直流稳压电源设计报告multisim
西安文理学院机械与材料工程学院专业课程设计报告
专业班级测控技术与仪器一班
课程电子技术课程设计
题目直流稳压电源的设计
学号
学生姓名
指导教师
2017年3月
西安文理学院机械与材料工程学院
课程设计任务书
学生姓名 11 专业班级 15级测控技术与仪器1班学号2807150120
指导教师 22 职称讲师教研室测控
课程电子技术课程设计
题目
直流稳压电源的设计
任务与要求
使用Multisim仿真软件，设计一个采用220V，50Hz交流电网供电，固定输出的集
成稳压电源，其指标为U
O =+12V； I
O
max=800mA。
设计要求：
(1) 设计系统总体框架
(2) 设计电路
(3) 绘制电路图并仿真
(4) 撰写设计报告
开始日期 2017.3.10 完成日期 2017.3.24
2017年 2 月 24 日
直流稳压电源的设计
摘要
本设计是设计一个由220V，50Hz交流电源供电，输出为12V电压，限制电流800mA 的交流稳压电源。
首先使用电源变压器将220V的电网电压变成所需要的交流电压，经过由二极管组成的桥式整流电路，将正负交替的正弦交流电压变成单方向的脉动电压，再经过滤波电容使输出电压成为比较平滑的直流电压，在以三端固定式集成稳压器7812为核心构成的直流稳压电路，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。这类稳压器有输入，输出和公共端三个端口，输出电压固定不变，所以输出稳定性极好。本设计就是应用上述原理实现了直流稳压电源的设计。
关键词：直流稳压电源；三端稳压器；变压器；滤波电容；整流二极管。
目录
第一章任务与要求 (1)
第二章总体布局与各部分电路分析 (1)
2.1 系统模块 (1)
2.2 总体设计 (1)
2.3 直流电源的组成及各部分的筛选与作用 (2)
2.3.1 变压电路 (2)
2.3.2 整流电路 (2)
2.3.3滤波电路 (6)
2.3.4稳压电路 (7)
第三章制作和调试 (8)
第四章实验心得体会及致谢 (9)
第五章参考文献 (10)
第一章任务与要求
使用Multisim仿真软件，设计一个采用220V，50Hz交流电网供电，固定输出的集成稳
压电源，其指标为U
O =+12V； I
O
max=800mA。
设计要求：
(1) 设计系统总体框架
(2) 设计电路
(3) 绘制电路图并仿真
(4) 撰写设计报告
第二章总体布局与各部分电路分析
2.1 系统模块
此系统包括电源变压器、整流电路、滤波电路、和稳压电路四大部分：
2.2 总体设计
电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发
电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源
直流稳压电源框图
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图所示。电网供给的交流电压厂U1（220V，50Hz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压U4，但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
2.3 直流电源的组成及各部分的筛选与作用
2.3.1 变压电路
变压电路相对简单，仅有一个单相变压器，变压器将220V市电转化为电路能承担的电压。
2.3.2 整流电路
整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电压转换为直流电压的电路。有半波整流、全波整流以及桥式整流，最常用的是单相桥式整流电路。
1）半波整流电路
