串联型直流稳压电源

1串联型直流稳压电源

为克服稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调的缺点，引入串联型稳压电路。串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用由晶体管电流放大作用增大负载电流，并在电路中引入深度电压负反馈，使输出电压稳定,通过改变网络参数使输出电压可调。直流稳压电源主要由四部分组成：变压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分。除变压器部分外，其它部分都有多种形式。其中串联反馈型直流稳压电源是比较典型的一种。

1.1整体电路框图

串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图1.1所示。

1.2

相差较大，因而需要通过电源变压器降压。变压器的副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压。为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得很高的稳定性

整体电路原理图

2.1

基准点压电路、采样电路和比较放大电路等四个部分。此外，为使电路安全工作，还在电路中加保护电路，所以串联想稳压电路的方框图如图

在U2的正半周内，二极管D1、D4导通，D2、D3截止；U2的负半周内，D2、D3导通，D1、D4截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L，且方向是一致的。电路的输出波形如图2.4所示。

在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于

输出电流的平均值的一半，即I f=I o1/22(U2是变压副边电压有效值) [1]。

2.4滤波电路

整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但含较大的交流成分，不能适应多数电子设备的需要。因此，整流后还需要滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。

滤波电路分为：电容滤波电路和电感滤波电路。本设计采用电容滤波电路。

2.4.1电容滤波的原理

电容滤波电路利用电容的充电放电作用，使输出电压平滑。其电路如图2.5所示。

2.54直流稳压电源电路图

直流稳压电源电路如图2.9所示。

2.6.3 差分比例运算电路

电路中有两个输入，且参数对称，如图2.12所示，则：

差分比例电路能实现对输入差模信号的比例运算。3串联型稳压直流电源总电路图

串联型稳压直流电源电路如图3.1所示。

4.2 二极管的选择

二极管承受最大的反向电压：

考虑到电网电压的波动范围为±10%，在实际选用二极管时，应至少有10%的余量，选择最高反向工作电压U RM 为：

整流管的最大电流Zmax Omax =2=12=0.5A I I ÷÷

考虑到取样和放大部分的电流，选取最大电流I Zmax 为0.5/0.8=0.625A 可知2W10是一种圆形的整流桥，电流2A ，最大耐压1000V ，满足要求故选此器件。

4.3 滤波电容的选择

市电上升10%是整流电路输出的电压值最大，此滤波电容承受的最大电压U 2max =12×1.1=13.2V 。

滤波电容C 用25V ～1000uf 的电容。

4.4 LM317电路中电阻的选取

电阻R 5常取120～240Ω，取R 5=200Ω，调节电位器到最小时，U o =0, 根据LM317输出电压表达式：

U o =1.25（1+1.25R 2/R 1）–5=0V

R 2=600Ω

U o =5V 时，根据LM317输出电压表达式：

U o =1.25（1+1.25 R 2/R 1）+1.25R V1/R 1–5=0V R V1=800Ω 所以选取1k 位的电位器

表5.1 主要元器件列表

双输出变压器

12V 、15W 1 桥堆 2W10 1 电压比较器

LM358P 1 稳压器

LM317T 1 LM7809

LM7905 1 LM7805

1 电阻器

100

1M 1

9.8K 2

47K 4 电位器1K 3 三极管9012 2 继电器943-1C-5DS 2 时基电路NE555 1

电容25V1000uF 5 104 2

105 1

(完整版)串联型直流稳压电源设计

课程设计课程名称模拟电子技术基础题目名称串联型直流稳压电源学生学院物理与光电工程学院专业班级09级电子科学与技术3班学号3109008668 学生姓名崔文锋指导教师何榕礼 2010年12 月20 日

