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可调直流稳压电源

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可

调

直

流

稳

压

电

源

费晶

08电子（1）班

2011年4月4日

1摘要

中文摘要：本文应用桥式整流桥、稳压器、二极管、LM317、电位器等器件，制成了可调直流稳压电源电路。本装置的设计构思巧妙，其结构简单、控制可靠、使用方便，具有很高的灵敏度。可调直流稳压电源是采用当前国际先进的高频调制技术，其工作原理是将开关电源的电压和电流展宽，实现了电压和电流的大范围调节，同时扩大了目前直流电源供应器的应用。

本文将介绍可调直流稳压电源电路的工作原理及元器件的选用，并会对实验结果进行说明。

关键字：稳压器、二极管、可调直流稳压电源

English abstract: This paper applied bridge rectifier bridge, regulators,

diodes, LM317, potentiometer, devices made with adjustable dc manostat

circuit. This device's ingenious design, its simple structure, reliable

control, easy to use, with high sensitivity. Adjustable dc manostat is

USES the current international advanced high frequency modulation

technology, its working principle is will switch power supply voltage and

current, realizing the detuning range of voltage and current regulation,

broadens currently dc power supply application.

This paper will introduce adjustable dc manostat electric circuit

principle of work and the component selection, and will show the results

of the experiment.

Key words: voltage stabilizer, diodes, adjustable dc voltage stabilizer

2引言

随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种

类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。任何电子设备都离

不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电源是电子设备的心脏部分,

其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障 60%来自源，

因此，电源越来越受到人们的重视。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、

薄、小和高效率为发展方向。在近半个世纪的发展过程中，开关电源因具 有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐步取代传统技术制 造的连续工作电源，并广泛应用于电子整机与设备中。到 21 世纪小型电子设备的发展更加迅速和更加普及，但是现在很多的小型 电子设备都是依靠电池来供电的，所以开发一种新型的稳压电源应用于小型电子 设备中就显得非常重要了。本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的可调直流稳压电源。

在电子线路相关应用中，电源是必不可少的部分，电源系统质量的优劣和性

能的可靠性直接决定着整个电子设备的质量。 直流稳压电源作为直流能量的提供 者，在各种电子设备中有着极其重要的地位，它的性能良好与否直接影响到电子 产品的精度、稳定性和可靠性。随着电子技术的日益发展，电源技术也得到了很 大的发展，它从过去一个不太复杂的电子线路发展到今天具有较强功能的模块。本文介绍一种可调式直流稳压电源， 该电源主要由电源变压器、 桥式整流电路和滤波电路等部分组成。

3基础理论

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，它需要经过变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。

图一 直流稳压电源框图

四个环节的工作原理如下：

(1)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。常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如下图， Uo 值调整电路 变压 整流滤输出 LM317 电流扩展及过流保护 其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo＝1.25（1＋R2/R1）式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。

(2)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。

(3)整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui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U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

图二 整流滤波电路

(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RL-C＝（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。

图三 滤波电路 12J1IN12J2OUTT1220V/15V1234D0C11200uFC310uFC4100uFC20.33uFVin3GND1Vout2V1LM317D1D2R12401122W3RP12.2KRP2220...LM317性能

LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。

（1）输出电压范围是1.2V至37V，负载电流最大为1.5A，典型线性调整率0.01%，典型负载调整率0.1%，80dB 纹波抑制比，输入输出电压差≥2V。

（2）使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。

（3）内置有多种保护电路，如过载保护，输出短路保护，过流、过热保护，调整管安全工作区保护。

（4）通常不需要外接电容，除非输入滤波电容到LM317 输入端的连线超过 6

英寸（约 15 厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。

（5）另有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM317的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。