半波整流电路如图3.2.1 a所示，变压器的次级绕组与负载相接，中间串联一个整流二极管就是半波整流电路。利用二极管的单向导电性，只有半个周期内有电流流过负载，另半个周期被阻，没有电流。这种电路，变压器中有直流分量流过，降低了变压器的效率，整流电流的脉动成分太大，对滤波电路的要求只适用于小电流整流电路。图中T为电源变压，RL为电阻性负载。
2．工作原理
电路的工作过程是在U2的正半周（ωt=0～π），二极管因加正向偏压而导通，有电流iL流过负载电阻RL。由于将二极管看作理想器件，故RL上的电压UL与U2的正半周电压基本相同。可画出整流波形如图3.2.1(b)所示
3. 优缺点
优点：结构简单，使用元件少。
缺点：只利用了电源的半个周期，输出直流分量较低，且输出电压波动较大，电源变压器的利用率也比较低。
2）全波整流
1.电路组成
全波整流电路如图3.2.2(a)所示，它是在半波整流电路的基础加以改进而得到的。
它的指导思想是利用具有中心抽头的变压器与两个二极管配合，使两个二极管在正半周和负半周内轮流导电，而且二者流过RL的电流保持同一方向，从而使正、负半周在负载上均有输出电压。
2. 工作原理
电路的工作过程是在u2的正半周（ωt=0～π），D1正偏导通，D2反偏截止，RL上有自上而下的电流流过，RL上的电压u21相同，在u2的负半周（ωt =π～2π），D1反偏截止，D2正偏导通RL上也有自上而下的电流流过，RL上的电压与U2相同。可画出整流波形如图3.2.2(b)所示。可见，负载RL上得到的也是一单向脉动电流和脉动电压。
5. 优缺点
优点：电源利用率高，输出电压波动小，输出电压比半波整流提高了1倍，且每个管子通过的电流仅为负载电流的1/2。
缺点：该电路输出电压的直流成分(较半波)增大；整流二极管需承受的反向电压高，要求管子的耐压值比半波整流的耐压值提高了1倍；且需要个有中心抽头的变压器，工艺复杂，成本高。
3）桥式整流
1. 电路组成
桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。桥式整流电路如图3.2.3所示，图中变压器的作用是将交流电网压，U1变成整流电路要求的交流电压，RL 是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管D 1～D 4 接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。
2. 工作过程
单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
在U2的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管D1流向RL，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2 、D 4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图3.2.3（a）中实线箭头表示。在U2的负半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管D2流向RL再由二极管D4流回变压器，，所以D1、D3反偏截止，D2、D4，正向导通。电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负，与正半周时相其电流通路如图3.2.3（b）中虚线箭头所示。
根据上述分析，可得桥式整流电路的工作波形如图。由图3.2.5可见，通过负载RL的电流IL以及电压UL的波形都是单方向的全波脉动波形。
5.优缺点
由上述可以看出，桥式整流具有全波整流的全部优点，而且避免了全波整流的缺点。桥式整流的缺点是需要四只二极管。目前，桥式整流应用最广泛。
2.3.3滤波电路
滤波电路通常有电容滤波，电感滤波，复式滤波。
1）电容滤波电路
由于电容滤波后，输出直流电流提高了，而导电角却减小了，故整流管在短暂的导电时间内将流过一个很大的冲击流，这样易损坏整流管，所以应选择If较大的整流二极管，一般选用二极管
IF（2～3）
