课题一多路直流稳压电源的设计与制作
任何一个电子设备都要由一组或多组高稳定性的直流电源来供电，直流电源的作用之一是为各级电路中半导体器件提供合适的偏置电压，其次是作为整个电子电路的能源。目前直流电源最主要的获得方法是将电网电压的单相交流电（220V，50Hz）经整流、滤波和稳压获得。根据处理方法不同，直流电源可分为线性直流电源和开关型直流电源两大类型。本课题主要针对线性直流电源中的串联型稳压电源提供设计方法。直流电源最重要的技术指标为输出直流电压，提供最大的直流电流及最小的纹波电压，这也是在设计直流电源时应抓住的关键问题。各类集成直流稳压器目前已成为电源市场的主流产品，它的高性能、可靠性及高性价比是分立元件直流稳压电路无法比拟的，在选择设计方案时应放在优先的地位。
1．设计内容和要求
设计一个能同时输出+12V，-12V，+5V的直流稳压电源，设计要求如下：
(1)同时输出3组直流电源，其中：
±12V、±0.1V，+5V电源输出电压为±5V、±0.5V。
（2）3组电源输出最大直流电流均为200mA。
（3）各组输出纹波电压均不超过2mA,内阻均不大于0.1Ω。
（4）只允许AC220V供电，电源变压器可根据设计要求直接选用。
要求按上述设计指标设计电路，并安装调试达到设计要求。
2．设计方案选择
图3-1-1 原理框图
根据设计要求，选择总体方案的框图如图3-1-1所示。
3．单元电路的设计
（1）整流电路的设计
对于传统的线性直流电源，整流电路的功能是将220V电网电压降到合适的交流电压值，
并将其变为单向脉的电压。为了提高效率、降低对整流二极管耐压的要求，选择的整流电路如图3-1-2所示。
图3-1-2 整流电路
① 电源变压器的选用
图中，电源变压器T r 选用双15V 工频变压器 ，根据框图3-1-1，当+12V 和+5V 直流电源同时供出200mA 最大电流时，电源变压器次级最小应提供400mA 的电流，当有余量，选取的变压器次级绕组应提供最大500mA 的输出电流，功率不小于1525.0??=15W,若考虑功率损耗，则容量应更大一些。电源变压器可通过外购或定制，不在本课题的设计范围之内。
② 整流二极管的选取
图3-1-2中，变压器中心抽头接地，直接与后级的分压电路公共端点相接，则整流电路实质上是两个全波整流电路的组合，但在参数设计时仍可把它看成是一个桥式整流，只不过变压器的输出电压应为2?15V=30V 。由上，整流二极管的选择如下：
整流二极管的最大正向电流I F ：由前，电流正常工作时需输出的最大电流为400mA 。考虑到电路一般选用电容滤波，浪涌电流往往是一般电流的1.5~2倍，在选择整流二极管时应当有足够的裕量，一般取I F ≥1.2I omax,故整流二极管的I f 应取大于等于500mA 。
整流二极管的反向击穿电压U RM :对于桥式整流，当负载开路时能承受的最高反向电压应为222U ，即?2215V=42.3V 。再考虑电网电压的正常波动，为保证二极管安全应用，应选择整流二极管的反向耐压至少应大于50V 。
由上，查晶体管手册，塑封整流二极管1N4001，最高反向工作电压U RM ≥50V,额定整流电流I F =1.0A ，可以满足本电路要求。
整流二极管也可选用二极管整流桥，它是采用泵膜工艺将4只整流二极管按电桥电路连接封装在一起，只有输入，输出4只管脚供用户使用，如选择1CQ100V0.5A 的二极管整流桥，其最高反向电压为100V 最大输出电流为500mA ，可满足本电源电路的要求。
（2） 滤波电路的选择
电源滤波电路的功能是将整流后的单向脉动电压进行平滑，减少脉动成分，保留直流成分，一般利用电容、电感的储能作用，显然是一种低通滤波电路。由于本电源输出最大电流只有400mA ，属于小功率电源，一般选用简单的电容滤波电路如图3-1-3所示。图中，C 1为滤波电容，它的作用如图3-1-4所示，利用电容的储能作用，在使U O1的波形平滑的同时可以提高输出电压的平均值。
图3-1-3 滤波与分压电路
图3-1-4桥式整流电容滤波电路波形图
C 1选择原则：
① 耐压的选择：由于C 1的容量往往较大，毫无例外的选用铝电解电容，铝电解电容的优点是容量大、价格低，缺点是正、负极不能接错，且耐压较低，一旦极性接错或工作电压超过标定的耐压值，电容将被击穿。
C 1承受最大电压是发生在负载开路，且电网电压波动到最高时滤波器输出电压值，即 U O2max ==??1.1222U 46.7V 式中1.1系数指电网电压正常波动的上限+10%而设定的。
由上C 1应选耐压不低于46.7V 的铝电解电容，取系列值为耐压50V 。 ② C 1电容量的计算
由于电网电压波动及负载的影响，严格计算C 1的电容量较为复杂。如图3-1-4所示，根据电容充放电规律，则有 dt I C u ms
o o ?=
?10021
1 式中2o u ?为电容充放电而引起的2o u 的变化量，10ms 为电网电压的半个周期。即在电容电压由2U 2放电到U O2min 的T 2时间，因T 2》T 1，故取T 2=10ms 。I O 为整流电路供给负载的最大电流，应理解为I Omax ,本电路为500mA 。
2o u ?的计算较为繁琐，一般采取经验方法选取C1的电容量，由于后级均采用高性能的
集成稳压器，纹波抑制比很高，再加上本电源的提供电流只有500mA 。若取C 1=1000uF ，一般可达到内阻0.1Ω及纹波电压不超过2mV 的要求，若在调试中达不到设计要求，可适当加大C 1的容量。由上取C 1为1000uF ，耐压大于等于50V 的铝电解电容。
（3）直流分压电路
如图3-1-3中的C 2、C 3，采用电容分压，主要目的是将滤波后的直流电压分为正负两组，提供正稳压器和负稳压器的输入直流电压。
因滤波后的直流电压值约为U O2=2V 362.115=??,若取C 2=C 3，则U O3=18V ，U O4 = -18V ，满足集成稳压器输入电压的要求。
（4）±12V 直流电源的电路选择及参数确定
稳压电路的功能是将整流滤波后的直流电压进行稳压，以达到所需的直流电压值，且减小电网电压的波动及负载的变化对输出电压的影响。关键性的技术指标为稳压系数、输出内阻及纹波系数。稳压系数主要反映电网电压波动造成整流、滤波后直流电压的波动对输出电压的影响；输出内阻则反映当负载发出变化时输出电压的稳定程度；输出纹波电压的大小反映稳压电路本身的纹波抑制能力。根据设计要求，稳压电路应选用三端稳压器来完成。对于±12V 两组直流电源，电压均为标称值，可选用三端固定式稳压器。如CW7812、CW7912，但设计要求输出电压的最大误差为±0.1V ，对于78，79系列，正常误差最大到
达
±0.25V,难以达到设计要求，可以接成可调形式，但流向公共端的电流较大，且稳定性
下降。综上，确定选用三端可调式集成稳压器CW117/217/317（正可调），CW137/237/337（负可调），其最大优点是公共端电流I ADJ 只有50uA ，且提供的基准电压为±1.25V ，稳定
选择电路形式如图3-1-5所示。
图3-1-5 ±12V 稳压电路电路图
图中R 1、R P1及R 2、R P2组成可调输出的电阻网络。为了能使电路中偏置电流和调整管漏电流被吸收，所以设定R 1和R 2为120ΩΩ240~，通过R 1（R 2）所泄放的电流为5~10mA 。输入端外接电容C 2和C 3有利于提高纹波抑制能力，输出端外接C 4、C 5能消除震荡，确保电路稳定工作。和CW78XX 、CW79XX 不同，三端可调式稳压器一般取C 2=C 3=0.1uF,C 4= C 5=1uF 。
