直流稳压电源制作—线性(2016)

自制可调直流稳压电源在电子电路实验和项目制作中，一个可靠的直流稳压电源是不可或缺的。

通过自制一个可调直流稳压电源，您可以根据需要调整输出电压，从而提供适合各种应用的电源。

本文将向您介绍如何自己制作一个简单但实用的可调直流稳压电源。

在开始之前，请确保您具备一定的电子知识和基本的电路制作技能。

材料清单：1. 一个适配器（输入电压220VAC，输出电压12VDC）2. 一个变压器（输入电压220VAC，输出电压12VAC）3. 一个桥整流器4. 一个电容器（容量1000μF，额定电压25V）5. 一个电位器（阻值10kΩ）6. 一个稳压集成电路LM3177. 一个散热器8. 一个转接头（用于连接电路到外部电源）步骤：1. 首先，将适配器插头连接到转接头上并插入电源插座。

确保适配器的输出电压为12VDC。

2. 将适配器的正极连接到桥整流器的“+”端，将适配器的负极接地。

3. 将桥整流器的输出连接到电容器的正极，并将电容器的负极接地。

4. 将电容器的正极连接到稳压集成电路LM317的“输入”脚，将电容器的负极连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚。

5. 将电位器的中间引脚连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚，将电位器的两侧引脚分别连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚和“输出”脚。

6. 将散热器安装在稳压集成电路LM317上以保持散热效果。

7. 将稳压集成电路LM317的“输出”脚连接到您需要供电的电路或设备。

完成上述步骤后，您就成功地制作了一个可调直流稳压电源。

使用和调节：1. 在使用之前，请确保所有连接都正确并没有短路。

2. 将电路连接到您需要供电的电路或设备。

确保极性正确。

3. 通过调节电位器来调整输出电压。

您可以使用万用表来测量输出电压以确保其准确性。

4. 可调直流稳压电源的调节范围通常是从1.2V到12V。

通过旋转电位器，您可以在此范围内调整输出电压。

注意事项：1. 在进行任何操作之前，请将电源拔掉，以确保安全。

直流稳压电源制作电子设备都必须有直流电源。

大部分直流电源都是将电力网上的交流电变化成稳定的直流电向电子设备供电。

根据电子设备的不同，对电源的要求也不一样。

比如，有的电子设备要求直流电源提供较大的功率，有的电子设备要求电源的输出电压纹波系数小；也有的要求直流电源输出的电压可调。

1.直流稳压电源的组成直流稳压电源，由交流电源滤波器、交流电压变换的电路、整流电路、滤波电路、稳压电路等组成。

2.直流稳压电源设计制作过程根据目前电子产品的迅速发展和需要，大都才用集成电路，以提高电路的稳定性且安装调试及维修也方便。

本节以具有延时接通和短路保护功能的直流稳压电源为例介绍直流稳压电源的设计制作过程。

具有延时接通和短路保护功能的直流稳压电源如图：有图可见，该直流稳压电源电路与普通的稳压电源电路相比，多用了一只电阻R和一只继电器K，目的是防止大容量储能电容器在开始通电的瞬间产生很大的浪涛电流，造成熔断器熔体熔断，甚至烧坏整流二极管或电源变压器一次绕组的危险。

其工作原理如下：电源接通后，经桥式整流器整流输出的脉动电压通过R对C1缓慢充电。

此时，稳压电源输出端的12V电源还来不及建立，继电器KM无吸合电流，触点常开。

充电时间常数有效地限制了通电瞬间在变压器次级回路上产生的浪涛电流。

随着C1充电电压的逐渐上升，数秒中后，三端式集成电流IC输出12V直流电压。

同时，继电器吸合，接触点闭合，R被短路，稳压电源即进入正常工作状态。

当稳压电源输出短路时，输出电压下降，继电器释放，R再次接入电路，使短路电流减小，起到输出短路保护的作用。

3.性能指标（1）输出稳定的直流电压：12V(2)输出稳定的空载直流电压：12V（3）输出空载电流：60-100mA说明：该电路输出电压12V一般不作调整。

4.参数确定该稳压电路中的元件参数见表5.画电原理及生成PCB图（1）具有延时接通和短路保护功能的直流稳压电源的电原理图如图（2）图直流稳定电源电原理图所生成的印制电路板PCB图如图电路制作、调试与指标测量1.印制电路板的制作采用手工制作印制电路板，其具体方法和步骤参见本章……，这里不再重述。

