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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
课程设计_可调直流稳压电源

电子科学与技术专业课程设计

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)

六、参考文献 (14)

设计要求

2.1 直流稳压电源的种类及选用

直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型:

(1)化学电源:平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

(2)线性稳压电源:线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热,而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品;缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。

(3)开关型直流稳压电源:电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹,功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态,开关电源因此而得名。开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相

对于线性电源来说纹波较大(一般≤1% V

)

(P

P

o-,好的可做到十几mV

P

P-

或更小)。

它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。

2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求

(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10-2~10-4。

(2)输出电阻小

负载变化时(从空载到满载),输出电压Usc,应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。输出电阻(又叫等效内阻)用rn表示,它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。rn反映负载变动时,输出电压维持恒定的能力,rn越小,则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压

电源,输出电阻可小到1Ω,甚至0.01Ω。

(3)输出电压纹波小

所谓纹波电压,是指输出电压中50Hz或100Hz交流分量,通常用有效值或峰峰值表示。经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,而降低的倍数反比于稳压系数S。

2.3 串联型直流稳压电源的设计要求

(1)输出电压从1.25V开始连续可调;

(2)所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;

(3)输出电压应能够适应所带负载的启动性能;

(4)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。

三、设计的具体实现

3.1 系统概述

符合上述要求的电源电路的设计方法有很多种,比较简单的有3种:

(1)晶体管串联式直流稳压电路

电路框图如图1所示,该电路中输出电压Uo经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压Ui发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压Uo为恒定值(稳压值)。因输出电压要求从1.25 V起实现连续可调,因此要在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从1.25 V开始调节。

(2)采用三端集成稳压器电路

电路框图如图2所示,采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,可实现输出电压从1.25V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。

可调式集成稳压器

软启动电路

图2 电路结构框图

(3)用单片机制作的可调直流稳压电源

该电路采用可控硅作为第一级调压元件,用稳压电源芯片LM317、LM337作为第二级调压元件,通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的外围参数,并加上软启动电路,获得1.25~24V,0.1 V步长,驱动能力可达1 A,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。

其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分,硬件部分原理图如图3 所示。

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方案论证与比较

方案一:结构简单,可用常用分立元器件,容易实现,技术成熟,完全能够达到技术参数的要求,造价成本低,精确度不是太高。

方案二:稳压部分需采用一块三端稳压器其他分立元器件,元器件先进,技术成熟,完全能达到题目要求,性能较方案一需优越一些,但成本较高。

方案三:电源稳定性好、精度高,并且能够输出±24V 范围内的可调直流电压,且其性能于传统的可调直流稳压电源,但是电路比较复杂,成本很高,使用于要求较高的场合。在实际中,如果对电路的要求不太高,多采用第二种设计方案。

综合考虑,采用方案二来实现。

3.2 单元电路设计与分析

本电路采用三端集成稳压器电路方案,电路分为降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路四大部分组成。电路原理图如图4所示,其中IC为三端集成稳压器LM317,电阻R1和电容C3组成软启动电路。

图4 输出电压可调的直流稳压电源电路原理图

3.2.1 降压电路

本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。变压器电路原理图及其波形变换如图5 所示,变压器的功能是交流电压变换部分,作用将电网电压变为所需的交流电压,即将直流电源和交流电网隔离。

图5 变压器及其波形变换

变压器工作原理电路示意框图如图6 所示。

图6 变压器工作原理电路示意框图

仿真一:电源变压器的基本特性

(1)要求:电源变压器(10:1,220V 50Hz),负载电阻:100 .

(2)仿真电路:

图7 电源变压器仿真电路图

3.2.2 整流电路

整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电,但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的,其电路原理图及其波形变换如图8所示。常见的整流电路主要有全波整流电路、桥式整流电路、倍压整流电路,而本设计选取单相桥式整流电路实现设计中的整流功能。

图8 整流电路原理图及其波形变换图

(1)电路图:如图9所示,二极管D1、D2、D3、D4四只二极管接成电桥的形式,名称由此而来。

(2)工作原理:在V2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,通过D1、D3给R

L

供电流,方向由上向下(图中虚线);

图9 桥式整流电路电路图

在V2 的负半周,D2、D4 导通,D1、D3 截止,通过D2、D4给R

提供电流,

L

方向仍然是由上向下(图中虚线)由此得到图示的整流波形。

(3)波形图:

图10 桥式整流电路波形图

仿真二:桥式整流电路

(1)要求:整流桥(理想)1 只。

(2)仿真电路:

图11 桥式整流电路仿真电路图

(4)参数计算:

①输出的直流电压值为:22209.02

2)()sin(21V V t d t V V O ≈--?πωωππ

;

②流过负载平均电流:L L o D R V R V I /9.0/20==;

③流过整流二极管的平均电流:L D F R V I I /45.020==;

④整流二极管的最大反向电压:2)2(V SQR V DR =.

