12V直流稳压电源的设计要点

内容摘要

本设计是关于±12V简易直流稳压电源的设计，论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主，设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。要求：输入电压AC220V、输出电压±12V、输出电流1A、容量24W、输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。

按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求，综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点，完整详细地设计了±12V简易直流稳压电源电路，并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。

关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析

目录

内容摘要 ............................................................ I 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析 ................ I 引言 .. (1)

1 直流稳压电源的分类 (2)

2 设计规范及任务 (3)

2.1 设计规范 (3)

2.2 设计任务 (3)

2.3 要求掌握 (3)

3 各电路组成的工作原理及设计的采用 (4)

3.1 指示电路 (4)

3.2 变压电路 (4)

3.3 整流电路 (4)

3.4 滤波电路 (5)

3.5.1 结构与符号 (7)

3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7)

3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7)

3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10)

4 基本原理 (12)

4.1 电路的基本组成 (12)

4.2 组成部件的功能 (12)

5 各电路组成的元件选择与参数确定 (13)

5.1 指示电路 (13)

5.2 变压电路 (13)

5.3 整流电路 (13)

5.4 滤波电路 (14)

5.5 稳压电路 (14)

5.6 稳压电源的保护电路 (14)

6 电路图及电路的工作原理 (15)

6.1 ±12V简易直流稳压电源电路图 (15)

6.2 ±12V简易直流稳压电源电路的工作原理 (15)

7 主要元器件清单 (16)

参考文献 (17)

引言

人类的经济活动已经进入工业经济时代，并正在转入高新技术产业迅猛发展的时期，电源是位于市电与负载之间，向负载提供优质电能的供电设备，是工业的基础，而稳压电源技术是一种应用功率半导体器件，综合电力变换技术、现代电子技术、等多学科技术。随着科学技术的发展，目前稳压电源技术已逐步发展成为一门多学科互相渗透的综合性技术学科；它为现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电力工程、国防及某些高新技术提供高质量、高功率、高可靠性起着关键的作用。

小功率稳压电源的组成主要是由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成。电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。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、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。

将串联稳压电源和保护电路集成在一起的集成稳压器。现在的集成稳压器只有三个端口：输入端、输出端和公共端，称为三端集成稳压器。本次设计的±12V稳压电源是采用三端集成电路为主要稳压器件，他具有结构简单、体积小重量轻、电源输出不间断、功率高、造价低、电源能工作在特殊的环境中、高稳定度（节约电能、降低材料消耗以及提高生产效率）之优点，随着电子设备的越来越普及，将越来越广泛。并为现代生产和生活带来深远的影响。

1 直流稳压电源的分类

当今，电子产品已普及到工作与生活的各个方面，其性能价格比愈来愈高，功能愈来愈强，供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压，电源电路也由简单变得复杂，电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态，逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多，主要分类方法是按调整元件的工作状态分类，其次还可以从其它不同角度来分类：

(1) 按稳定方式分，有参数型稳压电源和反馈调整型稳压电源。

参数型稳压电源电路简单，主要是利用电子元件的非线性实现稳压，例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分，有线性稳压电源和开关稳压电源。

反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环，是闭环自动调整系统，它的优点是技术成熟，性能优良、稳定，设计与制造简单；缺点是体积大，效率低。

(2) 非线性电源主要是指开关电源，开关电源的分类方法多种多样。按激励方式分，有自激式和它激式

(3) 按调制方式分，有保持开头工作频率不变，控制导通脉冲宽度的，称为脉宽调制型（PWM）；也有保持开头导通时间不变，改变工作频率的称为频率调制型（PFM）；还有宽度和频率均改变的，称为混合型。

(4)按开关电流工作方式分，有频率调制型分晶体管型和可控制硅型。

2 设计规范及任务

2.1 设计规范

设计一个±12V简易直流稳压电源，满足：

1．当输入电压在220V交流时，输出直流电压为±12V。

2．输出电流为1A，容量为24W。

3．输入端须设上电指示灯，输出端须具备短路和过流保护功能。

2.2 设计任务

1. 绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图，并分析各组成部分的功能及工作原理。

2. 设计出每个功能方框图的具体电路图，并根据所提供的技术参数的要求，计算出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。具体参数要求：变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比；整流元件的型号；电阻的阻值和功率；电容的容值和耐压以及类型；稳压块型号等。