目录一、设计任务与要求。。。。。。1 二、电路原理分析与方案设计。。。。。。1 1、方案比较。。。。。。1 2、电路的整体框图。。。。。。3 3、单元设计及参数计算、元器件选择。。。。。。3 4、电路总图。。。。。。7 5、元器件清。。。。。。7 6、电路仿真过程及结果。。。。。。8 三、电路调试过程及结果。。。。。。10 四、总结。。。。。。10 五、心得体会。。。。。。11 六、组装后的实物电路图。。。。。。12

串联型直流稳压电源设计报告一、设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标：1、输出电压6V 、9V 两档，同时具备正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA ，最大电流为500mA ； 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p ≤5mv ；任务：1、了解带有的组成和工作原理： 2、识别的电路图： 3、仿真电路并选取元器件： 4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路： 5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数： 6、撰写设计报告、调试。二、电路原理分析与方案设计采用变压器、二极管、集成运放、电阻、稳压管、三极管等元器件。220V 的交流电经变压器变压后变成电压值较小的电流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流稳压部分采用串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以输出电压也可以调节：同时，为了扩大输出电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射级输出形式就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。 1、方案比较方案一：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由E B BE U U U -=可知BE U 将

串联反馈型晶体管稳压电路解析分析方法

串联反馈型晶体管稳压电路解析分析方法的研究时间：2009-02-24 15:45:23 来源：ednchina 作者： 1 串联反馈型晶体管稳压电路的计算模型串联反馈型晶体管稳压电路中含有的元器件种类繁多，把他作为我们研究问题的对象，使得研究结果具有普遍性。串联反馈型晶体管稳压电路如图1所示。图中，Ui为电网电压经变压、整流、滤波后的输出电压值；VT1为调整管，VT2为放大管，VD为稳压管，内阻为r。假设，VT1的参数为rbe1，β1；VT2的参数为rbe2，β2。根据电路图可知电路有5个独立节点，输入为节点1，输出为节点5，其余节点按顺序标于图中。根据放大电路导纳矩阵的建立方法，可以对此电路建立计算模型。 (1)首先去掉晶体管VT1和VT2，写出剩余部分电路的导纳矩阵。 (2)按电路中的实际编号，写出晶体管VT1和VT2的节点导纳矩阵。 (3)将YVT1，YVT2按他的元素所在的行、列位置"对号入座"地补入Y0中，得到串联反馈型晶体管稳压电路的节点导纳矩阵：

此导纳矩阵即是用来描述串联反馈型晶体管稳压电路的数学模型。对于稳压电源而言，我们所关心的是稳压电源的输出电压是否恒定、输出电阻是否很小、稳压系数是否很小。有了稳压电源的数学模型，下一步的问题就是如何对数学模型进行求解。 2串联反馈型晶体管稳压电路性能指标的求解 2.1 串联反馈型晶体管稳压电路性能指标的求解对于直流稳压电路来说，可以假设有两个外加恒流源电流，分别记为Iω1和Iωn，方向以从外节点流入为正。这样整个电路的方程组包括反映信号源和负载的方程各一个。由于对外只有两个节点，可以用两个方程来描述，再考虑外加恒流源和支路电流关系的两个方程，总共6个方程来描述。利用直流稳压电源的节点导纳矩阵，可以得到端口方程：由于稳压电路有公共点，所以可以求得节点电压列向量：式中，△为稳压电路节点导纳矩阵的行列式；△11为此导纳矩阵中位于第1行第1列的元素所对应的代数余子式；△n1为此导纳矩阵中位于第n行第1列的元素所对应的代

串联型直流稳压电源电路设计报告

串联型直流稳压电源设计报告一、计题目题目：串联型直流稳压电源二、计任务和要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标：1、输出电压6V 、9V 两档，正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA ，最大电流为500mA ； 3、纹波电压峰值▲V op-p ≤5mv ；三、理电路和程序设计： 1、方案比较方案一：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R 两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称，原理一样。图1 方案一稳压部分电路方案二：经有中间抽头的变压器输出后，整流部分同方案一一样擦用四个二极管