为了获得较好的滤波效果，实际工作应按下式选择滤波电容的容量，其中T为交流电网电压的周期，一般电容值较大（几十至几千微法），故选用电解电容器，其耐压值应大于U
2
R
L
C (3～5)
电容滤波整流电路，其输出电压U
0在U
2
～0.9U
2
之间。当满足上式时，可按下式进行估算：
U 01.2U
2
2.电容滤波电路的特点：电路结构简单，使用方便。
2）电感滤波电路
由于电感的直流电阻小，交流阻抗大，因此直流分量经过电感后基本没有损失，但是对于交流分量，经jL和R
L
分压后，大部分降在电感上，因而降低了输出电压的脉动成分。
L愈大，R
L
愈小，滤波效果愈佳，所以电感滤波适用于负载电流比较大和电流变化较大的场合
3）复式滤波电路。
2.3.4稳压电路
交流电经过整流滤波可得平滑的直流电压，但当输入电网电压波动和负载变化时，输出电压也随之而变。因此，需要一种稳压电路，使输出电压在电网波动，负载变化时基本稳定在某一数值。
常见的有硅稳压管稳压电路和串联型直流稳压电路。
随着工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。它具有体积小，重量轻，使用方便，运行可靠和价格低等一系列优点，因而得到广泛应用。目前最简便的是三端集成稳压电路，它只有三个引线端：不稳定电压输入端，稳定电压输出端和公共接地端。只要按需要选定型号，再配上适当的散热片，就可以接成稳压电路。
这里选择三端集成稳压器7812。如图，其输出为固定电压，其中，电容C2是在输入引线较长时抵消其电感效应以防止产生自激；C1用来减小输出脉动电压并改善负载的瞬态效应，即瞬时增减负载电流时不致引起输出电压有较大的波动。使用时应防止公共端开路，因为当公共端开路时，其输出电位接近于不稳定的输出电位，有可能使负载过压而损坏。
第三章制作和调试
1.确定模块组成：电网电压，电源变压器，整流电路，滤波器，稳压电路，负载。
2.系统分析：根据系统功能，选择各模块电路形式，即单相桥式整流电路，电容滤波电路，三端集成稳压电路。
3.参数选择：根据系统指标要求，确定各模块中元件的参数
C (3～5)
C3为电解电容，它属于滤波电容，根据公式R
L
故C3可选为120uF
电容C2是在输入引线较长时抵消其电感效应以防止产生自激；电容C1用来减小输出脉动电压并改善负载的瞬态效应。通过书籍查阅得出的经验值
故C2=300nF，C1=1uF
4．设计电路
第四章实验心得体会及致谢
这是我的第一次的课程设计，因为经验的不足，如果独立完成这次课程设计极其困难，感谢老师的督导和同学们的帮助，我顺利的完成了这个课程设计。
通过本次设计，让我进一步了解到直流稳压电源的工作原理以及它的要求和性能指标，也让我认识到此次设计电路中存在的问题，并不断努力去解决，我学到了很多东西，如耐心和细心。连接电路之前，一定要通过查资料把电路中的每个元件的作用弄明白，功能弄清楚，明白如何正确选取。在电路设计中，应该仔细认证并不断学习，可以提高自己发现问题解决问题的能力，对自己的动手能力有一定的提高。出现故障时要积极面对，不能因为麻烦就放弃和敷衍。遇见错误要一步步排除。理论与实际相结合是很重要的，在了解理论的同时，查阅相关图书和了解网上最新技术也是必要的。在连接电路图并不断排查错误中，我吸取前人的经验和教训，努力做到正确和准确。发现自己的不足之处并及时更正。我发现自己对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，然而在这次设计中让我更加深入的巩固了过去所学到的知识并增加了新的认识。我深深
的明白一个道理，课本的知识是一定要积累的，能应用到实际中才是最重要的。此次课
程对我以后的设计打下良好的基础，我相信在以后的设计中可以更加有规则，有目的的操作。