2.3 要求掌握

通过此集成直流稳压电源的设计，要求掌握：

1. 选择变压器、整流二极管、滤波电容及三端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 各电路组成的工作原理及设计的采用

3.1 指示电路

指示电路为上电输入电源的有电指示，当稳压电源连接到市电AC220V后，有1红色电源指示灯亮。此稳压电源为简易直流稳压电源，所以要求体积比较小。如选用指示灯来指示会使得体积增大，所以一般均采用红色发光二极管来指示，这样体积小成本低。

3.2 变压电路

通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。

变压器的电路图符号见图1

Tr

图1 变压器的电路图符号

3.3 整流电路

整流电路的主要作用是由整流电路、直流中间电路和逆变电路三部分以及有关的辅助电路组成。在电流型变频器中整流电路的作用相当于一个直流电流源，而在电压型变频器中整流电路的作用则相当于一个直流电压源。经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。整流电路的种类如下：

1. 半波整流电路

半波整流电路只利用电源的正半周，电源的利用效率非常低，所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用，一般电源电路中很少使用。

2. 全波整流电路

全波整流电路每个整流二极管上流过的电流只是负载电流的一半，比半波整流小一倍。由于全波整流电路需要特制的变压器，制作起来比较麻烦，所以在实

际运用中很少使用。

3. 桥式整流电路

桥式整流电路使用普通的变压器，每个整流二极管上流过的电流是负载电流的一半，与全波整流相同。桥式整流比全波整流多用了两个整流二极管，由于四个整流二极管连接成电桥形式，所以称这种整流电路为桥式整流电路。

通常情况下桥式整流电路见图2

桥式整流电路图

桥式整流电路简化电路图桥式整流电路电压、电流波形图

图2 桥式整流电路图

为了克服半波整流和全波整流的缺点，在本设计中整流电路采用最常用的桥式整流电路。

3.4 滤波电路

滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阴抗小，所以C应该并联在负载两端。电感L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。经过渺小滤波电路后，既可保留直流分量，又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。滤波电路的种类如下：

1. 电容滤波电路

电容滤波电路是利用电容的充放电原理达到滤波的作用。在脉动直流波形的上升段，电容充电，由于充电时间常数很小，所以充电速度很快；在脉动直流波

形的下降段，电容放电，由于放电时间常数很大，所以放电速度很慢。在电容还没有完全放电时再次开始进行充电。这样通过电容的反复充放电实现了滤波作用。桥式整流电路电容滤波电路电压、电流波形见图3

当L R =∞时：02U = 当L R 为有限值时：

2020.9U U <<

通常取021.2U U = RC 越大0U 越大 为获得良好滤波效果，一般取：

(3~5)/2L R C T ≥

（T 为输入交流电压的周期）

图 3 桥式整流电路电容滤波电路电压、电流波形图 2. 电感滤波电路

电感滤波电路是利用储能元件电感器L 的电磁感应使电流不能突变的性质，把电感L 与整流电路的负载串联，也可以起到滤波的作用。

3. 复式滤波电路

当单独使用电容或电感进行滤波，效果仍不理想时，可采用复式滤波电路。复式滤波电路常用的有三种类型，(17页)它们的电路组成原则是，把对交流阻抗大的元件（如电感、电阻）与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件（如 电容）与负载并联，以旁路较大的纹波电流。其滤波原理与电容、电感波类似。

本设计为简易直流稳压电源，综上所述，采用结构简单、价格低廉的电容滤波电路。

3.5 稳压电路

由于输入电压u 1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。

3.5.1 结构与符号

将串联稳压电源和保护电路集成在一个器件上，这个器件就是集成稳压器。早期的集成稳压器外引线较多，现在的集成稳压器只有三个：输入端、输出端和公共端，称为三端集成稳压器。它的电路符号见图4，外形如图5所示。