3.2.3 滤波电路

尽管整流后的电压为直流电压,但波动较大,仍然不能直接作为电源使用,还需进一步滤波,将其中的交流成份滤掉。在小功率整流滤波电路中,电容滤波是最常用的一种。电容在电路中有储能的作用,并联的电容器在电源供给的电压升高时,能把部分能量存储起来,而当电源电压降低时,就把能量释放出来,使负载电压比较平滑,效果较好。而且本电路后级是稳压电路,因此可以使用电容滤波电路进行简单滤波。

(1)电路组成:电容滤波电路如图12 所示。

图12 电容滤波电路图

(2)工作原理:

①负载未接入(开关S 断开)时:设电容两端初始电压为零,接入交流电源

后,当V

2为正半周时,V

2

通过D1、D3向电容C 充电;V

2

为负半周时,经D2、D4

向电容C充电。充电时间常数为:t

c

=RintC。其中Rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管的正向电阻。由于Rint一般很小,电容器很快就充电到交流电

压V

2的最大值V

m

2

,由于电容无放电回路,故输出电压(电容C 两端的电压)保

持在V

m

2

不变。

②Ⅰ、接入负载R

L (开关S合上)时:设变压器副边电压V

2

从0开始上升时

接入R

L ,由于电容已到V

2

,故刚接入负载时,V

2

<V

c

,二极管在反向电压作

用下而截止,电容C 经R

L 放电,放电时间常数为:t

d

=RLC。因t

d

一般较大,故

电容两端电压V

c (即V

o

)按指数规律慢下降(图中a,b段)。

Ⅱ、当V

2升至V

2

>V

c

时,二极管D1、D3 在正向电压作用下而导通,此时V

2

经D1、D3 一方面向R

L 提供电流,一方面向C充电(接入R

L

后充电时间常数变为

t

c =R

L

/RintC≈RintC )。V

c

将如图中b、c 段所示。

Ⅲ、当V

2

又降至V

2

<V

c

时,二极管又截止,电容C又向R

L

放电,如图中c、

d段所示。电容如此周而复始充放电,就得到了一个如图所示的锯齿波电压V

o

=

V

c

,由此可见输出电压的波动大大减小。

Ⅳ、为了得到平滑的负载电压,一般取t

d

=RLC≥(3~ 5)T/2 (T 为交流电周

期20ms)此时:V

o = (1.1~ 1.2)V

2

图13 电容滤波电路波形图仿真三:电容滤波

(1)要求:电容2200μF 1只

(2)仿真电路:

图14 电容滤波仿真电路图

3.2.4 稳压电路

因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器。LM317系列三端集成稳压器,其输出电压调节范围可达1.25~37 V ,输出电流可达1.5 A ,内部带有过载保护电路,具有稳压精度高、工作可靠等特点。其输出电压的调节原理如图15所示。

由于LM317的2、3脚之间的电压U 32为一稳定的基准电压(1.25V),故有:

V R R U P O 25.1)1(1

?+≈ 式中,1.25V 是集成稳压器输出端与调整端之间的固定参考电压U REF ;R 1取值120~240Ω(此值保证稳压器在空载时也能正常工作),调节Rp 可改变输出电压的大小(Rp 取值视R L 和输出电压的大小而确定)。

图15 输出电压的调节原理图

3.3 元件电路参数计算

(一)根据设计所要求的性能指标,选择集成三端稳压器

选可调式三端稳压器LM317,其特性参数Vo=1.25V-37V ,Iomax=1.5A ,最小输入、输出压差(V i -V O )min =3V ,最大输入、输出压差(V i -V O )max =40V. 由计算得V O ≈1.25(1+R P /R 1 ),取R 1=200Ω,则R Pmax =Ω3.64K ,故取Rp 为5K Ω的精密线绕可调电位器。

(二)选电源变压器

输入电压V i 的范围为:Vomax+(V i -V O )min ≤V i ≤Vomin+(V i -V O )max ? 24V+3V ≤V i ≤1.25V+40V ? 27V ≤V i ≤41.25V 副边电压V 2≥V imin /1.1=27/1.1V ,取V 2=27V ,副边电流I 2>Iomax=0.3A ,取I 2=0.5A ,则变压器副边输出功率P 2≥I 2?V 2=13.5W.

