法；3）通过本次设计熟练掌握multisim仿真软件的使用；4）引导学生自主性学习，研究性学习，加强团队合作，提高创新意识。

2、课程设计任务及要求（1）利用7805和7905设计一个输出为±（5-9）V，1A的直流可调稳压电源（2）设计要求:1、画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形；画出变压器副边电流的波形。

2输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比；3、在满载情况下选择滤波电容大小（取5倍工频半周期）；4、求滤波电路的最大输出电压；5、求电路中固定电阻阻值和可调电阻的调节范围3、设计思路及参数确定<1>设计思路交流电源变压器整流电滤波电路稳压可调电路负载要得到±（5-9）V的直流稳压电源，首先应使用变压器，将220V的电压降到合适的值。

再通过整流电路，将正弦波变为较为稳定的直流电压。

再通过滤波及稳压电路，将整流过后的电压进行滤波稳压，最终得到满足要求的直流电源，通过接上负载电阻，满足输出电流为1A的要求。

<2>参数的确定【1】变压器变比选择输出电压要求5-9V，为保证输出电压5-9V稳定可调，稳压管输入输出的电压差取3V，对于稳压电路，输入电路输入应为12V，根据U0=1.2U2，副边电压为10V，电压变比为11：1。

【2】二极管参数的计算1、二极管承受的最高反压Um=1.41U2Um=15V2、流过二极管电流的平均值Id=1/2IL=0.5U2/RLId=0.56A3、负载电阻RL=9Ώ【3】滤波电路电容的选择为得到平滑的直流电压，选择有极性的大电解电容 t=RLC=5*T/2=0.05s C=t/RL=4170uF【4】稳压电路电容为了防止自激振荡，须在输入端加一个C1，C1=0.33uF ； 另外为了改善 输出的瞬时特性，在输出端加一个电容C2，C2=1uF 。

模块电源设计指南1. 电源模块选型
- 确定所需的输出电压和电流
- 评估环境条件(温度、湿度等)
- 考虑效率、尺寸和成本要求
2. 电源拓扑结构选择
- 隔离和非隔离型电源
- 前端和后端电路拓扑
- 反激、正激、半桥、全桥等拓扑
3. 关键器件选择
- 功率开关(MOSFET)
- 变压器/电感
- 整流二极管
- 输入/输出滤波电容
4. 辅助电路设计
- 反馈和控制电路
- 开机软启动电路
- 过流/过压保护电路
- EMI滤波和抑制电路
5. 热设计与布局
- 功率损耗计算
- 热耗散设计(散热芯片、风扇等)
- 元器件布局和走线
6. 安全认证与EMC
- 安全标准(UL/EN等)
- EMC/EMI标准
- 绝缘和耐压设计
7. 测试与调试
- 原理图与PCB设计验证
- 功能测试与故障诊断
- 效率、纹波、EMI测试
8. 文档和标准遵从
- 设计文件整理
- 安全和EMC测试报告
- 产品标准符合性声明
设计模块电源需要全面考虑功能、可靠性、成本和法规要求,上述设计指南涵盖了关键的设计步骤和注意事项。

课题任务设计一个连续可调直流稳压电源功能要求说明① 输出电压可调： Uo=+3V ～+9V ② 输出最大电流： Iomax=800mA ③ 输出电压变化量：△ U ≤5mV ④ 稳压系数： Sv ≤可调直流稳压电源整体方案介绍及工作原理说明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，第一必定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，经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圆滑，脉动小的直流电，马上交流成份滤掉，保留其直流成份；④ 滤波后的直流电压，再经过稳压电路稳压，即可获得基本不受外界影响的牢固直流电压输出，供给负载。

直流稳压电源的基本源理＋＋电 源U1U2－变压器－U1U2整 流电 路＋ 波 ＋ ＋滤稳压U3 路UI UO电电路－－－U3 UI UO图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：利用单导游电元件，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涟漪成分，输出涟漪较小的直流电压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，经过调治与稳压管串通的限流电阻上的压降来达到牢固输出电压的目的。

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此后，经过整流、滤波、稳压此后才可以送到负载，设变压器副边电压为：其中为有效值。