图4 电路符号图 5 三端集成稳压器外形

3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号

1. 三端固定正输出集成稳压器，国标型号为CW78--/CW78M--/CW78L--

2. 三端固定负输出集成稳压器，国标型号为CW79--/CW79M--/CW79L—

3. 三端可调正输出集成稳压器，国标型号为CW117--/CW117M--/CW117L--

CW217--/CW217M--/CW217L—

CW317--/CW317M--/CW317L--

4. 三端可调负输出集成稳压器，国标型号为CW137--/CW137M--/CW137L—

CW237--/CW237M--CW237L—

CW337--/CW337M--/CW337L—

5. 三端低压差集成稳压器

6. 大电流三端集成稳压器

三端集成稳压器型号中数字含义：1---为军品级；2---为工业品级；3---为民品级。军品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-55℃～150℃；工业品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-25℃～150℃; 民品级多为塑料封装，工作温度范围0℃～125℃。

3.5.3 三端集成稳压器的工作原理

现以具有正电压输出的CW78××系列为例介绍它的工作原理。

图6是CW7800的电路原理图。这个电路大体上可分成几个组成部分，其框图如图7所示，与典型的串联型稳压电路相比，多了保护电路和启动电路。

图6 CW7800集成稳压电路原理图

图7 CW7800集成稳压电路原理框图

1. 调整管

由V16和V17组成复合调整管，采用复合结构可以用小电流推动较大的输出电流，并有很高的输入阻抗。

2. 放大电路

由V3、V4及V9组成，为了提高放大器的输入阻抗，V3、V4管接成达林顿形式，为了增加放大器的增益，用V8、V9管组成的电流源作为集电极的有源负载，反馈电压Uk通过V6（V2作为有源负载）送到V3管的基极，放大管V4的集电极输出推动V16、V17，这样整个放大器具有很高的增益。

3. 基准电路

由V1、V2、V5、V6、及R2等组成，我们知道稳压电源的输出电压与基准电压

成一定比例关系，因此基准电压的稳定程度是决定稳压电源性能的关键。这个稳压器的基准电压电路是与放大电路重合在一起的，由V6提供电流，这是一种零漂移基准源，它不仅克服了稳压管基准源的温漂，而且避免了齐纳管热噪声的影响。

从图中可以得出基准电压为

652234R be be R be be U U U I R U U =++?++

如果V3~V6管性能相同，则上式可表示为

22

4R be R U U I R =+?

根据V1、V2和V7组成的镜像电流源电路可得

22

2231ln R T R R

I R U R R ?=??

式中U T 为温度电压当量，常温下U T =26mV 。 22

314ln R be T R R

U U U R R =+??

此式中前一项的温度系数是负值，后一项的温度系数是正值，选择合适的电阻值就可以使这两项的温度系数相互抵消，得到零温漂的基准电压，按图中标注的数值可得

3282840.62610ln 2.4 2.18 4.58()1 1.4R U V -??+

???=+= 此时输出电压

192001950.25

4.585()5R R R U U V R ++=?

=?≈

4. 取样电路

由R 19和R 20组成，输出电压变化量与基准电压比较后送入误差放大器V3、V4的基极，由于V3、V4本身的b 、e 极PN 结电压是基准电压的组成部分，所以误差放大器的工作状态受温度影响不大，工作稳定性好，假设由于负载变化引起输出电压增加，其变化量由电阻R 19 、R 20取样后反馈到误差放大V3基极，使其电位提高，从而V3、V4集电极电流增大，其集电极电位下降，即调整管基极电位下降，输出管V17压差变大，输出电压降低，抵消了原来输出电压增大的变化，使输出电压保持稳定。

5. 保护电路

CW7800中有3种保护：过流保护、安全区保护和过流保护。

a 、 过流保护：由R 11和V15完成，R 11串联在调整管V17的发射极和输出端之间，当输出电流超过额定值时（即R11上压降超过0.7V 时），V15管由截止变为导

通，使V16管基极电位降低，减少注入电流，从而限制了输出电流。

b 、 安全区保护：由R 13、V19、R 12和V15管组成调整管安全工作区保护电路，在容许的工作电流下，V17管的基-射极压差限制在一定范围内（约0.7V ），超过这个范围时，R 13、V19支路将有电流通过，其中一部分注入V15管的基极，限制V17管的输出电流，V17管基射极压差越大，V15管基极注入电流也就越大，V17集电极电流就减少得越多，使V17的工作电压、电流都保持在安全工作区内。

c 、 热保护电路：由R 7和V14组成，R 7是正温度系数的扩散电阻，V14管的b 、e 结电压具有负的温度系数，V14管的集电极接在V16管的基极上，温度较低时，R 7上的压降不足以激励V14导通，对调整管没有影响，当芯片温度达到临界时，R 7上的压降升高，V14管导通，集电极电位降低，从而减小V16、V17的输出电流，减小芯片的功耗，降低芯片的温度，达到过热保护的目的。

