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12V直流稳压电源工程设计方案

12V直流稳压电源工程设计方案
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

图1.变压电路

图2.变压电路输出波形

2.整流电路

图3.整流电路

图4.整流电路输出波形

图5.滤波电路

图6.滤波电路输出波形

4.稳压输出电路(即完整电路)

图7.稳压输出电路(即完整电路)

图8.稳压输出波形

七、参数的确定及元件选择

1.变压器的变压比

在原绕组两端通入交变电流I2时,在铁心内建立磁场,产生了磁通。磁通随着电流按正弦规律变化,变化的磁通穿过原,副边绕组产生感应电动势经分析得变压比n:U1/U2=N1/N2=I2/I1=n 若n>1,则n1>n2,U1>u2.此类变压器为降压变压器。反之n<1就是升压变压器。

2.三端稳压器

三端稳压器,主要有两种,一种输出电压是固定的,称为固定输出三端稳压器,另一种输出电压是可调的,称为可调输出三端稳太器,其基本原理相同,均采用串联型稳压电路。

固定三端稳压器的外形图及主要参数

固定三端稳压器的封装形式:有金属外壳封装F-2)和塑料封装(S-7),常见的塑料封装(S-7)外形图参见图4.4.1所示

八、数据

九、电路图与实物图

0-12v直流稳压电源的设计与制作

题目:0-12v直流稳压电源的设计与制作 系别:信息工程 作者: 班级: 学号: <摘要>: ①本文介绍了0-12v直流稳压电源的设计与制作 ②该设计采用串联型晶体管稳压电源电路 ③具有连续可调功能。 <关键词>: 稳压整流滤波二极管 LM317.

第一章:方案的选择与论证 1.设计要求: ①输出直流电压范围为:0-12v ,连续可调; ②最大输出电流为200mA ; ③只允许AC220V 供电,电源变压器可选用外购。 ④最大输出纹波电压峰峰值不超过5mA ,内阻R0≤0.1Ω. 2.总体方案设计与论证及选择 直流稳压电源包括变压器,整流,滤波,稳压电路组成。其框图如下: 变压器 → 整流电路 → 滤波电路 → 稳压电 路 (1) 整流电路:交流电压转变成单向脉动直流电 a 、半波整流 U0= ()t d u ? π ωπ 021 = ()()t d t u ? π ωωπ 2sin 221= π 2 U 2=0.45U2 b 、桥式整流 然而单相桥式整流电路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式一样的,并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点,因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。 在调整管部分,既可以采用单管调整也可以采用复合管调整,但在此设计中要求额定电流lm ≤200mA ,因此在此设计中我选用单管做调整管。 (2)滤波电路: 经整流后的电压仍具有较大的交流分量,必须通过滤波电路将交流分量滤掉。尽量保留其输出中的直流分量,才能获得比较平滑的直流分量。 可以利用电容两端电压不能突变或流经电感的电流不能突变的特点,将电容与负载并联,或将电感与负载串联就能起来滤波作用。 (3)稳压电路: 由于滤波后的直流电压Ui 受电网电压的波动和负载电流变化的影响(T 的影响)很难保证输出电流电压的稳定。所以必须在滤波电路和负载一直加上稳压电路,才能保证输出直流电压的进一步稳定。