图3-1-5电路的输出电压为： V O =1.25V （1+
1
1R R p ）+I D R P1
若取R1=240Ω，忽略I D 的影响，则R P1=（V O /1.25-1）R1，令Vo=12V,则R P1=（12/1.25-1）
Ω=Ω?2064240。 取R P1为 2.2KΩ的电位器，接法如图所示，I D =I ADJ =50uA 则
I D R P1=V V 011.0102.210
5036
=???-,这是一个固定误差。而?I ADJ 最大只有5uA ，因其变
化而造成的输出电压变化Vo ?只有0.011V ，在技术要求范围之内。同样取R 2=R 1=240Ω，R P2=R P1=2.2ΩK （电位器）以保证正负电源的对称性。
（5）+5V 直流电源的电路选择及参数确定
根据设计要求及图3-1-1方框图，+12V 电源除提供200mA 的一组直流电源外，还要经过二次稳压，输出200mA ，+5V ±0.5V 一组直流电源。电路的选择方案有二，其一是利用稳压二极管进行稳压，如选用大功率稳压二极管3DW 系列，最大电流可达1A 左右，但由于稳压二极管所加限流电阻，内阻一般在几Ω至几十Ω，难以达到设计要求。方案二是采用三段固定式集成稳压器CW7805，通过+12V 进行二次稳压，完全可以达到设计要求。CW7805的电参数规范如表3-3。
表3-3 CW7805/CW7805C 电参数规范
参数名称 符号 测试条件（注）
规定值
单位 CW7805
CW7805C
最小 典型 最大 最小 典型 最大
输入电压
Vi
10
V
输出电压Vo
5mA≤Io≤1.0A
Pc≤15W
4.65
5.00 5.35 4.75 5.00 5.25
V
Vi=8～20V Vi=7～20V
Io=500mA,Ti=25℃ 4.80 5.00 5.20 4.80 5.00 5.20 V
电压调整
率
Sv(△
Vo)
Io=500mA
Ti=25℃
1.0 25
2.0 50
mV
8V≤Vi≤12V
Io=500mA
Ti=25℃
2.0 50 7.0 100
mV
7V≤Vi≤25V
电流调整
率
SI(△
Vo)
5.0mA≤Io≤1.5A
Ti=25℃
25 50 40 100
mV 250mA≤Io≤750mA
Ti=25℃
8.0 25 15 50
静态工作
电流
ID Io=500mA,Ti=25℃ 3.2 6 4.3 8.0 mA
静态工作
电流变化
△ID
5.0mA≤Io≤1.0A 0.04 0.5 0.5
mA
Io=500mA
0.3 0.8 1.3
Vi=8～25V Vi=7～25V
纹波抑制
比
Srip
Io=500mA,f=100HZ
Ti=25℃
68 75 68
dB
8V≤Vi≤18V
最小输入
-输出压
差
︱
Vi-Vo
︱min
Io≤1.0A,Ti=25℃ 2.0 2.5 2.0 V
输出噪声
电压
VN
10HZ≤f≤100KHZ
Ti=25℃
10 40 10 uV 输出阻抗Zo 1.0KHZ 17 17 m 峰值输出
电流
Iomax Ti=25℃ 1.3 2.5 3.3 2.2 A 输出电压
温度系数
ST
Io=500mA,Timin～
Timax
±0.6 -1.1 mV/℃
注：加足够散热片，Tc=25℃时允许功耗PM≥7.5W
图 3-1-6 +5V直流电源电路图
电路选择如图3-1-6所示。图中为了改善纹波特性，在输入端加接电容C6，一般取值为
0.33uF，并紧接在产品的输入端；在输出端紧接电容C7，这样可以改善负载的瞬态响应，一
般取0.1uF。图中，①脚为稳压器的输入端，③脚为输出端，②脚为公共端。应用时①脚与
③脚的压差应大于2V。
4.总电路图
多路直流稳压电源的总电源理图如图3-1-7所示。
图3-1-7多路直流电源总电原理图
图中C6、C7、C10为各组电源输出端并接的滤波电容，可进一步抑制各电源输出的纹波电压，提高纹波抑制比。因滤除的对象为100HZ的纹波，一般取值在100uF～220uF之间，本设计取值均为100uF,耐压15V的铝电解电容。
5．实验与调试
⑴按图3-1-7电路图中元器件的规格、型号、数量配齐元器件，准备进行样机的安装与调试。电路可采用多功能板进行焊接，也可在面包板上进行插装。无论采用哪种方式，首先要根据变压器、元器件的实际尺寸进行合理的布局，以保证安装后的样机结构紧凑，元器件摆放合理，调试方便，尤其要注意变压器、二极管电桥的固定和焊接。
⑵安装、调试方法有两种，一种是整体安装，集中调试，即按照总电路图一次性的安装完毕，再通电调试、测试，对个别元器件参数进行个别调整，只至达到设计要求。另一种方法是诼数安装、调试，如本电源电路，第一步安装整流、滤波、分压电路，经测试使整流、滤波后的直流电压达到理论值22U2后，再看C2、C3电容分压后接到的正负电压是否基本相等。前级基本达到设计要求后再安装稳压部分。CW317、CW337可以同时装接，也可以先安装其中一个，如先装CW317及其外围电路，调R P1看输出直流电压是否改变，直至调到+12V，再装接CW337及其外围电路，调R P2使输出达到-12V，最后再安装CW7805,使输出电压达到正常值。在安装、调试过程中若出现不正常现象，应及时切断电源，分析、检查故障现象，找出故障原因并排除后再接通电源。电源电路在安装调试过程中最常见的错误有：①电源变压器次级绕组中间抽头没有接地，造成稳压器输入电压异常，甚至烧坏；②滤波电容C1的极性接错或耐压不够，造成C1过热，甚至击穿；③CW317、CW337、CW7805的管脚接错造
成稳压器损坏；④电位器R P1、R P2活动端、固定端接错或阻值不够等等。对于初学者，建议采用诼数安装、调试方法。
⑶调试、测量、数据处理及分析
电路安装并初测使电路基本正常工作后，接下来的任务是对电路进行细调并测量各级电路参数，分析是否达到设计要。若某一项指标达不到设计要求，要重新进行调整直至更换元器件，使之诼一达到设计要求。能否达到设计要求是以测试的数据为准，测试仪器、仪表选择是否合理，测试方法是否正确，测量的数据是否具有可靠性甚为重要。电源电压所用的测量仪器、器材只有数字万用表、示波器、交流毫伏表、大功率负载电阻或电位器等，测试步骤分为空载和有载两种情况。所谓空载指各组电源均不接负载，输出直流电流I O=0；所谓有载指加接负载后使电源输出直流电流达到额定值，如+12V电源，空载时调R P1使输出电压为12.00V，并测量各级各点电参数。接上电阻负载使输出直流电流达到400mA，即加上30Ω功率电阻后，再测量输出电压、输出纹波电压，直至整流、滤波各级的电压，以此分析纹波电压输出内阻是否达到设计要求。
下面以某同学对图3-1-7电源电路安装、调试所测数据来说明数据处理及分析的基本方法。
①测试仪器、器材的选用及测试环境
测试仪器：三位半数字电压表DT9802一只、双踪示波器CA9040A一台。
功率负载：30Ω10W线绕电阻一只，60Ω5W大功率电阻一只、30Ω1W电位器一只。
②空载测试（各组电源均不接负载）
接通电源，予运行5分钟后，调R P1使正12V的电源输出为12.00V，调R P2使负电源输出为-12.00V（DT9802直流电压至20V档），并测得CW7805输出电压为5.02V。
用万用表测得电源变压器输出交流电压2U2=30.2V，滤波电容C1上的直流电压U Cm1=36.8V，经C2、C3分压，测得U C2=19.0V，U C3=-17.8V。用示波器观测各级的纹波电压峰值为U cm1=36mV,U cm2=U cm3=18mV,+12V输出纹波电压U om1=0.2mV,-12V输出U0m2=0+,+15V输出纹波电压U om3=0+。