6. 启动电路

由电阻R 4、R 5、R 6稳压管V18、晶体管V12、V13组成，从图中可以看出前述放大、基准源和调整电路都是由V8和V9的电流源提供静态电流的，但V8和V9本身却未构成基流通路，因此在接入U i 后将因电流源状态未建立而使稳压电源无法工作，启动电路的作用就是要解决这个问题。它的工作原理：接通电源后，输入电压U i 使电阻R 4和稳压管V18支路流过电流，此时V18有7V 的稳定电压，从而使V12导通，约有1mA 的恒定电流流过电阻R 5、R 6、R 7，这时V13的基极电压U b13约为

671318125670.5 2.7

()(70.7) 3.1()

3.30.5 2.7b V be R R U U U V R R R ++≈-=-?=++++ U b13大于U be13+U be7+U be1≈2.1V,所以V13及V7、V1晶体管均导通，从而有电流通过V1、V7、R 1支路，V13的集电极与V8、V9的基极连接在一起，这样V8、V9有了基流，也导通了，建立了电路的工作点。在整个电路正常工作后，U e13约为U R -U be6-U be5≈3.4V ，高于U b13，因此V13管截止，将启动电路与基准电路的联系切断，避免了它对稳压性能的影响。

3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路

基本应用电路如下图8所示。由于输出电压决定于集成稳压器，所以输出电压为12V ，最大输出电流为1.5A 。为使电路正常工作，要求输入电压U I 比输出电压U O 至少大2.5～3V 。输入端电容C1用以抵消输入端较长接线的电感效应，以防止自激振荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰。一般取0.1～1μF 。输出端电容C2、C3用以改善负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振作用。D 是保护二极管，用来防止在输入端短路时输出电容C3所存储电荷通过稳压器放电而

损坏器件。CW7900系列的接线与CW7800系列基本相同。

D

GN D

图8 CW7800集成稳压器基本应用电路

由题目±12V简易直流稳压电源的设计可知，本设计应采用CW7809和CW7909两只三端稳压器相结合并装设相关外围元件而成。综合上面对CW7800和CW7900三端稳压器的简介可知，这样电路不仅满足了±12V的电源输出，还能够满足了要求的输出电流1A、输出端具备短路和过流保护功能。

4 基本原理

4.1 电路的基本组成

一般直流稳压电源都使用AC220V市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将无法正常工作。

因设计任务中要求输入端须设上电指示灯，所以本次设计的小功率稳压电源由上电指示电路、变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路五个部分组成，如图9所示。

+ 上电 + 变压 + 整流 + 滤波 + 稳压 +

u1指示 u2 u3 u4 u I U0

_ 电路 _ 电路 _ 电路 _ 电路 _ 电路 _

（a）稳压电源的组成框图

u

t

（b）稳压电源各单元电压波形图

图9 稳压电源的组成框图及电压波形图

4.2 组成部件的功能

1. 上电指示电路：输入电源有电指示，接入电网220V交流电后指示灯亮。

2. 变压电路：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

3. 整流电路：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。

4. 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。

5. 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。

5 各电路组成的元件选择与参数确定

5.1 指示电路

普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。普通红色发光二极管不能直接接到市电AC220V 电路中。由实践所得,普通红色发光二极管只要串接一只阻值为150k Ω、功率为1/4W 的限流电阻后再接到市电AC220V 电路中，便可作为上电指示电路。

5.2 变压电路

由于CW7812最高输入电压为35V ，输入电压U I 比输出电压U O 至少大2.5V ，故CW7812的输入电压范围为： 2.535o I U U +≤≤ 即：12 2.535I V V U V +≤≤

