设计_0-24V_1A可调直流线性稳压电源

DC-DC输出可调开关电源摘要本系统为DC-DC升降压变换器，由CPU最小系统模块、供电模块、升压模块、降压模块、液晶显示模块和辅助电路六部分组成。

选用SMT32F103作为主控制器，采用降压芯片LM2596-ADJ作为实现降压，将AD采集的输出电压和电流与预设值比较，然后通过DA调节输出电压电流，对于降压模式的下恒流或恒压工作状态也可通过按键进行切换，同时调节按键可实现输出电压或电流大小的变换；升压模块采用了LM2577-ADJ，手动滑动变阻器的阻值可调节输出电压；加入液晶显示系统工作模式和输出电压、电流；对于升降压的切换也可通过按键切换；供电电源提供了3.3V和12V，分别为CPU、液晶和运放偏置供电；辅助电路方便开发者的调试。

最终系统能够在手动切换工作模式的情况下输出预设的电压和电流，并显示出来。

关键词：DC-DC 升降压可调abstractThe system for the DC-DC buck converter, the minimum system CPU module, power supply module, boost module, step-down module, LCD display module and the auxiliary circuit six parts. SMT32F103 chosen as the main controller, buck chip LM2596-ADJ as enabling buck, the AD acquisition of output voltage and current compared with the preset value, then adjust the output voltage and current through the DA, the constant current mode buck or constant work status can also be switched through the button while adjusting key enables the size of the output voltage or current transformation; step-up module uses the LM2577-ADJ, manual sliding rheostat resistance adjustable output voltage; added liquid crystal display system working mode and the output voltage and current; the buck switch can also be switched by key; providing a 3.3V power supply and 12V, respectively, CPU, LCD bias supply and the op amp; facilitate the development of the secondary circuit debugging. Final system can output a preset voltage and current in the case of manual operating mode switch, and displayed.Key words：DC-DC Boosted、Reduce voltage Adjustable目录第一章绪论 (1)1.1 开关电源概述 (1)1.2 开关电源与线性电源比较 (1)1.3 开关电源发展趋势与应用 (1)第二章系统功能介绍 (2)第三章系统方案选取与框图 (3)3.1 系统整体框图 (3)3.2 系统方案选取 (3)第四章硬件电路设计 (6)4.1 主控制器 (6)4.2 供电模块 (7)4.3 降压模块电路设计 (8)4.4 升压模块电路设计 (10)4.5 液晶显示电路 (13)五硬件开发环境 (14)5.1 Altium Designer 09 (14)5.2 电源设计软件SwitchPro (14)5.3 电路板雕刻机LPKF ProtoMat E33 (15)675.4 电镀机LPKF MiniLPS (17)5.5 SMD精密无铅回焊炉ZB-2518H (17)第六章软件设计框图 (20)第七章系统调试 (21)参考文献 (22)总结致谢 (23)附录 (24)第一章绪论1.1 开关电源概述我们身边使用的任何一款电子设备都离不开它可靠的电源，计算机电源全面实现开关电源化于80年代，并率先完成计算机的电源更新换代，进入90年代，开关电源开始进入各种电子、电气设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已大面积使用了开关电源，更加促进了开关电源技术的迅猛发展。

《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 。

机架式安防稳压电源使用说明书(10路输出)【型号】：PS-DC12V30DC2406AC2412-2U 【输入】：AC220V/50HZ 【输出】：AC24V/5A （共10组，DC12V30A 3组DC24V3组 AC24V4路独立输出） 【尺寸】：433mm*402 mm *88 mm 【净重】：16KG【电源型式】：19”标准机架式，2U ，前面板LED 电压指示 【电源功能】：每组独立状态指示灯,独立开关控制 【应用范围】：弱电系统中摄像机、高速球、探测器或红外灯等设备的电源供应，及其他探测设备 【装箱清单】：1、 2U 机架式电源1台2、 合格证1个3、 使用说明书1份4、 AC220V 电源输入线1条5、 备用保险管若干只 【面板示意图】：Front Panel( 前面板）Rear Panel （后面板）AC 220V Input Fuse按钮数字电压表CECT C T C T C T C T C T C T C T C T C T C TSwitch【输出电压调节】：DC 输出在机箱内电路板有标着VR 的正方形可调电位器，可用十字螺丝刀轻轻调节，顺时针旋转电压增高，逆时针旋转电压降低，可根据需要调节。