变压此后，利用单导游电元件二极管，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。

开关电源设计步骤
1.需求分析（100字）
在设计开关电源之前，首先需要明确设计的目标和需求。

这包括输出电压、输出电流、输入电压范围、效率要求、输出电流稳定性等。

根据不同的需求，确定开关电源的拓扑和参数。

2.电路设计（300字）
在进行电路设计之前，需要选择开关电源的拓扑结构。

常见的拓扑结构有Buck、Boost、Buck-Boost、Sepic等。

根据需求和所选拓扑结构，设计主要电路模块包括开关管、滤波电感、修正电容、输出滤波电容等。

3.电路实现（300字）
根据电路设计确定的电路参数，在电路板上布线，连接各个器件和元件。

布线时需考虑到电路的稳定性和抗干扰能力。

注意分离高压和低压区域，减少互相干扰。

4.性能评估（200字）
完成电路实现后，需要进行性能评估，检验设计是否满足预期需求。

主要评估指标包括输出电压稳定性、负载调整能力、效率、开关频率、静态功耗、温度等。

通过测试数据和实际情况进行比较，查找问题和优化空间。

5.优化（200字）
根据性能评估的结果和问题分析，进行电路的优化。

优化可以包括改进布线、更换元器件、调整控制策略等。

目的是提高电路的性能，使其更加稳定、高效和可靠。

总结：
开关电源设计步骤包括需求分析、电路设计、电路实现、性能评估和优化。

通过明确需求，选择合适的拓扑结构，并根据电路设计参数进行电路实现，然后进行性能评估和优化。

这些步骤相互关联，需要不断地调整和优化，以得到满足需求的高性能开关电源设计。

多路开关电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路开关电源的基本原理与功能，掌握其电路组成及各部分的作用。

2. 学生能够运用所学的电路知识，分析并设计简单的多路开关电源电路。

3. 学生了解多路开关电源在实际应用中的优缺点，以及与其他类型电源的比较。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确选择和使用电子元件，搭建并测试多路开关电源电路。

2. 学生通过实践操作，掌握多路开关电源的调试和故障排除方法。

3. 学生能够运用相关软件或工具，进行多路开关电源电路的仿真与优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生积极探索、勇于实践的科学精神，增强学生对电子技术学习的兴趣。

2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中分工与协作，共同完成项目任务。

3. 增强学生的环保意识，让学生认识到节能环保在电源设计中的重要性。

课程性质：本课程为电子技术课程的一部分，以实践操作为主，理论教学为辅，旨在培养学生的动手能力和实际应用能力。

学生特点：本课程面向初中或高中年级学生，学生对电子技术有一定的基础，具备基本的电路知识和操作技能。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导学生通过实践探索，掌握多路开关电源的设计与应用。

同时，关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在课程中取得进步。

通过课程学习，使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标。

二、教学内容1. 多路开关电源基本原理：包括电源的定义、分类及其工作原理，重点讲解多路开关电源的转换过程和关键性能指标。

2. 电路组成与元件选择：介绍多路开关电源的电路组成，分析各部分功能，学习如何选择合适的电子元件，如开关器件、变压器、整流器件等。

3. 电路设计与搭建：学习多路开关电源电路设计方法，掌握电路图的绘制和解读，实际操作搭建简易的多路开关电源电路。

4. 电路调试与故障排除：学习多路开关电源电路的调试方法，掌握常见故障的排除技巧，提高学生的实际操作能力。

航空航天大学课程设计（说明书）简易手机移动电源控制电路设计班级/ 学号学生姓名指导教师航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术课程综合设计课程设计题目简易手机移动电源控制电路设计课程设计的容及要求：一、设计说明与技术指标简易手机移动电源控制电路设计，技术指标如下：①电路能够对3.3V锂离子电池进行充电；②输出电压为5V；③充电时充电指示灯亮；④用4个发光二极管显示电量。

二、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本。

2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。

3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规化）。

三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。

2．进行实验数据处理和分析。

四、推荐参考资料1. 童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]：高等教育，2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩指导教师日期一、概述移动电源，也叫“外挂电池”、“外置电池”、“后备电池”、“数码充电伴侣”、“充电宝”。

手机移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电装置的电能存储器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。