14.535I V U V ≤≤

Im 214.512.081.2 1.2

in U V

U V ≥

== 根据我国的220V 电网的电压波动基本在10%左右，这里设计取 213.8U V =

变压器变比：1222015.9413.8U V

k U V

==

= 变压器变比：变压器副边电流：2max 1o I I A >=，取 2 1.2I A =，

因此，变压器每组副边输出功率：222 1.213.816.56P I U A V W ≥=?=， 变压器总的副边输出功率：222216.5633.12P P W W ==?=

由于小型变压器副边功率在10~30V 时的效率为0.7η=，所以变压器原边输入功率

2

133.1247.310.7

P W

P W η

≥

=

=，为留有余地，选用功率为50W 的变压器。 5.3 整流电路

流过整流二极管的平均电流为：11

10.522

D o

I I A A =

=

?= 整流二极管承受的最高反向电压为：213.819.55RDM U V V == 1N4001的反向击穿电压50RDM U V ≥，额定工作电流1D I A =，故整流二极管选用1N4001。

5.4 滤波电路

滤波电容大小可由纹波电压和稳压系数来确定。因设计要求中对这两个参数没作要求，所以按正常范围选择滤波电容：1000μF

滤波电容的耐压应213.819.55V V =。所以滤波电容选择1000μF/35V 的电解电容即可。

5.5 稳压电路

选择三端固定式集成稳压器CW7812的特性参数为输出电压12o U V =+，最大输出电流max 1.5o I A =，最小输入输出压差min () 2.5I o U U V -=，均在上述计算范围内。

选择三端固定式集成稳压器CW7912的特性参数为输出电压12o U V =-，最大输出电流max 1.5o I A =，最小输入输出压差min () 2.5I o U U V -=-，均在计算范围内。

输入端电容C 5 、C 6用以抵消输入端较长接线的电感效应，以防止自激振荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰，取0.47μF 的。输出端电容C 7、C 8用以改善负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振作用，C 7、C 8取0.1μF 。为了减小输出纹波电压，在输出端并联大容量电解电容C 3、C 4，C 3、C 4

耐压应

1216.97o V V =，选取470μF/ 25V 的电解电容。取D5、D6是保护二极管，用来防止在输入端短路时输出电容C3、C 4所存储电荷通过稳压器放电而损坏器件。

5.6 稳压电源的保护电路

保护电路的主要作用是由微处理器对检测电路得到的各种信号进行算法处理，以判断为频器本身或系统是否出现了异常。当检测到变频器或系统的异常时 ，则进行各种心要的处理，包括停止变频器的输出，以对变频器和系统提供保护。为保护整个稳压电源，在上电指示电路前串接一只保险丝。整个稳压电源的总电流略大于电源变压器的原边绕组的电流

11500.23220P W U I A U V

>=

==总 考虑到电源变压器的瞬时冲击电流和留有余地，选用0.5A 的保险丝。

6 电路图及电路的工作原理

6.1 ±12V 简易直流稳压电源电路图

完整电路图如下见图10

图10 ±12V 简易直流稳压电源电路图

6.2 ±12V 简易直流稳压电源电路的工作原理

输入市网电压AC220V 、50Hz 的交流信号后，通过0.5A 保险丝FU 送到上电指示电路和变压器的原边绕组，上电指示电路由1只普通红色发光二极管串接1只150k Ω、功率1/4W 的限流电阻而成。通过电源变压器得到较低的副边电压U 2并送到整流电路。整流电路由4个1N4001二极管组成桥式整流电路，当正弦交流电压为正的时候，D 1、D 3导通，当交流电压为负的时候D 2、D 4导通，是输出的电压周期变为原来的一半，且电压总为正，从而初步达到变交流电压为直流电压。经过整流以后的电压U i 经过滤波电容C 1、C 2的滤波作用将整流以后的电压里的交流成分即纹波电压滤除。当滤波电容不接负载时由于电容没有放电回路，所以输出的是一个恒定的电压量；当滤波电容接负载的时候由于有了放电回路，而电容的放电时间常数为一定值，使放电的时间被控制在一定的范围，从而达到滤波的目的。选用1000μF 的电解电容作滤波电容。每个稳压器输入和输出端接入的电容C 5 、C 6 、C 7、C 8是实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰。选用漏电流小的0.47μF 的钽电容作为稳压器输入端的电容C 5 、C 6；0.1μF 的钽电容作为稳压器输出端的电容C 7、C 8。为了减小输出纹波电压，在输出端并联大容量470μF 的电解电容作为C 3、C 4。防止在输入端短路时输出电容C3、C 4所存储电荷通过稳压器放电而损坏器件，取D5、D6两只1N4001二极管如图跨接在稳压器的输入与输出端之间。