DIY日记0-30V可调线性稳压电源DIY日记——0-30V可调线性稳压电源啊哲作为一名电子爱好者，平时喜欢做一些电子小制作，在电路调试和制作过程中经常为电源犯愁，有时候为了调试一个简单的电路而单独搭一个电源，这样即费时又消磨DIY的兴致。

最近本人利用手头一些闲置零件，自己打造了一台“MINI”型直流0-30V可调稳压电源。

现将整个DIY过程与大家分享。

（图1）本人在深圳工作时买了几个大小不一的铝合金外壳（当时看到这些外壳挺漂亮就买了，一直闲置着），其中一个较大一点的外壳尺寸为：134x106x55mm。

家里还闲置了一个功率约30W左右的小变压器（该变压器是从旧黑白电视机上拆下来的，有8V和18V两组输出），其厚度还刚好能装到这较大尺寸的铝合金外壳内。

既然这么巧合，想不“撮合”它们都找不到理由了。

那接下来就是考虑稳压电路部分了，0-30V可调稳压电路可以通过以下几个方案来实现：1)采用运放加大功率管来实现（市面上很多批量生产的可调稳压电源都采用这种方案），该方案使用的材料非常低廉，但线路复杂不适合手工搭板；2)采用LM723专用电源稳压IC加大功率管来实现，该方案比较成熟，线路也比较简单，但LM723比较难买，需要到电子市场去找或邮购；3)采用LM317/338电源稳压IC，该方案线路非常简单，但按其典型应用电路接法，输出最低只能调到1.25V，要想0V起调必须加一个稳定的负电压基准来修正，一些电子杂志上也有人在LM317输出端串联2个二极管来降压，达到调“0V”的目的，这是初学的菜鸟们讨论的问题，大家心知肚明就行了；4)采用TL431电源稳压IC加大功率管来实现，该方案也具有线路简单的优点，但也同样遇到LM317不能调“0V”的问题；5)采用LM2576-ADJ开关型稳压IC来实现，该方案也具有线路简单、效率高等优点，但也同样遇到输出不能调“0V”的问题和电感线圈比较难加工；通过一番权衡利弊后，决定采用LM317的方案，刚好手头还有几个闲置的LM317T，“量身”设计的完整电路如图2所示。

直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。

在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。

下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。

首先，设计一个电源电路。

直流稳压电源的核心是一个稳压器件，常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。

线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压，其优点是稳压性好，但效率较低。

开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压，其优点是效率较高，但稳压性较差。

根据自己的需求选择适合的稳压器件。

接下来，根据选定的稳压器件制作电路板。

首先，在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件，如滤波电容、限流电阻等。

然后，连接电路板上的各个元器件，使用焊锡将其固定在电路板上。

注意保持电路的紧凑和结构的稳定，防止元器件之间短路或松动。

接着，搭建电源电路的输入和输出端。

将输入端与市电或其他电源连接，确保输入电压和电流在稳定范围内。

将输出端与需要供电的设备连接，确保输出电压和电流符合设备的要求。

最后，进行电源的测试和调试。

将电源接通电源，通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流，确保其在稳定范围内。

根据需要，可以使用可调电阻来调节输出电压，以确保满足设备的电源要求。

需要注意的是，直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。

如需接通电源泄漏和短路保护装置，注意绝缘和接地，避免触电和设备损坏。

总之，设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件，设计电路图，制作电路板，搭建输入输出端，进行测试和调试。

通过这些步骤，一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。

在直流稳压电源设计和制作的过程中，还需要考虑一些其他要素，如过流保护、过压保护和温度保护等。

这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。

过流保护是指在输出端口控制电流的大小，防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。

常用的过流保护电路有两种：电阻式和电子式。

电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻，当电流超过设定值时，电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路，实现过流保护。

目录：.一、设计目的.二、设计任务和要求.三、电路原理分析与方案设计四、仿真过程及结果五、心得体会.六、参考文献资料.七、实物图一、目的稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。

串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路中引用深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。

二、设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的电路图；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿真电路并选取元件；4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器表对电路调试和测量相关；6、撰写设计报告、调试；三，电路原理分析与方案设计1、方案比较与确定基本思路：先对输入的220V 交流电压进行降压，然后就用单相桥式二极管对电压进行整流。