直流稳压电源教学设计

《稳压二极管并联型直流稳压电源》教学设计 一、学习者分析 《电子技术基础》是机电专业学生必修的重要的专业理论课程,本人担任08机电2班的教学任务。08机电2班由41名男生组成,通过平时的作业反馈、上课班风班纪的观察,这个班学生非常懒,对机电专业到底学什么,自己今后去干什么非常迷茫,学习基础和理解能力薄弱,但他们的思维比较活跃,喜欢动手操作,对一些实物或图片很感兴趣,只是这种兴趣不够稳定,需要教师创设适度的情境,适时激发。稳压二极管并联型直流稳压电源课题是建立在学生已熟悉桥式整流滤波电路基础上为学生进一步学习串联调整式稳压电源奠定基础。 二、学习任务分析 本课题出自高等教育出版社陈振源主编的机电类专业教材《电子技术基础》第八章第一节的内容,在教材P177—178页。 通过本节课的学习,学生将逐步学会科学的学习方法,养成严谨求实的科学态度,形成合作精神和竞争意识,为继续学习和发展奠定方法基础。本课题是教学大纲和高考、会考大纲中规定的必修内容,因此,本课题在《电子技术基础》教学中的地位和作用是非常重要的。同时,认识常用电子元件、熟悉电路每一部分的波形是一名优秀的电子装配和维修人员必须熟练掌握的一项基本操作技能,该内容理解是否清晰,直接影响学生后续专业课程的学习和生产产品的质量。 《稳压二极管并联型稳压电路》这一课题的展开,本人分成三个学习任务:【任务一认一认电子元件】会根据给定的电路原理图在实物接线图中认出并联型稳压电路中各元件的规格、名称及正负极,真正领会到理论与实践结合,为自己成为一名优秀的电子装配工奠定基础。 【任务二说一说电路作用】能根据从示波器观察到的波形说出并联型稳压电路各部分的作用,不同学生对波形的理解是不一样的,此时教师应尊重学生间的差异,不要急于否定学生的答案,而要鼓励学生开展讨论,给学生提供展示的机会,培养学生的交流能力及学习《电子技术基础》的自信心。 【任务三画一画电源结构图】会根据并联型直流稳压电路的结构,自己归

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。

±12V对称稳压电源设计

一、设计题目 题目:±12V 对称稳压电源 二、设计任务 设计任务和技术指标: 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。输出最大电流为1A ,输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于错误!未找到引用源。,输出内阻小于0.1?.并加输出保护电路。 三、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 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。根据电路的需求,我们选择了±15V 10W 的变压器。 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。我们选用了桥式整流滤波电路。 ③ 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。其中固定式稳压器有7800和7900系列。7800输出正电压,7900 输出负电

压,根据本设计要求,我们选用7812和7912。 2.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。 ①测量稳压电源输出的稳压值及稳压范围 首先使调压器的输出为0V,通过示波器或万用表观测稳压电路的输出,然后调节调压器的输出,使输入到变压器的交流电压逐渐增加,当稳压电路输出的直流电压值不再随着调压器输出电压的增加而改变时,此时电路输出的直流电压值即为稳压电源的稳压值。使稳压器输出在稳压值上的输入电压范围为稳压电路的稳压范围。 ②测量稳压电源的稳压系数SU 稳压系数定义为:当负载保持不变时,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。稳压系数反映电网电压波动时对稳压电路的影响,越小越好。调节调压器的输出,使输入到变压器的交流电压分别为220V+10%和220V-10% ,测量稳压电源的输出电压,根据公式计算稳压电源的稳压系数SU。 ③测量稳压电路的输出电阻Ro 输出电阻Ro 定义为:当稳压电路输入电压保持不变时,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比。输出电阻反映稳压电路受负载变化的影响,越小越好。可用输出换算法测量输出电阻Ro 。 ④测量稳压电源的纹波电压和纹波因数 纹波电压是指在额定负载条件下,稳压电源输出直流电压中所含的交流分量。在