+12V

GND

-12V

7 主要元器件清单元件表

参考文献

[1] 李国锋，王宁会.电源技术.模拟部分(第四版).大连理工大学出版社，2010.5第3-25页.

[2] 张乃国.电源技术.中国电力出版社，1998年.

[3] 胡翔骏.电路分析.高等教育出版社，2001年.

[4] 闫艳，乔华.高精度高对称度正负电源的研究.河北煤炭，2006年，第5期.

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。

4-12V可调直流稳压电源资料

4-12V可调直流稳压电源设计 学生：xxx 指导教师：xxx 摘要：稳压电源在实际工程中是一种用途广泛的电子设备。本系统以串联型稳压电路为核心，用ARM Cortex-M3 32位LM3S8962为主控制器，通过调节电位器来调节稳压源的输出电压，再通过运算放大电路隔离采样，由LCD显示输出电压值和输出电流值。本系统还兼顾到了实时监控，具有过压保护功能，排除过压故障后，电源能自动恢复为正常状态。实际测试结果表明，本设计具有优良的精度、稳定性和动态响应，并结合精确的软件控制，实现了电源测量的快速和准确。通过测试，系统能够正常工作，输出电压0～12V，产生的绝对误差均在0~0.1V范围内，能够达到较高精度。 关键词：AC-DC变换稳压电源高效 Cortex-M3

Design For 4-12V Adjustable Step DC Stabilized Voltage Power Abstract：Stabilized Voltage source in a practical project is a widely used electronic equipment. The Designing for the Series Stabilization Circuit to the core, with the ARM Cortex-M3 32 bit LM3S8962-based controller, by adjusting the Potentiometer wave constant Voltage source output current, and through Operational amplifier circuit isolation sampling，LCD display current value and the actual output Voltage value. Also takes into account the real-time monitoring, with over-voltage protection function, eliminate over-voltage fault, the power supply can automatically restore the normal state. Test results show that the design of the completion of a basic part of good and play some of the requirements. Adjustable Step DC Stabilized Voltage Power with excellent precision, stability and dynamic response, and combined with precise software control, realize the power of the rapid and accurate measurement. Through the test, we find the system can work properly, the output voltage in the range of 0~20V and the absolute error in the range of 0 ~ 0.1V, which means the system can achieve higher accuracy. Keywords：AC-DC conversion Stabilized Voltage Power efficient Cortex-M3

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

±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

正负12V直流稳压可调电源

正负12V稳压可调直流电源 作者：黄张祥张昊李松松 摘要 基于四个二极管通过电桥电路的连接，设计两个对称电路。在每个电路都是由整流电路（四个二极管组成）、滤波电路（几个电容组成）、稳压电路（LM317或LM337稳压器组成）和二次滤波电路（几个电容组成）。由LM317和LM337三端可调正负电压集成稳压器构成的正负输出稳压电源具有线路简单、外围元件少、稳压精度高、保护功能齐全和成本低廉等特点．因此．得到了广泛的应用。通过滑动变阻器的控制和各元件的数据正确选择，达到一个正负12伏可调电源。在原理图上有一系列的电容，具有虑波的作用，这样就实现了直流的目的。 [关键词]电路稳压可调直流整流滤波 Abstract Based on four diode bridge circuit by connecting the design of two symmetrical circuit. In each circuit by the rectifier circuit is (four diodes), the filter circuit (composed of several capacitors), voltage regulator (LM317 or the LM337 voltage regulator components) and secondary filter circuit (composed of several capacitors). The LM317 and LM337 three-terminal adjustable regulator constitute positive and negative voltage integrated power supply with positive and negative output line is simple, less external components, the regulator, high precision, low cost protection function, and so on. So. Has been widely used. By sliding rheostat control and the correct choice of data elements to achieve a positive and negative 12 volt adjustable power supply. The schematic of a series of capacitors, has considered the role of waves, so to achieve the purpose of DC. 一、引言 电源是各种电子、电气设备工作的动力，是自动化部件不可缺少的组成部分，它广泛应用于科学研究、经济建设、国防设施及人民生活等各个方面，是电子设备和机电设备的基础。在电源的众多类型中，直流稳压电源应用最为广泛，它与国民经济各个部门息息相关，特别是在实验室、IT业、采矿、小型电器等领域中应用更为广泛。本实验需要实现双向12V直流稳压电源，220V交流电压需要经过变压器降压、二极管整流、电容滤波和集成稳压器稳压几个部分变成直流。本次设计完成的直流稳压电源要满足如下要求： （1）输出电压-12V~12V可调，纹波〈=10mV；所用电源为220V/50HZ交流电。