整流后利用电容的充放电效应，对其进行滤波，使输出电压平滑。

之后再通过稳压电路的功能使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。

方案1：220V 交流电压经过基本部分降压整流后，将经过稳压部分对其进行稳压，稳压部分如下图，利用稳压管和三极管组成的稳压单元电路，同过D1 电压作为三极管Q1 的基准电压，电路引入电压负反馈，使电网电压波动不会对Q1 的基极电位产生很大的影响，则有U BE U B U E 可知，U BE 变化将导致发射极电流的变化，从而稳定R 两端电压，达到稳压的效果。

方案二：经过整流后，脉动电流通过滤波电路，其中滤波电路我采用RC 型滤波电路，先用电容值较大的电解电容对其进行低频滤波，靠近输出端处使用较低电容值的陶瓷电容进行高频滤波，使滤波后电压能够变得比较平滑和波动小。

线性稳压电源设计本实验中设计的直流稳压电源，主要由变压器、整流、滤波电路和稳压电路组成。

其中变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电，整流电路用于将交流电转换为半波或全波直流电，滤波电路用于平滑输出电压，稳压电路用于稳定输出电压。

在本实验中，采用单相桥式整流电路，将交流电转换为全波直流电。

接着，通过滤波电路对电压进行平滑处理，去除电压波动和纹波。

最后，通过三端集成稳压器对电压进行稳定，保证输出电压的稳定性和精度。

四、实验过程1、搭建电路板：按照电路图和PCB图进行布线和焊接，注意元器件的正确安装和连接方式。

2、调试电路：接通电源，使用万用表测量电路各点电压和电流，检查电路是否正常工作。

3、测试电路：连接负载，测量输出电压和电流，检查电路是否满足要求。

五、实验结果经过调试和测试，本实验设计的直流稳压电源能够稳定输出+5V、12V的电压，且输出电流不小于2A，满足实际应用需求。

六、元器件清单本实验所需元器件包括：变压器、整流二极管、滤波电容、稳压器、电阻、电容、LED等。

七、心得体会本实验通过对直流稳压电源的设计和实验，加深了对电源电路的理解和掌握。

同时，也提高了自己的动手实践能力和解决问题的能力。

八、附录：PCB图本实验的PCB图如下图所示，可以根据需要进行修改和优化。

便于估算，假设为理想锯齿波，纹波电压的峰峰值urpp和有效值Ur分别为：其中f=50Hz。

2.线性集成稳压器集成稳压电源分为线性和开关型两类。

线性稳压器具有外围电路简单、输出电阻小、输出纹波电压小、瞬态响应好等优点，但功耗大、效率低，一般用于输出电流5V以下的稳压电路中。

我们选择了LM78xx系列芯片，其中78xx系列为正电压输出，79xx系列为负电压输出，xx为输出电压的值。

根据试验要求，我们选择了LM7805用于输出+5V的直流电压，LM7812和LM7912用于输出±12V的直流电压。

芯片内集成了恒流源、基准电压源、采样电阻、比较放大、调整管、过热过流保护电路、温度补偿电路等，所有电路集成在单块硅片上，只有输入输出公共三个引出端，故名三端式。

直流稳压电源实验直流稳压电源是各种电子产品中不可缺少的一部分，它能为各种电子设备和电路提供稳定的直流电源。

直流稳压电源，顾名思义，即电源的输出为稳定的直流电压，当电网电压波动，负载变化和环境发生变化时，其输出电压能维持相对的稳定。

1、实验目的①熟悉直流稳压电源的基本模块②熟悉稳压器件LM317的使用方法③了解直流稳压电源各环节的基本原理2、实验原理直流稳压源一般由电源变压器，整流器，滤波器，稳压器四个部分组成，组成结构框图如图2.1所示：图2.1 直流稳压电源的组成框图（1）电源变压器将交流电压U1降为整流器所需的输出电压U2。

变压器的原理想必大家都知道了。

如果输出电压太大，会烧坏后续电路的电子元件。

（2）整流器的功能是将输入的交流双极性电压变成单极性电压。

整流桥可由四个二极管桥式连接而成（也可以用专用的整流桥，市面上有售的）。

其结构功能原理图如图2.2所示。

当电压U1的正半周期流经时，D1和D3导通（如红箭头表示的回路），从而R1上有电流流过。

同理，负半周时D2和D4导通（如绿箭头表示的回路），此时R1上有与正半周方向相反的电流（或者是符号相反的电压值），于是在R1上将得到如图2.3所示的输出电压波形。