线性稳压电源设计

专题五线性稳压源设计 杨涛 09282055 生医0902班 合作者:李勇达 指导教师:任希

题目五:线性稳压源设计 杨涛 09282055 摘要:直流稳压电源通常是输入为频率为50Hz,220V的正弦信号,输出为稳定的直流信号。其组成主要为电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分,将输入的交流信号转变为所需要的直流信号,以电压的形式输出。本文从稳压电路的不同来设计了两种电压源电路:以稳压管作为稳压电路的线性稳压电源和以串联开关型稳压电路来稳压的电压源。 关键词:线性;稳压电源;整流,滤波 1.稳压电源的结构 直流稳压电源的输入通常是交流电网提供的50Hz、220V(单相)或380V(三相)正弦波,输出是稳定的直流电压。直流稳压电源的组成框图如下图1所示,由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。 ~ U O 50Hz 图一直流稳压电源结构框图 电压变压器的作用是降低电压,经220V或380V的电网电压降低到所需要的幅值。整流电路是利用二极管的单向导电性将电源变压器输出的交流电压变换成脉动的直流电压。经整流电路输出的电压虽然是直流电压,但有很大的交流分量。滤波电路是利用储能元件(电感、电容)将整流电路输出的脉动直流电压中的交流成分滤出,输出比较平滑的直流电压。负载电流较小的多采用电容滤波电路,负载电流较大的多采用电感滤波电路,对滤波效果要求高的多采用电容、电感和电阻组成复杂的滤波电路。稳压电路利用自动调整的原理,使输出电压在电网电压波动和负载电流变化时保持稳定,即输出直流电压几乎不变。我们设计的是输入电压为220V、50Hz的单相电网电压,输出为稳定的直流电压的电压源。 2.整流电路 整流电路有很多种我们设计时用到的是单项式整流电路,其电路图如图2,图中变压器将输入的电网电压降低到所需幅值。

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》教学设计

基于互联网多媒体教室的《LM317直流稳压电路》教学设计 电类教研组王晓林 作者单位:江苏省惠山中等专业学校 作者姓名:王晓林 通讯地址:江苏省无锡市钱藕路5# 邮政编码:214153 电子邮箱:694155710@https://www.sodocs.net/doc/2812661223.html,

一、本教学设计体现的教育教学理念 1.突出能力本位将互联网搜索渗透于专业课程的教学过程中,将职业技能与职业知识有机结合,在增强学生专业能力的基础上,着力培养学生职业情感、职业态度与团队协作精神,促进良好职业素养的形成,通过对LM317稳压电路的探究学习,激发和提高学生自主开展研究性学习的动机与能力,从而提高学生专业能力、方法能力和社会能力等综合职业能力与就业创业能力。 2.体现实践主线在互联网上,元器件外形、参数、甚至价格不再虚幻,完全真实,从理论电路、仿真结果、到制作实物紧紧围绕项目和任务来开展,充分体现职业教育属性3.凸显以人为本以互联网为载体,以学生的终身发展为教学目标,顺应人的禀赋,提升人的潜能,相信学生、尊重学生、发展学生。 二、本教学设计的依据 1.江苏省惠山中等专业学校及电信工程系“五”课评比,“两”课竞赛活动 2.《江苏省职业教育课程改革行动计划》的文件。 3.以江苏省教育科学研究院职业教育与终身教育研究所开发的《职业教育课程开发及项目课程设计》为技术指导。 4、《国务院关于大力发展职业教育的决定》中提出:“职业教育要坚持以就业为导向,深化职业教育改革。” 三、本教学设计的背景分析 1、教材及知识背景: 《LM317直流稳压电路》教学设计方案是依据《电子技术项目教程》项目五:应用型直流稳压电源的电路制作与调试中的任务二:可调式集成稳压电源电路的制作与调试——来编写的。 在学习该内容之前,学生已经掌握了二极管及整流电路、三极管及放大电路、集成运放及信号发生器电路、串联型稳压电源等知识。同时,学生对用Proteus软件仿真也有一定的了解。 2、学生背景:五年一贯制大专,第二学年第一学期,学生年龄17岁左右。 3、教学资源背景:网络多媒体教室、Proteus软件 四、教学方法的设计:任务引领下的理论探究、仿真验证一体化教学

DCDC电源设计方案

DCDC电源设计方案 1、DC/DC电源电路简介 DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路,其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列,前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等,后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同,如PC中常用的是12V、5V、3.3V,模拟电路电源常用5V15V,数字电路常用3.3V等。结合到本公司产品,这里主要总结24V以下的DC/DC电源电路常用的设计方案。 2、DC/DC转换电路分类 DC/DC转换电路主要分为以下三大类: (1)稳压管稳压电路。 (2)线性(模拟)稳压电路。 (3)开关型稳压电路 3、稳压管稳压电路设计方案 稳压管稳压电路电路结构简单,但是带负载能力差,输出功率小,一般只为芯片提供基准电压,不做电源使用。比较常用的是并联型稳压电路,其电路简图如图(1)所示, 选择稳压管时一般可按下述式子估算: (1)Uz=Vout;(2)Izmax=(1.5-3)I Lmax(3)Vin=(2-3)V out 这种电路结构简单,可以抑制输入电压的扰动,但由于受到稳压管最大工作电流限制,同时输出电压又不能任意调节,因此该电路适应于输出电压不需调节,负载电流小,要求不高的场合,该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。 有些芯片对供电电压要求比较高,例如AD DA芯片的基准电压等,这时候可以采用常用的一些电压基准芯片如MC1403,REF02,TL431等。这里主要介绍TL431、REF02的应用方案。 3.1TL431常用电路设计方案 TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出