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

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

模拟电子课程设计(+-12V稳压电源设计)

北京交通大学 电子课程设计报告 设计题目：±12V对称稳压电源 专业班级：电气1009 设计学生：石景阳 学号：10292015 指导老师：蒲孝文 2012年6月21日

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 ，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 。

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

正负12V电源设计

《电源技术与实训》课程作业作业题目：+12 V稳压直流电源的设计

一、电源的基本认识 1、电源的功能 为电路或电子设备提供直流稳压和电流。 2、组成原理 利用电网提供的交流电源经过变换，将其变成直流电。 主要由四部分组成。 (1)变压环节：根据输出电压的需要，通过工频变压器，将电网电压有效值转化为所需要的交流电压有效值。 (2)整流环节：利用二极管或晶闸管的单向导向电性，把交流电变成单向脉动的直流电。 (3)滤波环节：将脉动直流电压的脉动成分滤掉，使输出电压成比较平滑的直流电流电压。 (4)稳压环节：在电网电压波动和负载电流变化时，保证输出的直流电压稳定。 3、主要技术指标及其含义： （1）描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△Uo与输入电网变化量△Ui 之比。既： K= △Uo / △Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo 的相对变化量△Uo/ Uo 与输出电网Ui 的相对变化量△Ui/ Ui之比。既： S= （△Uo/Uo）/（△Ui/Ui） S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。同样在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 C．电压调整率：表示负载电流为额定值输入交流电压的额定值上下变化+10%时，稳压电源输出电压的相对变化量 S u=(△Uo/Uo)x100%

D. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo（百分值），称为稳压器的电压稳定度。 (2)、负载对输出电压影响的几种指标形式 A．负载调整率（也称电流调整率）。 在交流电源额定电压条件下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量 S I=(△Uo/Uo)x100% B．输出电阻（也称等效内阻或内阻）。 输入电压Ui不变时，输出电压变化量与负载电流变化量之比输Ro=-(△Uo/△Io)。Ro越小，负载变化对Uo变化的影响越小，表示负载能力越强。 4、电源的类型及各类型的优缺点比较： 类型： 1)硅稳压二极管稳压电源 优点：电路结构简单。 缺点：工作电流较小，稳定电压值不能连续调节。 2)串连型稳压电源 优点：电路简单，调试方便。工作电流较大，输出电压可连续调节。 缺点：损耗大，效率低。（当电网电压升高时，其高出的整流电压必须全部降在调整管的集电极和发射极上，消耗的能量会就更大了） 3)集成三端稳压电源 优点：具有体积小，可靠性高，使用灵活，价格低廉等。 缺点：调整管管耗大电源效率低。 4)开关稳压电源 优点：功耗低，输出效率高，自身消耗小。（相对于串联型稳压电路，串联开关式稳压电路其开关管工作在开关状态，管子在截止和饱和两种状态下交替工作，当晶体管工作在截止状态时，管子的压降大，但流过管子的电流几