变压器的效率η=0.6,则原边输入功率P1≥P2/η=22.5W ,为留有余地,选功率为30W 的电源变压器。

(三)选整流二极管及滤波电容

①整流二极管耐压V D >V OM = 2 V 2,I D >IOmax =0.3A

?V V V V V o i o D 2.38227])([2min max min ==-+≈

为了焊接便利,选择整流桥KBP307(1000V 6.0A)作为整流部分。 ②滤波电容: F V T I C i i μ)1375825(2)

53(min max 1-=-≈ 为了留有余地,取2200uF/50V 作滤波电容。

(四)保护管VD1 ,VD2

集成稳压器如果离滤波电容C1较远,应在靠近LM317输入端接0.1F μ旁路电容C2,接在调整端和地之间的电容C3用来旁路电位器两端的纹波电压。当C3容

量为10F μ时,纹波抑制比可提高20dB,减小到原来的十分之一。另一方面,由于C3的接入,一旦输入或输出端发生短路,C3中储存的电荷会通过稳压器内部的调整管和基准放大管而损坏稳压器,故在R 1两端并接二极管VD2.

在没有容性负载的情况下,稳压器可以稳定地工作,但当输出端有500-5000pF 的容性负载时,容易发生自激。为抑制自激,在输出端接一只25F μ的铝电解电容C4,它还可以发送电源的瞬态响应。但当输入端发生短路时,C4中储存的电荷将对稳压器输出端放电,放电电流可能损坏稳压器,故在稳压器两端并接保护二极管VD2.

VD1和VD2 都选用IN4007:额定电流1A ,最大反向电压100V.

3.4 改进方案

由于该电路的输出电压的调整完全依赖电电位器R2的改变,因此R2的改变范围较大,这样在输出电压的调整过程中,容易调过头或调不足,要准确地实现1.25~24V 宽范围的电压任一电压有些调整比较麻烦,必须反复调整,只依赖R2是比较困难的,如果将电位器R2用一个电位器R2'和电阻R 档串联实现,通过一个开关实现电阻R 档的改变从而改变输出电压的范围,并在所选择的输出电压范围内通过改变电位器R2'的阻值得到所需要的准确的直流电压输出,电路如图16所示。

图16 改进电路图

3.5 电路主要测试数据

1、变压器次级输出:V V T 4.18=;

2、整流输出:V V U 5.23=;

3、Rp 阻值变化时,测电路的输出电压

Rp(KΩ) Vo(V)Rp理论值(KΩ) 误差

0.0 1.22 0.0 0.0

0.62 5.0 0.6 3.33%

1.43 10.0 1.4 0.21%

2.19 15.0 2.2 0.45%

3.05 20.0 3.0 1.67%

4.46 22.1

5.0 10.8%

由以上数据分析可见,本次设计基本满足各项要求指标,说明设计合理,制作正确。

四、总结

经过这次的课程设计我收获了很多,也学习到了很多有关专业方面的知识!通过自己预先设计的电路,然后再参考一些书籍上的电路并经过修改和创造,设计成了最终符合要求的电路原理图,并进一步了解和学习了整个电路的各个部分的具体工作原理,达到了理想的要求,最后我用Multisim软件对电路图进行了部分仿真,经过对前面部分电路的仿真我掌握了仿真的具体方法,总的来说我对仿真的结果还是比较满意。

在电路设计过程中,我了解了稳压直流电源的组成部分和各部分的具体的作用,并且通过专研和实际的调试、测试,掌握了各级输出级的电压值的具体测量方法和误差分析。学会了电路各部分元件参数的计算和确定,以及通过对实验参数指标的要求和各部分电路各个元件之间的关系来准确的确定具体的电路和元件的实际参数。通过对电路的理论分析从而在一定程度上大致分析所得的试验结果进行分析和确定正确与否,也通过实际的操作和对各元件的实际参数与理论值之间的差别了解了各影响因素对电路和试验结果的影响。以及采取怎样的措施来有效的减小以致消除外界不稳定因素对试验参数的影响,从而使测量的结果尽量准确,尽量与理论值之间的差别缩小到最小。