4调试

元器件清单：

元件 规格 数量

电位器 5KΩ 1

电解电容C1 1000UF 1

电解电容C4 100UF 1

电解电容C3 10UF 1

电容C2 0.01UF 1

二极管 IN4001 6

电阻 200Ω 1

三端可调稳压器 LM317 1

印制板 — 1

图四 元器件清单 安装调试

制作简易调压器—>接通电源—>将接口插入电路板输入端—>将万用表调至20V档位—>用万用表测量输出值—>调节电位器观察电压变化

若电压值显示范围在1.5V～18V，则调试成功，反之失败。

故障分析

在调试过程中输出值无变化，经检测电路板线路正常，发现某一元器件焊接松动，焊接后再次调试，调试成功。

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课程设计_可调直流稳压电源

课程设计_可调直流稳压电源

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

自控课程设计——可调直流稳压电源课程设计报告

自控课程设计——可调直流稳压电源课程设计报告

1

自控原理课程设计报告

课题: 直流稳压电源的设计

班别: 10电气2

组员: （学号）

02

01

03

2

一、设计目的

熟悉自控原理的基本理论, 在实践的综合运用中加深理解, 掌握电路设计的基本方法、

设计步骤, 培养综合设计与调试能力。

2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3、培养实践技能, 提高分析和解决实际问题的能力。

4、加强组员之间的协调合作的意识, 提高组员合作的能力。

二、设计任务及要求

1.设计一个连续可调的直流稳压电源, 主要技术指标要求:

① 输入（AC）：U=220V, f=50HZ；

② 输出直流电压: U0=1.27→12.24v；

③ 输出电流: I0<=1A；

④ 纹波电压: Up-p<30mV；

3 2.设计电路结构, 选择电路元件, 计算确定元件参数, 画出实用原理电路图。

3、自拟实验方法、步骤及数据表格, 提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。

4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图, 并仿真和调试, 并测试其主要性能参数。

三、实验设备及元器件

1. 装有multisim电路仿真软件的PC

2.三端可调的稳压器 LM317一片

3.电压表、焊电路板的工具

4.滑动变阻器、二极管、变压器、电阻、电容、整流桥

四、电路图设计方法

（1）确定目标: 设计整个系统是由那些模块组成, 各个模块之间的信号传输, 并画出直流

稳压电源方框图。

4 （2）系统分析：根据系统功能, 选择各模块所用电路形式。

（3）参数选择: 根据系统指标的要求, 确定各模块电路中元件的参数。

（4）总电路图: 连接各模块电路。

（5）将各模块电路连起来, 整机调试, 并测量该系统的各项指标。

五、总体设计思路

1. 直流稳压电源设计思路

可调直流稳压电源的设计实验报告

可调直流稳压电源的设计实验报告

可调直流稳压电源的设计实验报告

一、实验目的

本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，并且电压值在一定范围内可调节，以满足不同电子设备和电路的供电需求。

二、实验原理

可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。

电源变压器的作用是将市电交流电压（通常为 220V）变换为适合后续电路处理的较低交流电压。

整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。

滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分，使输出电压变得平滑。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。

稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时，保持输出直流电压的稳定。常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。 本实验采用串联型稳压电路，其基本原理是利用调整管的电压调整作用，使输出电压保持稳定。通过改变调整管的基极电压，可以调节输出电压的大小。

三、实验设备与材料

1、 电源变压器：220V/15V

2、 整流二极管：IN4007×4

3、 滤波电容：2200μF/25V×2

4、 集成稳压器：LM317

5、 电位器：10kΩ

6、 电阻：240Ω、390Ω

7、 面包板、导线若干

8、 万用表、示波器

四、实验电路设计

1、 电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。

2、 采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。

3、 用 2200μF 电容进行滤波，得到较为平滑的直流电压。

4、 以 LM317 为核心构建串联型稳压电路，通过调节电位器改变

LM317 的输出电压。 电路原理图如下：

此处插入原理图

五、实验步骤

1、 按照电路原理图，在面包板上搭建电路。在搭建电路时，注意元件的引脚顺序和正负极性，确保连接正确无误。

2、 检查电路连接无误后，接通电源。使用万用表测量滤波电容两端的电压，确认是否在预期范围内。

可调直流稳压电源(课程设计)

可调直流稳压电源(课程设计)

目录

一、设计任务及要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

1.1设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

1.2要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

二、设计方案及分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

2.1方案设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

2.2电源变压器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

2.3变压器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2.3.1静止的电磁装置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2.3.2理想变压器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

2.4变压器的结构简介„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

三、单元电路分析与设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.1整流电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.1.1方案选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7

3.1.2整流电路工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

3.1.3整流二极管„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9

3.2滤波电路 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11

3.2.1电解电容 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12

3.2.2瓷介电容 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13

3.3稳压电路 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14