③对三组电源分别接上额定负载，并调+5V电源的负载电位器使阻值为25Ω，保证CW7805输出为额定电流200mA。这时用DT9802和CA9040A分别测得数据如下：2U2=30.0V,U C1=35.6V,U C2=18.0V,U C3=17.6V,U cm1=220mV,U cm2=130mV,U cm3=90mV,U om1=1.8mV,
U om2=1.0mV.U om3=0.5mV,各组直流电压输出为U o1=11.97V,U02=-11.99V,U o3=5.01V。
④数据分析及处理
由上测试数据，该电源输出直流电压误差均在设计范围之内，±12V误差均在0.1V范围内，+5V的误差只有0.01V，该项达到设计要求。各级输出纹波电压均未超过2mV，达到设计要求。
内阻的计算：+12V 电源组：Ro=-
Io Vo ??=-Ω=?---075.010)0400()00.1297.11(3
A
V
-12V 电源组：Ro=-
Ω=?---=??-05.010)0200()00.1299.11(3A
V
Io Vo +5V 电源组：Ro=
Ω=?---=??-05.010)0200()02.501.5(3
A
V Io Vo 由上计算各电源组的输出内阻均达到不大于0.1Ω的要求。 结论：根据测试参数，该电源样机各项技术指标均达到设计要求。
6.元器件清单
7.设计任务
①分析课题的设计要求，选择系统的设计方案，画出方框图。
②单元电路形式的选择与设计，元器件的选择。
③画出总电路图，说明电路的工作原理。
④写出安装与调试步骤，调试结果。列出实验数据，并对实验数据和电路工作情况进行分析。
⑤总结设计电路的特点和方案的优缺点，提出改进意见。
⑥写出收获和体会。
8．思考题
①若测试结果发现输出纹波电压的幅值超过设计要求，为了减小纹波幅值，应采取什么措施？
②若测试结果发现几组的输出内阻均超过0.1 ,而集成稳压器质量没有问题，你能否找出造成内阻过大的主要原因在哪里。
直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V市电，50Hz，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别I O≥500mA。 3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 （1）直流稳压电源 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： 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中： 1）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，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，把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加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。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。 4）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。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。 （2）整流电路 常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。 t
<电子技术课程设计> 直流稳压电源课程设计任务书 一：设计任务及要求： 1. 设计任务 设计一集成直流稳压电源，满足： （1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6V。 （2）输出纹波电压小于5mv，稳压系数<=0.01； （3）具有短路保护功能。 (4) 最大输出电流为:Imax＝1.0A; 2.通过集成直流稳压电源的设计，要求学会： （1）选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 （2）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 3．设计要求 （1）电源变压器、整流二极管、滤波电容等元件只做选择性设计； （2）合理选择集成稳压器； （3）完成全电路理论设计、绘制电路图； （4）撰写设计报告。全文格式可参照下附一目录格式要求。 （5）希望：设计有新意，切忌完全照搬、抄袭、上下文不统一、文不对题等。 （6）文章请在某些方面12月13日前完成初稿，14日进行初审答辩。 附一：部分 目錄 二、原理与分析 1．直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用： 器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。 （2）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。 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。
）三端集成稳压器：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。其典型电路如图2，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）。 稳压电流的性能指标及测试方法 稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。测试电路如图3。 图3 稳压电源性能指标测试电路 （1）纹波电压：叠加在输出电压上的交流电压分量。用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。 （2）稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即： （3）电压调整率：输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。 （4）输出电阻及电流调整率 输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值.电流调整率：输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。