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。

±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

正负12V电源制作

正负12伏电源制作 电子协会：黄世玲截稿 2008-12-3 网上有关电源制作的材料很多，本文是在本人参考了《电路分析基础》、《模拟电子技术》中的相关材料并在其基础上加以修改制作成功的正负双12V电源的一些总结。 该电源主要由LM7812和LM7912两块蕊片来实现。 下图为该电源的原理图： 一、原理图相关元件说明 1、J1接变压器的输出端，J2为正负12v输出，由排针来实现。 2、变压器为220V交流输入双12V输出。 3、整流桥由市场上比较容易找得到的普通的整流二极管(1N4007)组成，4个。 4、滤波电容主要由4个2200UF的电解电容组成。 5、LM7812和LM7912的输入端电容0.1UF\0.33UF,输出端电容0.1u。 6、D 7、D8为两个普通的二极管，利用其反向截止对LM7812和LM7912起到保护的作用。 7、发光二极管L1和L2为普通的发光二极管。 二、一些主要器件的封装 1、整流二极管 实物图如下

300MIL以上的管脚间距2、2200UF电解电容

LM7812、LM7912可用一样的封装，要带散热片 三、PCB图如下

谢谢阅读！！！

LM79XX LINEAR INTEGRATED CIRCUIT 3TERMINAL 1A NEGATIVE VOLTAGE REGULATOR DESCRIPTION The Contek LM79XX series of three-terminal negative regulators are available in TO-220package and with several fixed output voltage,making them useful in a wide range of application.Each type employs internal current limiting, thermal shut-down and safe area protection,making it essentially indestructible.FEATURES *Output current up to 1A *-5V;-6V;-8V;-12V;-15V;-18V;-24V output voltage available *Thermal overload protection *Short circuit protection 1:GND 2:Input 3:Output BLOCK DIAGRAM CONTEK

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

12V直流稳压电源的设计

内容摘要 本设计是关于±12V简易直流稳压电源的设计，论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主，设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。要求：输入电压AC220V、输出电压±12V、输出电流1A、容量24W、输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。 按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求，综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点，完整详细地设计了±12V简易直流稳压电源电路，并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析

目录 内容摘要 ............................................................ I 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析 ................ I 引言 .. (1) 1 直流稳压电源的分类 (2) 2 设计规范及任务 (3) 2.1 设计规范 (3) 2.2 设计任务 (3) 2.3 要求掌握 (3) 3 各电路组成的工作原理及设计的采用 (4) 3.1 指示电路 (4) 3.2 变压电路 (4) 3.3 整流电路 (4) 3.4 滤波电路 (5) 3.5.1 结构与符号 (7) 3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7) 3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7) 3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10) 4 基本原理 (12) 4.1 电路的基本组成 (12) 4.2 组成部件的功能 (12) 5 各电路组成的元件选择与参数确定 (13) 5.1 指示电路 (13) 5.2 变压电路 (13) 5.3 整流电路 (13) 5.4 滤波电路 (14) 5.5 稳压电路 (14) 5.6 稳压电源的保护电路 (14) 6 电路图及电路的工作原理 (15) 6.1 ±12V简易直流稳压电源电路图 (15)

直流稳压电源的设计-Read

直流稳压电源的设计 目录 一、目的和要求．．．．．２ 二、实验原理．．．．．３ 三、稳压电源的技术指标．．．．．１１ 四、元件清单．．．．．１２ 五、小结．．．．．１3

一、目的与要求 1．实验目的 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。 2．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，输出电压为±5v,±12v,±15v和从0到15v可调，输出电流大于1A； (2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-3，输出内阻小于0.1欧。3．设计要求 (1)电源变压器只做理论设计； (2)合理选择集成稳压器； (3)完成全电路理论设计、绘制电路图 (4)撰写设计报告、总结报告

二、实验原理 稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，即变 压器，整流滤波电路和稳压电路。如下图所示。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。 稳压电源电路的基本方框图 1、各部分电路的作用 （1）交流电压变换部分。一般的电子设备所需的直流电压较之交流电网提供的220V 电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，就需要将电网电压转换到合适的数值。所以，电压变换部分的主要任务是将电网电压变为所需的交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。 （2）整流部分。整流电路的作用，是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。由于这种电压存在着很大的脉动成份（称为纹波），因此一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。 （3）滤波部分。滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流电进行平滑 ，使之成为含交变成份很小的直流电压。也就是说，滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。 （4）稳压部分。尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。 2、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Ui 。 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 。变压器副 u 1 变压器 u 2 整 电流 路u 3滤 电波 路 u 4稳 电压 路 U o