感谢老师的耐心指导和小组成员的帮助。老师严谨的治学态度，丰富渊博的知识，精益求精的工作态度和诲人不倦的师者风范是我终身学习的楷模，老师高深精湛的造诣和严谨求实的治学精神将永远激励着我，在这第一次课程设计的过程中，在老师的支持和帮助之下，我成功顺利的完成了这次课程设计，在此，谨向老师致以衷心的感谢和崇高的敬意！另外感谢校方给予我这样一次机会，能够独立的完成一个课程设计，使我们能够将学到的知识应用到实践中，增强我们的实践操作和动手能力，提高独立思考的能力。在此期间，我不仅学到了很多新的知识，而且开阔了视野，提高了自己的设计能力。其次，我还要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少设计上的难题。
最后再一次感谢所有在设计中帮助过我的良师益友和同学。
第五章参考文献
[1]江晓安，董秀峰·模拟电子技术·第三版·西安：西安电子科技大学出版社·2008
[2]顾三春，仝迪·电子技术实验·化学工业出版社·2009。
[3]姜桥·电子技术基础·人民邮电出版社·2009。
[5]郭培源·电子电路及电子器件·北京：高等教育出版社·2004。
[6]高吉祥·电子技术基础实验与课程设计·电子工业出版社·2011。
[7]赵家贵·电子电路设计·中国计量出版社·2005
直流稳压电源电路的设计实验报告
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
开关稳压电源设计说明书
开关稳压电源设计说明书 学生姓名： 学号： 专业班级：物电学院电子2班报告提交日期： 2014年5月20日 湖南理工学院物电学院
目录 一、设计任务及要求 (2) 1、设计任务 (2) 2、设计要求 (2) 二、基本原理与分析 (2) 三、方案设计 (5) 1、开关器件的选择 (5) 2、参数的设定 (5) 四、电路设计 (5) 1、电路整体设计 (5) 2、电路工作原理 (5) 五、总结 (7) 六、参考文献 (7)
一、设计任务及要求 1、设计任务 设计一手机开关型电池充电器，满足： （1）开关电源型充电； （2）输入电压220V，输出直流电压自定； （3）恒流恒压； （4）最大输出电流为:I max＝1.0 A; 2、设计要求 （1）合理选择开关器件； （2）完成全电路理论设计、绘制电路图； （3）撰写设计报告。 二、基本原理与分析 随着电子技术和集成电路的飞速发展，开关稳压电源的类型越来越多，分类方法也各不相同，如果按照开关管与负载的连接方式分类，开关电源可以分为串联型、并联型和变压器耦合（并联）型3种类型。下面分别对这三种类型的开关电源做一些简单的介绍。 （1）串联型。 图1所示的开关电源是串联型开关电源，其特点是开关调整管VT与负载R L串联。因此，开关管和续流二极管的耐压要求较低。且滤波电容在开关管导通和截止时均有电流，故滤波性能好，输出电压U0的纹波系数小，要求储能电感铁心截面积也较小。其缺点是：输出直流电压与电网电压之间没有隔离变压器，即所谓“热地盘”，不够安全；若开关管部短路，则全部输入直流电压直接加到负载上，会引起负载过压或过流，损坏元件。因此，输出端一般需加稳压管加以保护。 根据稳压条件可得：（U i-U0）T1/L=U0T2/L 即 U0=U1T1/（T1+T2）=（T1/T）U i，σ=T1/T 由上式可见，可以通过控制开关管激励脉冲的占空比σ来调整开关电源的输出电压U0。
开关稳压电源设计报告
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一．电路实现功能 该电路输入家用220v交流电，经过全桥整流，稳压后输出稳定的5v直流电。 二．特点 方便实用，输出电压稳定，最大输出电流为1A，电路能带动一定的负载 设计方案 设计思路： 考虑到直流电流电源。我们用四个1N4007四个晶体管构成桥式整流桥。，将220V50Hz的交流电转换为直流电。以电容元件进行整流。因为我们要输出5V的电压，所以选用7805。 设计原理连接图： 一、变压器变压 220V交流电端子连一个降变压器把电压值降到8V左右
二、 单项桥式全波整流电路 根据图，输出的平均电压值0()201sin ()AV U d π ωτωτπ=?