直流稳压电源的设计实验报告 一、实验目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法 二、实验任务 利用7812、7912设计一个输出±12V 、1A 的直流稳压电源； 三、实验要求 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； 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的大小（取5倍工频半周期）； 4）求滤波电路的输出电压； 5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 四、实验原理 1.直流电源的基本组成 变压器：将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 整流电路：利用二极管的单向导电性，将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。 滤波电路：将脉动电压中的文波成分滤掉，使输出为比较平滑的直流电压。 稳压电路：使输出的电压保持稳定。 4.2 变压模块 变压器：将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 4.2 整流桥模块 整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D 1～D 4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。 由上面的电路图，可以得出输出电压平均值：2)(9.0U U AV o ≈ ，由此可以得V U 152=即可 即变压器副边电压的有效值为15V 计算匝数比为 220/15=15 2.器件选择的一般原则 选择整流器 流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值：Urm=2U 2 选择二极管时为了安全起见，选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极
集成直流稳压电源设计报告 一、计题目 题目：集成直流稳压电源 二、计任务和要求 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，正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA ，最大电流为500mA ； 3、纹波电压峰值▲Vop-p ≤5mv ； 三、理电路和程序设计： 1、方案比较 方案一：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R 两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称，原理一样。
图1 方案一稳压部分电路 方案二：经有中间抽头的变压器输出后，整流部分同方案一一样擦用四个二极管组成的单相桥式整流电路，整流后的脉动直流接滤波电路，滤波电路由两个电容组成，先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波，再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波，从而使得滤波后的电压更平滑，波动更小。滤波后的电路接接稳压电路，稳压部分的电路如图2所示，方案二的稳压部分由调整管，比较放大电路，基准电压电路，采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到A的反相输入端，然后与同相输入端的电位进行比较放大，运放的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高）；由于电路采用射极输出形式，所以输出电压必然降低（升高），从而使输出电压得到稳定。 图2 方案二稳压部分单元电路
直流稳压电源的项目 设计方案 （一）设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法； 2、研究直流稳压电源的设计方案； 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和阻测试方法； （二）设计要求和技术指标 1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为交 流220V，最大输出电流为I omax =500mA，纹波电压△V OP-P ≤5mV，稳压系数Sr≤5%。 2、设计基本要求 （1）设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2）拟定设计步骤和测试方案； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； （5）在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源； （6）测量直流稳压电源的阻； （7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压； （8）撰写设计报告。 3、设计扩展要求 （1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； (2) 要求有短路过载保护。 （三）设计提示 1、设计电路框图如图所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV I / ΔV I V O 。 测量阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，r o = ΔV O /ΔI L 。 纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大 后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P ；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O ，由
新疆大学 课程设计报告 所属院系：电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电子技术基础A 设计题目：直流稳压电源的设计 班级： 学生姓名： 学生学号： 指导老师: 常翠宁努尔.买买提 完成日期：2017. 7. 01
课程设计题目：直流稳压电源的设计 要求完成的内容： 1.输出直流电压1.5~10V可调； 2.输出电流I m=300mA； O 3.稳压系数Sr≤0.05； 4.具有过流保护功能。 指导教师评语： 该生通过查阅文献和资料和手册，能够综合运用电子技术课程中所学到的理知识，并能消 化和理解，把理论与实践进行结合起来。具有分析问题和解决问题的能力，较好地完成了设计任务。 评定成绩为： 指导教师签名：2017年 7 月01 日
直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计要求是设计中包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。通过四部分的组合将 220V 交流电压转变为设计要求直流电压。并且用仿真软件进行仿真分析。 一、方案设计 1.总体设计框架图 方案的总体思路如下：直流稳压电源一般由直流电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成，其基本框图如下： 1.1电源变压器 是降压变压器，它将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。 1.2整流电路 此设计的整流部分主要采用桥式电路，即由四个二极管交叉而成。但使用二极管时应注意以下问题： (1) 最大整流电路流f I 指二极管长期运行允许通过的最大正向平均电流。若使用时超过此值，有可能烧坏二极管。 U (2) 最高反向工作电压rm 指允许施加在二级管两端的最大方向电压，通常为击穿电压的一半。 (3) 反向电流r I 指二极未击穿时的反向电流值。其值会随温度的升高而急剧增加，其值越小，二极管的单向导电性越好。但是反向电流值会随温度的上升而显著增加。 (4) 最高工作频率f