虽然在这次的实验设计和参数的确定以及试验结果的测试的过程当中也遇到了一些困难和迷惑,但是通过查阅相关的资料和书籍,并且跟同学互相探讨和研究,基本上解决了所遇到的问题。然而由于对专业知识具备的不足,在设计的时间上由于与复习考试的时间有些冲突,所以在设计电路过程中难免会存在一定的差错,而且由于自己目前对很多电子器件的实际性能和型号的了解不多,会在选择器件的时候选不到最适合的器件使电路工作在最佳状态,所以实验结果可能与理论值相差较大,但是经过调试已尽量使实验结果与理论值间的差值减小到最小,从而达到了设计的基本要求。

五、附录

元器件清单:

编号名称型号数量

R1 电阻200Ω 1

Rp 可调电阻Ω

5 1

K

C1 电解电容2200uF/50V 1

C2 绦纶电容100nF 1

C3 电解电容10uF/50V 1

C4 电解电容25uF/50V 1 VD1、VD2 整流二极管IN4007 2 U 整流全桥KBP307 1

IC 可调三端稳压LM317 1

T 电源变压器TDA2026 1

六、参考文献

[1] 周雪·电子技术基础·北京电子工业出版社·2004

[2] 郑应光·模拟电子线路(一)·南京东南大学出版社·2004

[3] 周良权·模拟电子技术基础·北京高等教育出版社·2001

[4] 骆雅琴·电子技术辅导与实习教程·合肥中国科学技术大学出版社·2004

[5] 王增福、魏永明·线性直流稳压电源·北京电子工业出版社·2005

[6] 邦雄·实用电源技术手册·吉林电子出版社·2004

[7]陶希平·模拟电子技术基础·北京化学工业出版社·2001

[8] 贾达·数字电子技术基础·北京化学工业出版社·2001

[9] 周敏、唐永强·电子技术·北京高等教育出版社·2000

[10] 杨志忠·数字电子技术·北京高等教育出版社·2000

[11] 张先永·电子技术基础·长沙国防科技大字出版社·2002

[12] 周始终、陈道·电子技术·重庆大字出版社·2000

课程设计报告【模板】

模拟电子技术课程设计报告设计题目:直流稳压电源设计 专业电子信息科学与技术 班级电信092 学号 200916022230 学生姓名夏惜 指导教师王瑞 设计时间2010-2011学年上学期 教师评分 2010年月日

昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 目录 1.概述 (2) 1.1直流稳压电源设计目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2.直流稳压电源设计的内容 (4) 2.1变压电路设计 (4) 2.2整流电路设计 (4) 2.3滤波电路设计 (8) 2.4稳压电路设计 (9) 2.5总电路设计 (10) 3.总结 (12) 3.1所遇到的问题,你是怎样解决这些问题的12 3.3体会收获及建议 (12) 3.4参考资料(书、论文、网络资料) (13) 4.教师评语 (13) 5.成绩 (13)

昆明理工大学津桥学院模拟电子技术课程设计 1.概述 电源是各种电子、电器设备工作的动力,是自动化不可或缺的组成部分,直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成,具有体积小,重量轻,性能稳定可等优点,电压从零起连续可调,可串联或关联使用,直流输出纹波小,稳定度高,稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能,是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给,才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低,电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。 1.1直流稳压电源设计目的 (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。 1.2课程设计的组成部分 1.2.1 设计原理

可调式直流稳压电源设计

可调式直流稳压电源设计 姓名:艾林 学号:09325201 专业:电子信息工程 班级:093252 指导教师:黄河 2011年1月1 日

目录 一课程设计目地 (3) 二功能电路整体思路 (3) 三功能模块分析 (4) 四心得体会 (9) 五实物展示 (10) 六参考文献 (11) 七致谢 (11)

一设计目的 本次设计的题目为“可调试直流稳压电源”。在设计过程中应实现以下几点要求: 1.输入电压为220V AC 输出为直流电压 2.电压变化范围:1.8~17V 3.连续可调 二功能电路整体思路 若实现稳压电源,首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设计选用全波桥式整流电路进行整流。然后要对输入的电压进行调节。在调节方面。可选用可调节三端正电压稳压器进行调节(LM317)。通过整流后得电流幅值变化很大,所以需要用电容对电流进行滤波。然后输出即可。 电路模块: 稳压——>整流——>调压——>滤波——>输出