即：0()20.9AV U U 三、 电容滤波 本设计我们使用电容滤波，滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。 C 越大， RL 越大，τ越大，放电越慢，曲线越平滑，脉动越小。 四、 直流稳压 因为要输出5V 的电压，所以选用LM7805三端稳压器件 五、 总电路
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直流稳压电源设计实验报告(模电)
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
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直流稳压电源课程设计报告(1)
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
直流稳压电源设计实验报告
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)
开关稳压电源设计
开关电源的设计 同组参与者：李方舟、周恒、张涛开关式直流稳压电源的控制方式可分为调宽式和 调频试两种，实际应用中，而调宽式应用的较多，在 目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也 为脉宽调制（PWM）型。 开关稳压电源具有效率高，输出功率大，输入电 压变化范围宽，节约能耗等优点。 开关电源的工作原理就是通过改变开关器件的开 通时间和工作周期的比值即占空比来改变输出电压； 通常有三种方式：脉冲宽度调制（PWM），脉冲频率 调制（PFM）和混合调制。PWM调制是指开关周期 恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式，因为 周期恒定，滤波电路的设计比较简单，也是应用能够 最广泛的调制方式。开关稳压电源的主要结构框架如 图1-1所示，有隔离变压器产生一个15-18V的交流电 压，在经过整流滤波电路，将交流电变成直流电，然 后再经过DC—DC变换，由PWM的驱动电路去控 制开关管的导通和截止，从而产生一个稳定的电压源， 如图1-1所示；
图1-1 一开关转换电路 1：滤波电路 输入滤波电路具有双向隔离作用，它可以抑制交流电网输入的干扰信号，同时也防止开关电源工作时产生的谐波和电磁干扰信号影响交流电网。如图1-2所示滤波电路中C1用以滤除直流份量中的交流成分，隔离电容应选用高频特性较好的碳膜电容,电阻R给电容提供放电回路，避免因电容上的电荷积累而影响滤波器的工作特性，C2、C3跨接在输出端，能有效地抑制共模干扰，为了减小漏电流C2、C3宜选用陶瓷电容器. 图1-2 2.电压保护电路 如图1-3所示为输出过压保护电路。稳压管VS的
击穿电压稍大于输出电压额定值，输出电压正常时，VS不导通，晶闸管VS的门极电压为零，不导通，当输出过压时，VS击穿，VS受触发导通，使光电耦合器输出三极管电流增大，通过UC3842控制开关管关断。 图1-3 输出过压保护电路 3.电压反馈电路 电压反馈电路如图1-4所示。输出电压通过集成稳压器TL431和光电耦合器反馈到的1脚，调节R1 R2的分压比可设定和调节输出电压，达到较高的稳压精度。如果输出电压U0升高，集成稳压器TL431的阴极到阳极的电流在增大,UC3842的输出脉宽相应变窄，输出电压U0变小,同样，如果输出电压U0减小，可通过反馈调节使之升高。
线性直流稳压电源的设计 开题报告
毕业设计（论文）开题报告 题目直流开关电源技术 系（院）物理与电子科学系年级2009级专业电子信息科学与技术班级2班学生姓名学号 指导教师职称讲师 二〇一三年三月 开题报告填表说明
1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。 2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行成分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本缺点工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。 5.研究内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在工作开始前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。
直流稳压电源课程设计报告.
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。
开关稳压电源-电力电子毕业设计论文资料
开关稳压电源 摘要：本设计应用隔离型回扫式DC-DC电源变换技术完成开关稳压电源的设计及制作。系统主要由整流滤波电路，DC-DC变换电路，单片机显示与控制电路三部分组成。开关电源的集成控制由脉宽调制控制芯片UC3843及相关电路完成，利用单片机进行D/A转换，完成对输出电压的键盘设定和步进调整，同时由单片机A/D采集数据利用数码管显示出输出电压和电流。系统具有输出电压可调范围宽、噪声纹波电压低和DC-DC变换效率高等特点。此外，该系统还具有过流保护功能，排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。 