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

1.5-----12V直流稳压电源设计论文

第1章 绪论 电子技术是电类专业的一门重要的技术基础课,课程地显著特点之一是它的实践性。要想很好的掌握电子技术,除了掌握基本器件的原理,电子电路的基本组成及分析方法外,还要掌握电子器件及基本电路的应用技术,课程设计就是电子技术教学中的重要环节。本课程设计就是针对模拟电子技术这门课程的要求所做的,同时也将学到的理论与实践紧密结合。 本次课程设计的课题是半导体直流稳压电源的设计和调试,本课程设计将就直流稳压电源电路的工作原理、参数计算、元件选取、电路调试等做详细的介绍和说明。 第2章 系统设计方案论证及分析 2.1概 述 220V经电源变压器降为约+24V的交流电,先经过整流桥和电容C1和C2进行滤波后,经过稳压芯片LM317得到在1.26v-17.51v可调的一个相对稳定的直流电压,然后把整流后的电压接到7812稳压芯片,7809稳压芯片,7805稳压芯片、7905稳压芯片上,分别得到+12v,+9v, +5v、-5v的电压。 为了能更直观地知道所调电压的电压值,我们还运用了ICL7107芯片和数码管等元器件的组合电路进行了扩展设计即电压值显示电路,使

电源使用变的更方便。 为提高输出电压的稳定系数,对电子滤波器的性能进行了改善,电源调整管采用复合管的形式。分别在整流滤波和稳压后加电容C3、C4、C5、C6,……,C13实现频率补偿,防止高频自激振荡和抑制高频干扰。为了减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰分别加电容C12、C13。为防止LM317输出电压短路,在该线路上加入1N4148二极管。经过一系列的改善如:减小输出电压纹波系数,达到优良的滤波效果等,是最终电路达到了设计要求。 2.2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。 2.3设计任务 设计一波形直流稳压电源,满足: (1)当输入电压在220V±10%时,输出直流电压为1.26V-17.51V,12V,9V,±5V; (2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5%。 (3)在可调电压端接入一个数字电压表,直接测出调出电压的数值。 2.4设计要求

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

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。

可调直流稳压电源课程教学设计报告

模拟电子技术课程设计报告 课程名称:模电电子技术课程设计设计题目:可调直流稳压电源 学生姓名: 专业: 班级学号: 指导教师: 设计日期:年月日 至年月日 设计成绩总评:

可调直流稳压电源 一、设计任务与要求 本实验应用变压器(220V/15V),整流桥(0.5A),三端可调稳压器 LM317AH,电解电容,电阻,电位器,二极管来实现可调直流稳压电源的设计。该设计电路的主要技术指标为: 1.输出电压在1.25V~12V范围内连续可调 2.输出电流最大可达12v/510 = 24mA。 3.设计电路图,选择电路元件,计算确定元件参数 4.运用EWB进行仿真。 5.运用电压表和信号发生器检测幅值和波形是否正确。 应用:可调直流稳压电源,可以为部分电源电压要求不同的电路提供连续可

调的直流输入电压。 二:方案设计与论证 从实验电路的题目中可以看出,本电路需要有电源变压器,桥式整流电路, 滤波电路,稳压器组成的稳压电路组成 方案 总体方案:在确保个元器件正常工作的情况下,根据LM317的工作特性,由公式25.1)1(1 0?+=R R U w 可知,设置1R 为确定值,通过改变w R 的值来得到不同的输出电压0U 。 三:单元电路设计与参数计算 1.电源变压器:

因为从数据手册中可以看到LM317AH的输入端电压范围是要<它的输出端电压等于37V,所以本次实验电路选去输入电压为18V,根据LM317AH的输入电压U3和副线圈两端的电压U2的关系:U3= 1.2*2U2 得到U2 = 15V 由于输入电压为220V,电压为15V左右,故电源的正负线圈的匝数比 N/2N= 44:3 1 从上图中的交流电压表和示波器中可以清晰的看到,输入电压的幅值和波形。 2:单相桥式整流电路:

晶体管扩流 5V3A线性稳压电源设计

晶体管扩流5V/3A线性稳压电源设计 一、线性稳压电源 1.1工作原理 电源是各种电子设备必不可缺的组成部分。线性稳压电源具有性能可靠,构造简单,反应速度快,纹波干扰小等特点,在电路中得以广泛的应用。目前,虽然各种开关电源得到了很大的发展,但在性能要求较高的模拟电路,如音响电路、高精度测量等电路中,仍然无法替代线性稳压电源。线性稳压电源主要由工频变压器、整流电路、线性稳压电路等组成,其结构如图1。 图1 线性稳压电源结构图 常用的线性串联型稳压电源芯片有:78XX 系列(正电压型),79XX 系列(负电压型)。例如7805 ,输出电压为5V );LM317 (可调正电压型),LM337 (可调负电压型);1117 (低压差型,有多种型号,用尾数表示电压值。如1117-3.3 为3.3V ,1117-ADJ 为可调型),LM2940。通常这些线性稳压电源IC内部由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。线性稳压电源的主要缺陷,除了工频变压器的体积较大外,就是变换效率较低,通常只能达到35%-60%。而变换效率低的主要原因在于线性稳压电路的效率较低。使线性稳压电路中的电压调整管上承受较大的功耗,需要使用大面积的散热片对其散热,这就进一步加大了线性稳压电源的体积。 常用的5V线性稳压电源如7805的输出电流通常不超过1A,因此在需要线性稳压电源输出电流达到3A的时候需要对现有的线性稳压电源进行扩流。常用的线性稳压电源扩流方法有使用晶体管电流放大的特性进行扩流。为降低损耗,此次设计选用了低压差线性稳压电源LM2940。图2是利用晶体利用晶体管扩流的3A/5V线性稳压电源的扩流设计。

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

±12V简易直流稳压电源课程设计设计

电工与电子技术课程设计直流稳压电源设计 专业 班级 姓名 指导教师 日期_ __

前言 主要内容: 课题名称与技术要求: 设计课题:串联型晶体管稳压电源 <1>输出直流电压Uo=12V,且连续可调,调节范围±2V <2>最大输出电流Ilm≤200mA <3>稳压系数Sr<10% <4>具有过流保护功能 资料收集与工作过程简介: 在这次课程设计的过程中,我仔细看了课程设计的要求,去逸夫图书馆借了相关的资料,查阅了设计论文的格式样本,比较了各种设计方案的优劣,最终把自己觉得最好的方案的相关参数计算出来。自从上个学期开始,我们就开始学电工,这学期的模电在实际生活中十分有用,在设计过程中我也发现了许多问题,正如参加飞思卡尔设计电路焊板子一样,我还有很多不足之处。通过了对该电路的设计,调试,我学会了用整流变压器,整流二极管,滤波电容以及集成稳压器等元件设计直流稳压电源。 这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

目录 摘要---------------------------------------------------------------------4 设计要求---------------------------------------------------------------6 主要器件选择---------------------------------------------------------9 单元电路设计原理,参数计算------------------------------------12 结论与心得体会-----------------------------------------------------17 参考文献--------------------------------------------------------------18 元器件明细表--------------------------------------------------------19