AC 输出出厂可根据现场，远近需要定做AC26V 或者其他规格 【产品特点】：R 型变压器可以用作所有电器的电源变压器或隔离变压器。

则于它具有效率高、体积小、体形薄、重量轻、磁漏少、发热低、生产标准化等特点，安全性能符 合世界各国安规，产品得到广泛应用。

特别是励磁电流小，空载损耗低，噪音极小，输出功率大等特点。

在摄像机、音响、精密设备或(在待命状态下需要长期通电的)电源转换器中使用有更突出的表现。

【保险规格】AC220V 输入15A输出每路独立保险(可根据需要换装保险规格，但总功率不得超出) ★特别提示：接入市电时，请特别注意人身安全注意接线端子的正确接法，防止接反不要超负荷使用本产品如遇故障，不要自行拆卸，请及时联系供应商。

目录摘要 (2)一、方案论证及比较 (2)1.基本原理 (2)2.方案设计与论证 (4)二、单元电路设计与参数计算 (5)1.集成三端稳压器 (5)2.选择电源变压器 (6)3.选择整流电路中的二极管 (7)4.滤波电路中滤波电容的选择 (7)三、总原理图及元器件清单 (8)1.LM317可调稳压电源设计原理图 (8)2主要元器件清单 (8)四、安装与调试 (9)五、性能测试与分析 (9)1.输出电压与最大输出电流的测试测试 (9)2.波纹电压的测试 (10)3.测试仪器 (10)六、总结 (10)参考文献 (11)附录一 (12)摘要本电源设计可将220V（市电）经过降压、整流、滤波、稳压之后，输出-15～＋15V的连续可调直流稳定电压。

可以给单片机，及其他供电电压在该范围的芯片进行供电。

其中稳压模块由LM317和LM337组成，前者实现正向直流电压的稳定输出，后者实现负向直流电压的稳定输出。

具有输出稳定，简单易调的特点。

关键词：直流稳压可调一、方案论证及比较1.基本原理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的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。

一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：(1)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=n，式中n是变压器的效率。

(2)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。

(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U1。

常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

(4)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。

模块5直流稳压电源学习任务•了解桥式整流、电容滤波和稳压电路•掌握并联、串联型稳压电路的组成和工作原理•会安装、测试串联型稳压电源在工农业生产中，采用的电源主要是交流电。

但是在电子线路和自动控制装置中，常常还需要采用电压非常稳定的直流电源。

常见的直流电源有蓄电池和干电池，除此之外，目前还广泛地采用各种半导体直流电源。

电子设备中最常用的半导体直流电源是通过把交流电经过整流、滤波和稳压电路变换后而获得的。

如图5-1-1所示的就是半导体直流稳压电源的原理方框图。

图5-1-1半导体直流稳压电源的原理方框图1、电源变压器电源变压器的作用是将220V的交流电变成合适的交流电以后，再进行交、直流转换。

电网上单相交流电的电压有效值为220V，而通常电子电路中需要的直流电压要比此值低。

所以，要先利用变压器进行降压。

2、整流电路整流电路的作用是将经变压器降压后的交流电压变成单向脉动的直流电压。

常采用的元件为二极管，经整流电路输出的单向脉动的直流电压幅度变化较大，不能直接供给电子电路使用。

3、滤波电路滤波电路的作用是滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压。

常采用的元件有电容和电感。

4、稳压电路稳压电路的作用是使输出电压不受电网电压的波动和负载大小的影响，维持输出直流电压的稳定。

滤波后输出的直流电具有较好的平滑程度，但是，此时的电压值还要受到电网电压波动、负载和温度变化的影响而不稳定。

为使输出电压稳定，还需要增加稳压电路部分。

下面将分别讨论各部分的组成、工作原理和性能。

5.1整流电路整流电路的主要有单相半波整流电路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路。

其中，单相半波整流电路最简单，单相桥式整流电路最普遍。

5.1.1 单相半波整流电路 1、工作原理和输出波形单相半波整流电路如图5-1-2(a)所示，它由整流变压器、整流二极管VD 和要求直流供电的负载等效电阻L R 组成。