三功能模块分析 ⑴元件清单 注:制作实物所需其它设备:电烙铁覆铜板焊锡漆包线钳子等。

⑵元件性能分析 ①.色环电阻 电阻值计算示意图下如图所示: ②桥式整流器 原理图: 桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。用来将交流电转变成直流电。桥式整流器利用四个二极管,两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通,得到正的输出;输入正弦波的负半部分时,另两只管导通,由于这两只管是反接的,所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接,外用绝缘朔料封装而成,大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封,增强散热。桥式整流器品种多,性能优良,整流效率高,稳定性好,最大整流电流从0.5A到50A,最高反向峰值电压从50V到1000V。

直流稳压电源课程设计任务书

<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

模拟电子 课程设计 直流稳压电源的设计

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

可调的直流稳压电源电路设计

可调的直流稳压电源电路设计 课题名称直流稳压电源 所在院系 班级 学号 姓名 指导老师 时间

目录 一、摘要 (3) 二、设计要求 (3) 三、元件及其介绍 (4) 四、设计原理及参数计算 (4) (1)电源变压器 (4) (2)整流电路 (5) (3)滤波电路 (5) 五、直流稳压电源的工作原理 (6) 六、可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路6 (1)设计电路图 (6) (2)仿真 (7) 七、设计结论心得体会 (8) 八、附表附录 (9)

摘 要 电源是电子设备中的一个重要组成部分, 其性能的优劣直接影响着设备的工作质量, 随着技术的不断革新, 电源技术发生了巨大变化。 随着科技的发展,直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千,但是和西方的发达国家还是有一定的差距;以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先;因此,直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。 本次设计的题目为串联型连续可调直流稳压负电源:先是家用电源经过变压器得到一个大约(15~30V )的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流,再采用可调阻值的滑动变阻器进行分压,在桥堆的输出端加一电容C 进行滤波,滤波后再通过LM317(具体参数参照手册)输出一个负电压,在LM317的输出端加一个电阻R1,调整端加一个电位器RW ,这样输出的电压就可以在某一范围内可调。因为电源的设计中要求输出电流可以扩展,在LM317的输出端加一个晶体管。这样输出的电压就可以在0~9.9V 范围内可调。 经过一系列的分析、准备、设计、调试…除了在布局和无焊接方面之外,设计的电路基本符合设计要求。 关键词: 开关电源; 稳压电源;可调 直流稳压电源 设计要求 输入(AC ):U=220V ,f=50HZ ; 输出直流电压0~9.9v 输出电流Imax=100mA;(有电流扩展功能) 负载电流mA I 800 具有过流保护功能。 系统框图

直流稳压电源的项目设计方案

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

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

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

连续可调直流稳压电源的设计与制作

目录 一、设计目的 (1) 二、设计任务及要求 (1) 三、设计步骤 (1) 四、总体设计思路 (2) 五、实验设备及元器件 (5) 六、测试要求 (5) 七、设计报告要求 (6) 八、注意事项 (6)

直流稳压电源的设计 一、设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟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。 二、设计任务及要求 1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求: ①输出电压可调:U o=+3V~+9V ②最大输出电流:I omax=800mA ③输出电压变化量:ΔU o≤15mV ④稳压系数:S V≤0.003 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,交指导教师审核。 4.批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。 三、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.电路安装、调试 (1)为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。 (2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。 (3)重点测试稳压电路的稳压系数。 (4)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。

12V直流稳压电源工程设计方案

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

直流稳压电源设计实验报告

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

可调直流稳压电源课程设计报告

可调的直流稳压电源电路设计 目录 一、设计目的 (2) 二、设计任务及要求 (2) 三、实验设备及元器件 (2) 四、设计步骤 (3) 1.电路图设计方法 (3) 2、设计的电路图 (3) 五、总体设计思路 (4) 1.直流稳压电源设计思路 (4) 2.直流稳压电源原理 (4) 1、直流稳压电源 (4) 2、整流电路 (5) 3、滤波电路——电容滤波电路 (6) 4、稳压电路 (8) 5、设计的电路原理图 (9) 3.设计方法简介 (9) 六、课程设计报告总结 (11)

一、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟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。 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=9→12v; ③输出电流:I0<=1A; ④纹波电压:Up-p<30mV; 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、滑动变阻器、二极管、变压器

四、设计步骤 1.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。 (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。 (6)采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输 出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调,因要求电 路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器 件较少,成本低且组装方便、可靠性高。 2、设计的电路图 图1 可调的直流稳压电源

简易直流稳压电源的设计方案

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。

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)

直流稳压电源课设报告

《电子电路设计与制作》课程设计 设计题目:直流稳压电源设计 系部:电子信息工程学院 专业班级:自动化B112 姓名:张凯伦 学号:201103024220 指导教师:冉小英 2013/6/30