电气工程系电子信息工程技术专业 题目：直流稳压电源设计 学生姓名：刘现华班号：电信一班学号： 100222101013 指导教师:
一、设计题目 题目：直流稳压电源设计 二、设计任务： 设计并制作用晶体管、电阻器、电容组成的直流稳压电源。 指标：1、输入电压： 2、输出电压：3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压； 3、输出电流：最大电流为1A； 4、保护电路：过流保护、短路保护。 三、理电路和程序设计： 一电路原理方框图： 图1.1 四、原理说明： (1)选用集成稳压器构成的稳压电路， 选用可调三端稳压器LM317，其特性参数V o=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差（Vi-V o）max=40V。符合本任务的基本要求。
(2)选电源变压器 集成稳压电源的输出电压V o即是此电路的输出电压。稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax，输入电压根据公式 V omax+(Vi-V o)min≤Vi≤V omin+(Vi-V o)max可求出其范围为12V≤Vi ≤43V。故副边电压取V2=12V，副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W，由下表可得变压器的效率为0.7。则原边输入功率P1>P2/η=17W。为留有余地，选取功率为20W的变压器。 图1.2 (3)选整流二极管及波电容 整流二极管D选IN4001，其极限参数为VRM≥50V，IF=1A，满足要求。滤波电容C可由纹波电压△V op-p和稳压系数来确定。由式Vi=△V op-pVi /V oSv得△Vi =2.2V，由式C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi 得C=3636μF。电容C的耐压应大于17V，故取2只2200μF/25V的电容相并联。 (4)电阻RP1的取值 由式V o=(1+Rp1/R1)1.25，取R1=240Ω，则RP1=336Ω时输出电压为3V，RP1=1.49Ω时输出电压为9V ，故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V，当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大，使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V
稳压电源的设计与制作 学生：XX 指导教师：XX 摘要：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。特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。 开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。 本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。 最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足小型电子设备的用电需要。 数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它与传统的稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1～5V之间连续可调，其输出电压大小以1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋”“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。详细分析了电源的拓朴图及工作原理。 关键词：稳压电源单片微型机数控直流 D/A转换
12V直流稳压电源设计 一、摘要 直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时，能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。实测结果表明，该装置实现了题目要求的全部功能，实现了题目的基本要求。 关键词：直流、整流、稳压、滤波、电源 二、设计目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 三、设计任务 设计一个直流稳压线性电源，输入220V，50Hz的正弦交流信号，输出±12V对称稳压直流电。 四、遇到问题 因为是模拟电路所以误差会比较大，电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件，一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作，或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。要注意
输入电压的器件如稳压管，一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏，只能换新的来替代。 五、原理电路和程序设计 电路原理方框图 1．直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 (1)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。 (2)整流滤波电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。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。 (3)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。 六、电路图和各部分波形图
可调直流稳压电源 1、可调直流稳压电源的构成 可调直流稳压电源是由降压、整流、滤波、稳压、调整、滤波、电压指示构成的。 降压的作用是：将输入的220V交流电压降到24V。此时输出的还是交流电压。整流的作用是：将交流电压整流成直流电压。此时输出的是只有正半周的电压。加电指示的作用是：加电后红色指示灯亮。指示稳压电源已经加电。滤波的作用是：将正半周的电压过滤成纹波系数很小的接近直流的电压。稳压的作用是：将纹波系数很小的输出电压稳定在用户需要的直流电压上。输出电压调整：根据用户的需要，调节稳定输出电压值。二次滤波：为了在用电时需要突发大电流时，向负载提供瞬时电流。稳定输出电压。电压指示：将当前输出的电压值用表头显示出来，以便用户对输出电压调整和使用。 其原理框图如图1所示。 图1 稳压电源框图 2、所用的器件和电原理图 组成降压的元件是：变压器B1。组成整流的元件是：D1-D4这四只二极管组成滤波的元件是2200微法、耐压50V的电解电容C1（外形如图3所示）。组成加电指示的元件是：限流电阻R1和红色发光二极管。组成稳压的元件是：可调输出电压的集成三端稳压器LM317。组成输出电压调整元件是：电位器R P（外形图如图4所示）。组成二次滤波元件是：10uF、耐压50V的电解电容C2。组成电压指示元件是：0-24V指针式电压表头。电原理图如图2所示。 图2 可调稳压电路电原理图 图3 电解电容外形图图4 电位器外形