图2.2 整流桥的结构原理图图2.3(a) 输入电压波形图2.3(b) 输出电压波形（3）滤波电路：一般会在整流桥的输出端并联上容量很大的电容，即构成小功率直流电源常用的电容滤波电路，滤波的具体过程和原理可以自己去参考这方面的书籍，这里只要明白利用电容的充放电作用就可以了，即当从整流器输出的电压U3增加时，它会“充电”将电能储存起来，当U3下降时，它会“放电”将电能释放出来，如此过程就可以使本来不平滑的波形变成比较变化的波形（滤波）。

滤波电路部分的波形如图2.4所示，其中虚线表示滤波电路输入电压波形，实线表示输出电压波形。

图2.4 滤波电路波形图(4)稳压电路：经滤波电路后的输出电压还存在波动，因而需要稳压电路来稳定直流电压的电压量，一般采用可调式三端集成稳压器。

1设计任务描述1.1设计题目：线性直流稳压电源1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）掌握线性直流构成原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。

1.2.2 基本要求（1）220V交流输入电压，12V直流输出电压；（2）使用集成三端稳压器进行稳压输出，输出纹波系数<1%；（3）输出功率>5%。

1.2.3 发挥部分（1）输出电压线性可调；（2）估算出线性电源高效率（>50%）的使用范围。

2 绪论根据小功率稳压电源的构成，它是由电源变压器、整流、滤波和稳压器等四部分组成的，其结构图和稳压过程如下所示：直流稳压电源的作用是将交流电网的电压转化为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。

各部分的工作过程是：（1) 电源变压器将交流电网提供的电压V1=220V变为所需要的V2=12V的交流电压；（2）通过整流电路将交流为12V的电压转变为脉动的直流电压V R，其峰值仍然为12V；（3）由于脉动的直流电压V R中还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，所以此过程是用滤波电路将纹波滤除，从而得到平滑的直流电压V F；（4）因为得到的直流电压V F还会随着电网电压的波动、负载和温度的变化而变化，因而在进行了整流、滤波之后，还需要进行稳压处理。

此过程中稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度发生变化时，进一步滤波，维持输出直流电压为12V的稳定性和带载能力。

通过上述四个大过程，就大体上完成了直流稳压电源的工作。

然后，根据每一个部分的工作原理，可以进一步对电路的元器件进行选择和对电路进行连接。

整流电路的作用是将交流电变换成直流电完成这一任务主要是靠二极管的单向导电性的作用，因此二极管是构成整流电路的关键原件，在选择二极管的时候要了解其工作的电压，以方便对它合理的选择。

在一般的小功率整流电路中，常见的几种整流电路有单向、半波、全波桥式和倍压整流电路。

在分析整流电路时，一般二极管都是用其理想模型来进行处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。

实验一直流稳压电源的设计制作一、设计内容设计并制作一台小功率直流稳压电源。

二、设计要求1.输出直流电压V o=±12V，最大输出电流500mA。

2.纹波电压≤5mV。

三、设计方案提示直流稳压电源由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。

组成框图如图2－1所示。

图 1各组成部分的功能如下：1.电源变压器：将电网220V的交流电压变换成符合需要的交流电压。

2.整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件，把方向和大小都变化的50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。

3.滤波电路：利用储能元件电容器C两端的电压不能突变的性质，把电容与整流负载并联，可以将整流电路输出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。

4.稳压电路：使整流滤波后的直流电压基本上不随电网电压或负载的变化而变化。

四、实验预习图2 W7800系列外形及接线图图3 W7900系列外形及接线图图4(a) 圆桥2W06 图4(b) 排桥KBP306图4 桥堆管脚图1、输出电阻RO输出电阻R0定义为：当输入电压U1（指稳压电路输入电压）保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比，即R0=ΔU0/ΔI0 （1）2、稳压系数S（电压调整率)（1）稳压系数定义为：当负载RL保持不变，输出电压U0相对变化量与输入交流市电电压U1相对变化量之比，即:S=（ΔU0/ U0）÷（ΔU1/ U1）（2）由于工程上常把电网电压波动土10 %做为极限条件，因此也有将此时输出电压的相对变化ΔU0／U0做为衡量指标，称为电压调整率。

3、纹波电压输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所含交流分量的有效值（或峰值）。

五、实验报告要求1、电源、整流和稳压电路图。

2、详细说明所设计直流稳压电源的工作原理及各元件参数的确定。

3、各元器件的选择（列明细表格式见附表A）。

4、实验测试结果报告。

接入负载RL（滑线变阻器），并调节RL，使输出电流I0≈100mA。