关键字：DC- DC，整流滤波，脉宽调制，A/D采集，D/A转换Abstract：The stabilized voltage switching supply is designed and manufactured by DC-DC power transfer with isolation and feedback. The supply includes rectification and filtering circuit, DC-DC transfer unit, controller controlling circuit and liquid crystal display module. The swiching supply is controlled by pulse width modulation IC UC3843. The output voltage can be regulated step by step by a microcontroller, a key and a D/A converter. The output voltage and current of the switching supply are collected by a A/D converter and displayed in Nixie tubes. The switching supply have some advantage such as wide output voltage, low noise ripple, high transfer efficiency. In addition, the swiching supply can realize current foldback. Keyword：DC-DC transfer, rectification and filtering, , microcontroller, A/D collecting dat a，D/A converting 一、方案论证 图1为开关电源系统的结构图，从图中可以看出，系统分为三个部分：电路电源、控制回路和显示设定部分。
简易开关电源设计报告
四川教育学院应用电子设计报告 课程名称：Protel99 电路设计系部：物理与电子技术系专业班级：应用电子技术0901 学生姓名：x x x 学号： 指导教师： 完成时间：
开关电源电路设计报告 一. 设计要求： 直流稳定电源主要包括线性稳定电源和开关型稳定电源，由于开关稳压电源的优点是体积小，重量轻，稳定可靠，适用性强，故选择设计可调开关稳压电源，其具体设计要求如下： （1）．所选元器件和电路必须达到在一定范围内输出电压连续可调，输出电压U0=+6V —— +9V连续可调，输出额定电流为500mA； （2）．输出电压应能够适应所带负载的启动性能,且输出电压短路时，对各元器件不会产生影响； （3）．电路还必须简单可靠，有过流保护电路，能够输出足够大的电流。 二.方案选择及电路的工作原理 方案一： 首先用一个桥式整流电路将输入的交流电压变成直流电压，然后经过电容滤波，然后在经过一个NPN型三级管Q1调整管，最后整过电路形成一个通路，达到最终的效果。 方案二： 开关电源同其它电子装置一样，短路是最严重的故障，短路保护是否可靠，是影响开关电源可靠性的重要因素。IGBT（绝缘栅双极型晶体管）兼有场效
应晶体管输入阻抗高、驱动功率小和双极型晶体管电压、电流容量大及管压降低的特点，是目前中、大功率开关电源最普遍使用的电力电子开关器件[6]。IGBT能够承受的短路时间取决于它的饱和压降和短路电流的大小，一般仅为几μs至几十μs。短路电流过大不仅使短路承受时间缩短，而且使关断时电流下降率过大，由于漏感及引线电感的存在，导致IGBT集电极过电压，该过电压可使IGBT锁定失效，同时高的过电压会使IGBT击穿。因此，当出现短路过流时，必须采取有效的保护措施。 为了实现IGBT的短路保护，则必须进行过流检测。适用IGBT过流检测的方法，通常是采用霍尔电流传感器直接检测IGBT的电流Ic，然后与设定的阈值比较，用比较器的输出去控制驱动信号的关断；或者采用间接电压法，检测过流时IGBT的电压降Vce，因为管压降含有短路电流信息，过流时Vce增大，且基本上为线性关系，检测过流时的Vce并与设定的阈值进行比较，比较器的输出控制驱动电路的关断。 在短路电流出现时，为了避免关断电流的过大形成过电压，导致IGBT 锁定无效和损坏，以及为了降低电磁干扰，通常采用软降栅压和软关断综合保护技术。 在设计降栅压保护电路时，要正确选择降栅压幅度和速度，如果降栅压幅度大（比如7.5V），降栅压速度不要太快，一般可采用2μs下降时间的软降栅压，由于降栅压幅度大，集电极电流已经较小，在故障状态封锁栅极可快些，不必采用软关断；如果降栅压幅度较小（比如5V以下），降栅速度可快些，而封锁栅压的速度必须慢，即采用软关断，以避免过电压发生。 为了使电源在短路故障状态不中断工作，又能避免在原工作频率下连续进行短路保护产生热积累而造成IGBT损坏，采用降栅压保护即可不必在一次短路保护立即封锁电路，而使工作频率降低（比如1Hz左右），形成间歇“打嗝”的保护方法，故障消除后即恢复正常工作。下面是几种IGBT短路保护的实用电路及工作原理。 利用IGBT的Vce设计过流保护电路
直流稳压电源的设计报告
直流稳压电源的设计报告 作者：刘杰肖磊周雪平 指导老师：田裕康 摘要 本设计由三个模块电路构成：交直流转换电路，DC—DC变换电路，线性稳压电路。稳压电路采用两级稳压电路，前级为DC—DC开关电源，后级为线性稳压电路，为了进一步提高效率，两级间采用了恒压差控制技术。DC—DC变换器采用单端反激开关电源，具有效率高，输出电压范围宽，输出电流大的特点。 二、设计任务及要求 设计并制作交流变换为直流的稳压电源，其基本要求如下：稳压电源。在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下：输出电压可调范围：+9~+12V 最大输出电流：1.5A 负载调整率≤1%（最低输入电压下，空载到满载） 纹波电压（峰-峰值）≤5mV(最低输入电压下，满载) 效率≥40%（输入电压9V、输入电压220V下，满载） 具有过流及短路保护功能。 三.方案论证与比较 在本设计中，采用模块化设计思想。对整个电路以模块为单位，进行分析、比较和论证。 1．稳压电路 方案一：采用单级开关电源，由220V交流整流后，经开关电源稳压输出。但此方案所产生的直流电压纹波大，在以后的几级电路很难加以抑制，很有可能造成设计的失败和技术参数的超标。 方案二：从滤波电路输出后，直接进入线性稳压电路（如图1所示）。线性稳压电路输出值可调，为9~12V直流电压输出。这种方案的优点是:电路简单，容易调试，但效率上难以保证。线性稳压电路的是输入端一般为15V左右的电