3、电路板布局以及安装 有关电路板上原器件的安装如图5所示。装元器件时应该先装矮的元件，后装高的元件。图（a）是总装配图。图（b）是电位器和发光二极管装配图。图（c）是三端稳压器引脚图。图（d）是表头和输出端子接线图。外形图如图6所示。 （a）（b）（c）（d） 图5装配图 图6 外形图 4、装配顺序及调试方法： 1）首先安装D1-D4构成的电桥。安装完毕后可以从输入端用电10KΩ阻挡正反向测量是否有短路。如果内阻很大则说明没有短路。在接入变压器、开关后插入交流电源。用万用表直流电压50V或数字表的200V档测量输出电压。应该大于30V。 2）上述正确后连接电容C1，连接好后，在用万用表电压档（同上）测试输出电压。注意，电容的极性不可接错，否则电容会爆炸。 3）上述测试无误后连接三端稳压器、发光二极管、电位器和电压指示表头。注意，三端稳压器的引脚不可接错。否则不能输出直流电压。接好后检查无误后可以加电观察输出电压的变化了。调整电位器的旋钮，输出电压就会从1.25V到24V之间发生变化。 做实验时，只要调整到你所需要的输出电压就可以正常使用了。
模拟电路课程设计报告设计课题：直流稳压电源的设计班级：电子1101 学号： 姓名：刘广强 指导老师：董姣姣 完成日期：2012年6月19
目录 一、设计任务及要求 (3) 二、总体设计思路 (3) 1．直流稳压电源设计思路 (3) 2．直流稳压电源原理 (3) 3、滤波电路——电容滤波电路 (5) 4、稳压电路 (7) 5、设计的电路原理图 (8) 三、．设计方法简介 (8) 四、软件仿真结果及分析 (10) 五、课程设计报告总结 (12) 六、参考文献 (13)
一、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输出直流电压：U0=9→12v； ②纹波电压：Up-p<5mV； ③稳压系数：S V≤5% （最大的波动不能超过5%） 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。 二、总体设计思路 1．直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须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，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给电压表。 2．直流稳压电源原理 1、直流稳压电源 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，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图
简易直流稳压电源的设计方案 本文主要介绍直流稳压电源的设计。音频放大电路主要以单相桥式整流及三端集成稳压器为主。完成将输入220v，50Hz的市电，输出为稳定的±5V的直流电，。通过软件Proteus完成基本的电路原理图并进行防真和调试，使其满足基本设计要求。在构建好电路的每一个环节后要对±5V简易直流稳压电源进行仿真分析 简易直流稳压电源的设计方案 一﹑本次设计的主要目的 随着科学技术的飞速发展，人类进入高速发达的商品社会，市场里各种电子商品琳琅满目，给生活带来极大的方便。但是不少非常实用的电子制品成果，或者受到多方面因素的制约，或者时机尚未成熟，往往很难转化为商品。然而，如果我们能够亲自动手制作，不仅可以使自己的创意得以实现，还能丰富生活，体味乐趣，更重要的是通过制作，有利于我们掌握电子制作技术的技能，激发创造性。 直流稳压电源是电子系统中的关键部分，其作用是为电子系统提
供稳定的电能。 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。
模拟电子技术课程设计报告 题目名称：直流稳压电源电路设计姓名： 学号： 班级： 指导教师： 成绩：
目录 1课程设计任务和要求 2 2方案设计 2 3单元电路设计与参数计算 4 4总原理图及元器件清单9 5安装与调试 11 6性能测试与分析12 7结论与心得14 8参考文献 14
课程设计题目： 直流稳压电源电路设计 一、课程设计任务和要求: 1）用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V）。 2）输出可调直流电压，范围：1.5∽15V； 3）输出电流:IOm≥1500mA；（要有电流扩展功能） 4）稳压系数Sr≤0.05；具有过流保护功能。 二、方案设计： 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1稳压电源的组成框图 图二整流与稳压过程波形图 电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。
方案一、单相半波整流电路 半波单相整流电路简单，电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示，使用元件少，它只对交流电的一半波形整流，其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高，且输出波形脉动大，其值为：S= =≈1.57，直流成分小，= ≈0.45，变压器利用率低。 图3 单相半波整流电路 图 4 单相半波整流电路电压输出波形图 方案二、单相全波整流电路 使用的整流器件是半波电路的两倍，整流电压脉动较小，是半波的一半，无滤波电路时的输出电压=0.9，变压器的利用率比半波电路的高，整流器件所承受的反向电压要求较高。 方案三、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路使用的整流器件较多，但其实现了全波整流电路，它将的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电压的平均值是半波整流电路的两倍，且如果负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍，且其与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求一样，还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。所以综合三种方案的优缺点决定用方案三。