整流变压器，用来将市电220V 交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。

电力电子技术课程设计报告设计课题：基于TL494的脉宽调制电路应用专业班级：学生学号：学生姓名：指导老师：漳州师范学院物理与电子信息工程系目录一、设计任务要求 (3)二、设计方案分析 (3)2.1、DC-DC升压变换器的工作原理 (4)2.2、DC-DC升压变换器输入、输出电压的关系 (5)2.3、DC-DC变换器稳压原理 (6)2.4、集成脉宽调制控制器TL494介绍 (6)三、主要单元电路设计 (8)3.1、DC-DC升压变换器主回路设计 (8)3.2、DC-DC变换器控制电路设计 (10)四、系统安装与调试 (12)五、总结 (12)六、附录 (13)基于TL494的DC-DC升压稳压变换器设计一、设计任务要求基于TL494设计一个将12V升高到24V的DC-DC变换器。

在电阻负载下，要求如下：1、输出电压U0=24V。

2、最大输出电流I0max=1A。

3、当输入UI=11~13V变化时，电压调整率SV≤2%（在I0=1A时）。

4、当I0从0变化到1A时，负载调整率SI≤5%（在UI=12V时）。

5、要求该变换器的在满载时的效率η≥70%。

6、输出噪声纹波电压峰-峰值U0PP≤1V（在UI=12V，U0=24V，I0=1A条件下）。

7、要求该变换器具有过流保护功能，动作电流设定在1.2A。

二、设计方案分析2.1、DC-DC升压变换器的工作原理DC-DC功率变换器的种类很多。

按照输入/输出电路是否隔离来分，可分为非隔离型和隔离型两大类。

非隔离型的DC-DC变换器又可分为降压式、升压式、极性反转式等几种；隔离型的DC-DC变换器又可分为单端正激式、单端反激式、双端半桥、双端全桥等几种。

下面主要讨论非隔离型升压式DC-DC变换器的工作原理。

图1（a）是升压式DC-DC变换器的主电路，它主要由功率开关管VT、储能电感L、滤波电容C和续流二极管VD组成。

电路的工作原理是，当控制信号Vi 为高电平时，开关管VT 导通，能量从输入电源流入，储存于电感L 中，由于VT 导通时其饱和压降很小，所以二极管D 反偏而截止，此时存储在滤波电容C 中的能量释放给负载。

可调直流电源原理
可调直流电源是一种能够根据需要调整输出电压和电流的电源设备。

它通过控制电源输入的电压和电流来实现对输出电压和电流的调节。

其原理主要包括以下几个方面：
1. 输入电压的调节：可调直流电源的输入电压可以通过调整电源输入端的电压来实现。

一般来说，可调直流电源会采用变压器、开关电源或稳压电源等方式，将输入的交流电转换为直流电，并通过电压调节电路来实现对输入电压的调节。

2. 输出电流的调节：可调直流电源的输出电流可以通过控制输出端的负载电流来实现。

在输出端会搭配有电流检测电路，通过检测负载电阻上的电压或电流，并通过反馈控制电路的调节，来控制输出电流的大小。

3. 输出电压的调节：可调直流电源的输出电压可以通过控制输出端的负载电阻来实现。

在输出端会配备有电压检测电路，通过检测输出电压，并与设定的目标电压进行比较，从而通过反馈控制电路来调节输出电压的大小。

4. 控制电路的设计：可调直流电源还需要设计相应的电压、电流控制电路。

这些控制电路一般包括比较器、反馈控制电路、误差放大器等部分，通过对输入电压、负载电压、负载电流等参数进行检测和比较，控制电源的输出电压和电流，使其达到预期的要求。

通过上述原理，可调直流电源可以根据需要来调整输出电压和
电流，从而适应不同的实际应用需求。

它在实验室、工业生产、通信设备等领域中得到广泛应用，为电子设备的正常工作提供了稳定可靠的电源支持。

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。