压，而其输出端只为9~12V，两端压降太大，功率损耗严重，使得总电路效率指标难以达成。 方案三：以方案二为基础，在线性稳压电路前加入DC—DC变换器，采用脉宽调制（PWM）技术，并采用恒压差控制技术，如图2所示。 在这种情况下，由DC—DC变换器来完成从不稳定的直流电压到稳定的直流电压的转变，由于采用脉宽调制技术和恒压差控制技术，使得线性稳压电路两端压差减少，电路消耗大幅度下降，解决了方案二中的效率低的难题。其次，由于使用脉宽调治技术，很容易进行过流、过热、自保恢复。此外，还可在DC—DC 变换器中加入软启动电路，以抑制开关机时的“过冲”。我们采用这一方案。 2．DC—DC变化器 方案一：Boost型DC—DC升压器。很容易实现，但输入输出电压电压比太大，占空比大，输出电压范围小，难以达到较高的指标。 方案二：带变压器的开关电源，可做到输出电压范围宽，开关管占空比合适。 本设计采用方案二。 3．线性稳压电路 本电路的目的是在第一步稳压的基础上实现线形高精度的稳压，降低纹波，提高电压调整率和负载调整率，最终达到题目的指标要求。原理图如图ⅢA-1-6所示。 此电路继承了DC-DC变换器的输出电压，接到由运放组成的比较电路的正端输出脚。输出电压经过电阻分压之后反馈至运放的负输出端。运放的输出电压控制达林顿管的发射级电压，得到所需的高度稳定的直流电压。 参数计算：U O=U REF*（R X+R5+R6）/（R5+R6） 四.电路设计及参数计算 1.稳压电源（第一模块） （1）交直流转换电路。本电路的目的在于从50Hz、220V的交流电压中得到直流电压。电路如图3所示。
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验报 告 Prepared on 22 November 2020
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： 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 集成稳压器件LM317 (3) LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 电路参数计算 (4) 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 稳压系数的测量 (6) 输出电阻的测量 (6) 纹波电压的测量 (7) 测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)
电力电子课程设计-sg3525脉宽调制高频开关稳压电源
第1章概述................................................................................................................ - 2 - 第2章系统总体方案 .................................................................................................... - 4 - 2.1高频开关稳压电源的基本原理 (4) 2.2高频开关稳压电源总方案 (4) 2.3高频开关稳压电源的组成电路及功能 (5) 2.3.1 主电路.............................................................................................................. - 5 - 2.3.2 控制电路.......................................................................................................... - 6 - 2.3.3 保护电路.......................................................................................................... - 7 - 2.3.4 驱动电路.......................................................................................................... - 7 -第3章主电路设计........................................................................................................ - 8 - 3.1主电路形式选择 (8) 3.2高频变压器的参数 (8) 3.2.1原副边电压比n .............................................................................................. - 8 - 3.2.2磁芯的选取及变压器的结构........................................................................... - 8 - 3.2.3 变压器初、次级匝数.................................................................................... - 9 - 3.2.4 确定绕组的导线线径和导线股数 ................................................................ - 9 -3.3开关管的选择 (10) 第4章控制电路设计................................................................................................... - 11 - 4.1主电路 (11) 4.2控制电路的设计 (12) 4.2.1SG3525结构和功能介绍 ................................................................................ - 12 - 4.2.2 控制电路的设计............................................................................................ - 13 -4.3驱动电路的设计.. (14) 第5章系统性能测试与结果 ...................................................................................... - 16 - 5.1负载调整率测试 (16) 5.2电压调整率测试 (16) 5.3效率测试 (17) 5.4输出纹波电压及噪音测试 (17) 第6章心得体会............................................................................................................ - 18 -附录：总电路图............................................................................................................ - 19 -参考文献.......................................................................................................................... - 19 -电气与信息工程系课程设计评分表 ...................................................... 错误!未定义书签。
lm37可调稳压电源制作报告
电子制作设计报告题目：LM317型可调稳压电源 学号：38381115117 姓名：张宏 教学院：信息工程学院 专业班级：2015级软件班 指导教师：张辉 完成时间： 2015年11月12日 目录 1. 课程实践目的................................. 错误！未定义书签。 2. 硬件电路制作 (2) 2.1电路理论分析 (2) 2.2主要制作过程和步骤 (2) 2.3制作过程中注意事项 (2) 3. 测试方案与测试结果 (3) 3.1测试仪器 (4) 3.2作品测试及性能数据 (4) 4. 制作总结 (4)
1.课程实践目的 该设计主要利用可调式稳压器LM317实现直流稳压电源的正负输出可调性。整个电源主要由变压器、整流电路、滤波电路，以及稳压电路几部分组成。其体积小，稳定 性好且性价比较高。而且灵活的可调性，控制效果良好。该电源可广泛运用于电力电 子、仪表、控制等实验场合。 2. 硬件电路制作 2.1电路理论分析 LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。 LM317 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 器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM317 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。LM317 能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬 一般当整流输出电流大时，必须用电解电容滤波稳压；输出电流小时，用一般电容或电解电容滤波都可以，如果对直流输出电压有纹波系数要求或者为了防止高频噪 音，用电解电容和小容量无极性电容并联使用效果较好。小容量电容可滤掉脉动直流 中的高次谐波，电解电容滤掉大幅值的低频成分，稳压范围宽、效果好。稳压范围宽、效果好。整流滤波电路对电容器的容量和耐压值要求不是太高，一般根据输出电流大 小估算电容器的容量，输出电流大，容量就大；电流小，容量就小。但是，容量太 大会降低输出电压值，太小则会导致电压脉动大、不稳定。故C1选择耐压大于16V、容量470-2200μF的电解电容均可。C2选用普通的磁片电容即可，容量为 10×104=100000PF=0.1μF。C3的选择类似于C1，电阻选用1/8W的小型电阻。 LM317 三端可调双电源稳压电路，正输出电压是可调的。电路中的VREF=V31(或V21)=1.2V，R1和R2=(120~240)Ω,为保证空载情况下输出电压稳定，R1和R2不宜高于240Ω。 R2 和R2的大小根据输出电压调节范围确定。变压器的选择。输出电压为3~6V，最大电 流可达100mA，因此变压器的功率必须为6W以上，输出电压为两个15V的变压器。2.2主要制作过程和步骤 电容愈大电路带负载的能力愈强，滤波效果愈好；电流平均值愈大(即负载电阻的RL