直流稳压电源课程设计报告 设计任务及要求 1．设计任务 设计一直流稳压电源，满足： （1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6－９V； （2）输出纹波电压不于5mv （3），稳压系数<=0.01； （4）具有短路保护功能； （5）最大输出电流为：Imax=0.8A 2．要求通过设计学会； （1）如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块；（2）合理选择电路结构，并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图；（3）短路保护实现方法 （4）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法 （5）撰写设计报告。 3．设计注意： （1）电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计； （2）完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图； （3）撰写设计报告要符合下列格式并按时上交，逾期将延与下届。 一、书写要求 二、上交时间要求 上交书面及电子稿发至邮箱：
撰写设计报告格式：（仅供参考，不要全部抄龚） 见附录一 集成直流稳压电源的设计与制作 姓名 1 绪言 随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。 2 设计要求
1.初始条件： （1）集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片，性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。 （2）电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ。 （3）其参考电路之一如图1所示 图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图 2.主要性能指标：（1）输出电压Vo：±1.25 - ±12V连续可调。 （2）最大输出电流Iomax=800mA （3）纹波电压ΔVop-p≤5mV （4）稳压系数Sv≥3X10-3 3.设计要求：（1）依据已知设计条件确定电路形式。 （2）计算电源变压器的效率和功率。 （3）选择整流二极管及计算滤波电容 （4）安装调试与测量电路性能，画出实际电路原理图。 （5）按规定的格式，写出课程设计报告。 3 总体设计思路 在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路，集成稳压器选用LM317与LM337，电源变压器选用双15Ｖ／25Ｗ。 由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I会随着变化。因此，为了维持输出电压U I稳定不变，还需加一级稳压电路。
课程设计任务书 半导体直流稳压电源的设计和测试 （一）设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法； 2、研究直流稳压电源的设计方案； 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法； （二）设计要求和技术指标 1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为交流220V，最大输出电流为I omax=500mA，纹波电压△V OP-P≤5mV，稳压系数Sr≤5%。 2、设计基本要求 （1）设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2）拟定设计步骤和测试方案； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； （5）在万能板或面包板或PCB板上制 作一台直流稳压电源； （6）测量直流稳压电源的内阻； （7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹 波电压； （8）撰写设计报告。 3、设计扩展要求 （1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； (2) 要求有短路过载保护。 （三）设计提示 1、设计电路框图如图所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV I/ΔV I V O。 测量内阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，r o=ΔV O/ΔI L。 纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O，由
可调直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计 设计要求 基本要求：短路保护，电压可调。若用集成电路制作，要求具有扩流电路。 基本指标：输出电压调节范围：0-6V，或0-8V，或0-9V，或0—12V； 最大输出电流：在0.3A-1.5A区间选一个值来设计； 输出电阻Ro：小于1欧姆。 其他：纹波系数越小越好（5%Vo），电网电压允许波动范围 + -10%。 设计步骤 1．电路图设计 （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。 （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。 2. 设计思想 （1）电网供电电压交流220V(有效值)频率为50Hz，要获得低压直流输出，首先必须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，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响 。 的稳定直流电压输出，供给负载R L 电路设计
（一）直流稳压电源的基本组成 直流稳压电源是将频率为50Hz 、有效值为220V 的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源，其基本组成如图（1）所示： 图（1） 直流稳压电源的方框图 直流稳压电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。 变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，半波整流电路和全波整流电路的输出波形如图所示。可以看出，他们均含有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。 为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电压仅为直流电压。然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后势必影响其滤波效果。对于稳定性要求不高的电子电路，整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源。 交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。 （二）各电路的选择 1.电源变压器 电源变压器T 的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U i 。实际上，理想变压器满足I 1/I 2=U 2/U 1=N 2/N 1=1/n ，因此有P 1=P 2=U 1I 1=U 2I 2。变压器副边与原边的功率比为P 2/ P 1=η，式中η是变压器的效率。根据输出电压的范围，可以令变压器副边电压为22V ，即变压系数为0.1。 2.整流电路 T 负 载