一般由聚合物锂离子电芯作为储电载体。

区别于产品部配置的电池，也叫e电源，外挂电池。

一般配备多种电源转接头，通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为普通功能手机、PDA、GPS导航仪、PSP、DV、USBXI 和智能手机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。

容量一般为5000-8000mAh。

“移动电源”这个概念是随着数码产品的普及和快速增长而发展起来的，其定义就是：方便易携带的随身电源。

针对数码产品功能日益多样化，使用更加频繁，与我们日常生活的关联也越来越密切，如何提高数码产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电量、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。

而移动电源，就是针对并解决这一问题的最佳方案，随身携带一个移动电源，就可以随时随地为多种数码产品充电。

模块电源设计指南
嘞篇儿给大伙儿聊聊模块电源的设计门道儿，咱们四川人讲究个实在，设计模块电源也是这么回事儿。

首先嘞，选芯片要精当，就跟挑辣椒一样，得选那味儿正、能耐高温的，才能保证电源效率杠杠的，稳定性也好，不得动不动就“熄火”。

其次，布线布局得讲究，跟摆龙门阵一样，条理清晰，不打挤。

高压低压分开走，避免串扰，安全又放心。

电磁屏蔽也得做好，免得成了“电磁噪音制造机”，邻居们（其他电路）都遭不住。

再来，散热问题莫小瞧，电源里头热起来，就像夏天吃火锅，没风扇、没散热片咋个行？设计时要预留好风道，让热量跑得快，电源才能长命百岁。

还有啊，保护电路不能少，过载、短路、过压这些个“妖魔鬼怪”，统统得挡在门外。

就像家里安了防盗门，心里才踏实。

最后，测试验证是关键，设计完了得好好“拷问”一番，看看在各种极端条件下能不能挺住。

就跟做菜试味一样，酸甜苦辣咸，都得尝过才晓得好不好。

总之啊，设计模块电源就是一门手艺活，得细心、耐心加巧心。

按照这些个“秘籍”来，保证你设计出来的电源，既稳当又高效，用起来那叫一个巴适！。

电源等效代换课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电源等效代换的概念，掌握电路中电源的等效变换方法。

2. 学生能运用等效电源理论，对给定电路进行分析，求解电路参数。

3. 学生了解电源等效代换在实际电路中的应用，如变压器、电源适配器等。

技能目标：1. 学生能够独立完成简单电路的电源等效代换，提高电路分析能力。

2. 学生通过实际操作，学会使用仪器进行电源等效变换实验，培养动手能力。

3. 学生能够运用所学知识解决实际电路问题，提高问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电子技术的兴趣，激发探索精神。

2. 学生通过小组合作完成实验，培养团队协作能力和沟通能力。

3. 学生了解电源等效代换在节能、环保等方面的意义，增强社会责任感。

分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程属于电子技术基础课程，以理论教学和实验操作相结合的方式进行。

2. 学生特点：学生为高中生，具备一定的物理基础和电路知识，对电子技术有一定兴趣。

3. 教学要求：注重理论与实践相结合，关注学生动手能力和问题解决能力的培养。

二、教学内容1. 理论部分：- 电源等效代换的概念与原理- 电源等效代换的分类及适用条件- 等效电源变换方法：串联、并联、串并联混合变换- 电路参数的求解方法：欧姆定律、基尔霍夫定律- 电源等效代换在实际电路中的应用案例分析2. 实践部分：- 实验一：简单电路的电源等效代换操作- 实验二：使用仪器进行电源等效变换实验- 实验三：实际电路问题解决与分析3. 教学大纲安排与进度：- 第一章：电源等效代换概念与原理（2课时）- 第二章：电源等效代换分类及变换方法（2课时）- 第三章：电路参数求解方法（2课时）- 第四章：电源等效代换应用案例分析（2课时）- 实践部分：共6课时，每项实验2课时4. 教材章节与内容关联：- 教材第XX章：电源等效代换基本概念与原理- 教材第XX章：电路分析方法及电源等效变换- 教材第XX章：实际电路中的应用案例分析教学内容注重科学性和系统性，结合理论与实践，使学生掌握电源等效代换的基本知识和技能。