线性稳压器和开关模式电源的基本概念

线性稳压器和开关模式电源的基本概念 关键字:线性稳压器开关模式电源SMPS 摘要 本文阐述了线性稳压器和开关模式电源(SMPS)的基本概念。目的是针对那些对电源设计和选择可能不很熟悉的系统工程师。文章说明了线性稳压器和SMPS的基本工作原理,并讨论了每种解决方案的优势和劣势。以降压型转换器为例进一步解释了开关稳压器的设计考虑因素。 引言 如今的设计要求在电子系统中有越来越多的电源轨和电源解决方案,且负载范围从几mA(用于待机电源)到100A以上(用于ASIC电压调节器)。重要的是必需选择针对目标应用的合适解决方案并满足规定的性能要求,例如:高效率、紧凑的印刷电路板(PCB)空间、准确的输出调节、快速瞬态响应、低解决方案成本等。对于系统设计师来说,电源管理设计正成为一项日益频繁和棘手的工作,而他们当中许多人可能并没有很强的电源技术背景。 电源转换器利用一个给定的输入电源来产生用于负载的输出电压和电流。其必需在稳态和瞬态情况下满足负载电压或电流调节要求。另外,它还必须在组件发生故障时对负载和系统提供保护。视具体应用的不同,设计师可以选择线性稳压器(LR)或开关模式电源(SMPS)解决方案。为了选择最合适的解决方案,设计师应熟知每种方法的优点、不足和设计关注点,这是十分重要。 本文将着重讨论非隔离式电源应用,并针对其工作原理和设计的基本知识作相关介绍。 线性稳压器 线性稳压器的工作原理 我们从一个简单的例子开始。在嵌入式系统中,可从前端电源提供一个12V总线电压轨。在系统板上,需要一个3.3V电压为一个运算放大器(运放)供电。产生3.3V电压最简单的方法是使用一个从12V总线引出的电阻分压器,如图1所示。这种做法效果好吗?回答常常是―否‖。在不同的工作条件下,运放的V CC引脚电流可能会发生变化。假如采用一个固定的电阻分压器,则IC V CC电压将随负载而改变。此外,12V总线输入还有可能未得到良好的调节。在同一个系统中,也许有很多其他的负载共享12V电压轨。由于总线阻抗的原因,12V总线电压会随着总线负载情况的变化而改变。因此,电阻分压器不能为运放提供一个用于确保其正确操作的3.3V稳定电压。于是,需要一个专用的电压调节环路。如图2所示,反馈环路必需调整顶端电阻器R1的阻值以动态地调节V CC上的3.3V。

直流稳压电源设计

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。

直流稳压电源电路设计

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。

直流稳压电源设计课程设计

辽宁工业大学 模拟电子技术基础课程设计(论文)题目:直流稳压电源设计 摘要 直流稳压电源应用广泛,几乎所有电器、电力或电子设备都毫不例外地需要稳定的直流电压(电流)供电,它是电子电路工作的“能源”和“动力”。不同的电

路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时,输出电压仍能基本保持不变的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供,如何将交流电压(电流)变为直流电压(电流)供电?又如何使直流电压(电流)稳定?这是电子技术的一个基本问题。解决这个问题的方案很多,归纳起来大致可分为线性电子稳压电源和开关稳压电源两类,它们又各自可以用集成电路或分立元件构成。 半导体二极管和晶体管是电子电路中常用的半导体器件,也是构成集成电路的基本单元。主要利用这两种元器件设计制作一个分立式元器件串联反馈型稳压电源。直流稳压电源由交流电网经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。本次设计的主要内容是围绕着如何使分立式元器件串联可调直流稳压电源输出直流 电压稳定、脉动成分减小而展开的。首先介绍了全波整流电路的工作原理,接着介绍了电容滤波电路的性能特点,然后引入了具有放大环节和辅助电源的串联可调式稳压电源,并在电路中采用了提高稳定度,提高温度稳定性及限流型过流 保护电路的具体措施,以确保电路安全稳定的工作。 关键字:串联稳压,直流,可调电源,Multisim软件,LM317. 目录 第1章串联式直流稳压电源设计方案论 证 (1) 1.1串联型直流稳压电源的设计意义 (2) 1.2串联型直流稳压电源设计的要求及技术指标 ....................... 3 1.3 总体设计方案论证 ............................................. 3 1.3.1 总体设计方案论证 ........................................ 3 1.3.2 总体设计方案框图 ........................................

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