实训报告 题目名称：直流稳压电源电路 系部：电气与信息工程系专业班级：机制14-3 学生姓名：郭欣欣 学号：2013211171 指导教师：刘岩 完成日期：2018年1月17日
摘要 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词: 半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压
目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2) 4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 5.1集成稳压器件LM317 (3) 5.2 LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 6.1电路参数计算 (4) 6.2元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 2.1稳压系数的测量 (6) 2.2输出电阻的测量 (6) 2.3纹波电压的测量 (7) 2.4测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)
直流稳压电源设计 一。设计要求 1）要求输入220V 市电，输出为最大电压为5V 可调的直流电压。 2）要求接入负载后，输出电压不随负载而改变。 二。电路分析图 1）各部分模块的简图如下： 图7-1 直流稳压电源模块图 变压器的初级一侧一般为220V 交流电压，次级一侧电压可以根据所需直流电压的 大小，通过选择适当的变压比来得到。整流电路利用二极管的单向导电性将交流电变换 成脉动直流电（如图7-3），利用滤波电路将脉动直流电压滤为较平滑的直流电压（如图7-4）。由于整流、滤波电路输出的直流电压稳定性较差，当电网电压波动或负载变化时输出电压也随之而变化，采用稳压电路后，输出电压的稳定程度将大为提高。 ＋－ 图7-2 变压、整流、滤波电路图
图7-3 整流后的输出的电压波形图 图7-4 直流电压滤波之后的波形图 三。直流稳压压处理 用稳压二极管提供一个稳定的输入电压5V，如图： 图7-5 直流电压降压处理后的电路图 但这个电路图有个问题：调节滑线变阻器，当输出电压为2。992V时，输出电流只1。565 A，电流太小，不能驱动负载，所以还需要有个电流放大的环节。 改进方案：用复合管对输出电流进行放大。改进后的电路图如下：
图7-6 改进后的的+5V可调直流电压电路图 改进之后，输出电流明显增大，驱动能力也有所增强，如图，达到7mA左右。但还没达到稳压的要求呢，在图中5V电压的输入，输出却只有3。874V，如果改变负载R6的话，输出电压也很会随之改变。可见，该电路图还需改要进一步改善。 改进措施：接入一个运放，将稳压管输出的5V电压作为基准电压，从运放的同向端输入，再直接反馈给反相端，构成电压跟随器，输出电压V0直接等于稳压后的5V，故输出电阻R0→0，这样的话，输出电压就不会因负载的变化而变化了，就达到稳压的功能了。 如图： 图7-7 可稳压输出的电路图 到此，整个电路可稳定的输出5V可调的电压，改变负载后输出电压依然不变。
课题 学习任务1.3 ——可调直流稳压电源的制作与调试课型 新课授课班级授课时数 教学目标 1.了解三端集成稳压器件的种类、主要参数，以及典型 应用电路 2.会识别三端集成稳压器件的引脚，能安装与调试可调 直流稳压电源。 教学重点 1.三端集成稳压器件及其应用 2.直流稳压电源的安装、调试与测量 教学难点 直流稳压电源的安装和调试 学情分析 教学效果 教后记
基础知识集成稳压电路 ㈠稳压电路概述 交流电经过整流、滤波后转换为平滑的直流电，但由于电网电压或负载的变动，使输出的平滑直流电也随之变动，因此，仍然不够稳定。为适用于精密设备和自动化控制等，有必要在整流、滤波后再加入稳压电路，以确保当电网电压发生波动或负载发生变化时，输出电压不受影响，这就是稳压的概念。 完成稳压作用的电路称为稳压电路或稳压器。 ㈡集成稳压电路 ⒈固定输出式三端集成稳压器 固定输出式三端集成稳压器有三个引出端，即接电源的输入端、接负载的输出端和公共接地端，其电路符号和外形如图1-18所示。 常用的固定输出式三端集成稳压器有CW78××和CW79××等两个系列，78系列为正电压输出，79系列为负电压输出，其电路如图1-19所示。 固定输出式三端集成稳压器型号由五个部分组成，其意义如下： C W XX L XX │ │ │ │ └────── 输出电压，如“06”表示输出电压为6V │ │ │ └─ 输出电流：L为0.1A，M为0.5A，无字母为1.5A │ │ └─ 产品序号：78为正电压输出，79为负电压输出 │ └─ 稳压器 └─ 国标 图1-18 固定输出式三端集成稳压器实物展示：稳压二极管 实物展示：三端集成稳压器
集成直流稳压电源的设计与制作 一.设计要求 1.初始条件： （1）集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片，性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。 （2）电源变压器为双15Ｖ／25Ｗ。 （3）其参考电路之一如图1所示 图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图 2.主要性能指标：（1）输出电压Vo：±1.25 - ±12V连续可调。 （2）最大输出电流Iomax=800mA （3）纹波电压ΔVop-p≤5mV （4）稳压系数Sv≥3X10-3 3.设计要求：（1）依据已知设计条件确定电路形式。 （2）计算电源变压器的效率和功率。 （3）选择整流二极管及计算滤波电容
（4）安装调试与测量电路性能，画出实际电路原理图。 （5）按规定的格式，写出课程设计报告。 二 .总体设计思路 在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路，集成稳压器选用LM317与LM337，电源变压器选用双15Ｖ／25Ｗ。 由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I会随着变化。因此，为了维持输出电压U I稳定不变，还需加一级稳压电路。稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。 集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器。按输出电压类型可分为固定式和可调式，此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。 本课程设计中采用三端可调稳压器LM317与LM337。 1.LM317与LM337集成稳压器的特性简介 三端可调稳压器的输出电压可调，稳压精度高，输出波纹小。其一般的输出电压为1.25~35V或-1.25~-35V。比较典型的产品有LM317和LM337等。 其中LM317的输出电压范围是 1.2V 至 37V，LM337 的输出电压范围是 -1.2V 至 -37V，负载电流最大为 1.5A。它的使用非常简单，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