《直流稳压电源》课程设计报告 摘要: 直流稳压电源广泛应用于各种电子产品,不同的电路对电源的要求是不同的。电子设备中的电源一般由交流电网提供。变直流稳压电源由交流变压器电路,整流电路,滤波电路,集成稳压电路四部分组成。在本设计中,可以实现将220v的交流电压经过整流,滤波,稳压最终可实现输出+12V,-12V,+15V,-15V四路电压的直流稳压电源。本设计的主要内容是围绕着如何设计和实现各个部分而展开的。首先介绍了稳压电源的设计方法,然后介绍了各单元电路设计仿真。 关键词:直流稳压;交流电流;整流;滤波;稳压 一、概述 直流稳压电源是电子系统中不可缺少的设备之一,也是模拟电路理论知识的基本内容之一。完成一个直流稳压电源的设计,并进行安装调试,既可以达到对模拟电路理论知识的较全面的运用,也能掌握模拟电路的实际安装调试技术,具有很好的实用价值。 二、设计任务、技术指标和要求 完成一个直流稳压电源的理论设计,并用EWB进行模拟仿真测试,符合技术 指标要求后再进行安装调试。其技术指标要求为: (1)共有4路直流输出电源:±15V/1A、±12V/100mA; (2)电压调整率:S≤0.2%(输入电压~220V,变化±10%,满载); (3)负载调整率≤1%(输入电压~220V,空载到满载); (4)纹波抑制比≥35dB(输入电压~220V,满载)。 三、方案的选择 通过我们模拟电子技术理论课的学习我们知道,单相交流电要经过电源变压器、整流电路、滤波电路还有稳压电路才能转换成稳定输出的直流电压。它的总体功能方框图和各个电路部分输出电压的波形如下1图和图2所示: (图1,直流稳压电源总体功能框图) 《直流稳压电源》课程设计报告 2

课程设计_可调直流稳压电源

电子科学与技术专业课程设计 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)

六、参考文献 (14)

设计要求 2.1 直流稳压电源的种类及选用 直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型: (1)化学电源:平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。 (2)线性稳压电源:线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热,而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品;缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。 (3)开关型直流稳压电源:电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹,功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态,开关电源因此而得名。开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相 对于线性电源来说纹波较大(一般≤1% V ) (P P o-,好的可做到十几mV P P- 或更小)。 它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。 2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (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10-2~10-4。 (2)输出电阻小 负载变化时(从空载到满载),输出电压Usc,应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。输出电阻(又叫等效内阻)用rn表示,它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。rn反映负载变动时,输出电压维持恒定的能力,rn越小,则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压

直流稳压电源的设计方法

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

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。

可调直流稳压电源的设计说明

. .页脚. 可调直流稳压电源设计报告 任微明(学号:) (物理与电子信息学院 10级科技班, 呼和浩特 010022) 指导教师:高焕生 摘要:主要采用变压器、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V交流电转换成电压3~12V的直流电源。其中,稳压电路采用三端固定稳压器LM317达到稳压效果,因此系统可根据实际需要对其设计进行适当的修改。本系统设计方便简单、易学易改、成本低廉、功能实用。 关键字:变压器;整流;滤波;稳压 1 设计容及要求 1.1 设计目的 1、学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3、通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,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)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 (3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。 1.2 设计容 设计一波形直流稳压电源,满足:当输入电压在220V±10%时,输出直流电压为3~12V。 1.3 设计要求 (1)电源变压器做理论设计; (2)合理选择集成稳压器; (3)完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图,PCB板;

(4)撰写设计报告、调试总结报告。 2 设计方法与步骤 2.1 设计方法 单元电路设计、PCB板设计、电路的组装与调试。 2.2 设计步骤 (1)功能和性能指标分析:对题目的各项要求进行分析,整理出系统和具体电路设计所需的更具体、更详细的功能要求和技术性指标数据,以求得设计的原始依据。 (2)画出总体电路图,要求按相关规定,布局合理,图面清晰,便于对图的理解和阅读,为组装、调试和维修时做好准备。 (3)按总电路图安装电路,调试并改进。 3 电路的设计 图3 整体电路图 3.1 电源变压器 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流压含有较的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。电源变压器的作用是将交流220V的电压变为所需的电压值,然后通过的电压还随电网电压波动、负载何温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后,还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载何温度变化时,维持输出直流电压稳定。 3.2 整流电路 利用二极管的单向导电性,将交流电压变成单向脉动电压的电路,称为整流

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