组成的单相桥式整流电路，整流后的脉动直流接滤波电路，滤波电路由两个电容组成，先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波，再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波，从而使得滤波后的电压更平滑，波动更小。滤波后的电路接接稳压电路，稳压部分的电路如图2所示，方案二的稳压部分由调整管，比较放大电路，基准电压电路，采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到A的反相输入端，然后与同相输入端的电位进行比较放大，运放的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高）；由于电路采用射极输出形式，所以输出电压必然降低（升高），从而使输出电压得到稳定。图2 方案二稳压部分单元电路对以上两个方案进行比较，可以发发现第一个方案为线性稳压电源，具备基本的稳压效果，但是只是基本的调整管电路，输出电压不可调，而且输出电流不大，而第二个方案使用了运放和调整管作为稳压电路，输出电压可调，功率也较高，可以输出较大的电流。稳定效果也比第一个方案要好，所以选择第二个方案作为本次课程设计的方案。 2、电路框图整体电路的框架如下图所示，先有22V-15V的变压器对其进行变压，变压后再对其进行整流，整流后是高低频的滤波电路，最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路，稳压后为了进一步得到更加稳定的电压，在稳压电路后再对其进行小小的率波，最后得到正负输出的稳压电源。

串联反馈调整型稳压电源的设计

1课程设计的目的通过课程设计，培养综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的实际本领，加深对该课程知识的理解。主要培养以下能力:查阅资料：搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；方案的选择：树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力；迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力；用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。为以后的毕业设计奠定了坚实的基础。 2课程设计的题目描述和要求（1）设计要求 ①直流输出电压U O =20V，最大输出电流I Omax =200mA ②稳定程度：当电网电压变化±10％时，输出电压U O 的变化小于±0.5％；电源内阻RO≤0.5Ω（即I O由变到200mA时，输出电压的变化值△U O≤ 0.5Ω×200mA=0.1V，为输出电压U O=20V的0.5％） ③输出端纹波电压有效值小于5mV ④工作温度：-10℃～+40℃ （2）电路可以达到的技术指标 ①输出电压U O =20V，输出电流I O =0～200mA ②电网电压波动±10％，输出电压变化小于±0.1％ ③电源内阻R O ≤0.1Ω ④输出纹波电压有效值小于2mV 3课程设计报告内容 3.1设计方案的选用和说明串联型稳压电路：串联型稳压电路是以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载的电流；在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。串联反馈型晶体管稳压电路：工作在放大区的晶体管，它的集-射极之间的

电压U ce 和集电极电流I c 随基极电流I b 的大小而变动。当基极电流I b 增加时，U ce 将减小，I c 将增大，这相当于晶体管集电极与发射极间的电阻减小；而当基极电流I b 减小时，U ce 将增大，I c 将减小，这就相当于晶体管集电极与发射极之间所呈现的电阻增大。由此可见，在线性放大区工作的晶体管，在基极电流的控制下，集-射极之间的电阻是可以改变的。所以，晶体管完全可以充当串联反馈型稳压电路的调整元件，称为调整管。用晶体管作调整管的串联反馈型稳压电路叫做反馈型晶体管稳压电路。所以，可以选用串联型稳压电路来实现对串联反馈调整型稳压电路的设计。 3.2设计方案的各部分工作原理单相交流电经过电源变压器，整流电路和稳压电路，滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框及各电路的输出电压波形如图3.2.1所示，下面就各部分的作用加以介绍。图3.2.1 直流稳压电源方框图直流电源的输入为220V的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的数值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。目前有些电路不用变压器，利用其他的方法升压或者降压。变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换成直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。半波整流电路和全波整流电路的波形如图中所画。可以看出，它们均含有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作；例如，交流分量会混入输入信号被放大电路放大，甚至在放大电路的输出端所混入的电源交流分量大于有用信号，因而不能直接作为电子电路的供电电源。应当指出，图中整流电路输出端所画波形是未接滤波电路时的波形，输入滤波电路后将有所变化。为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。理想

串联型直流稳压电源

1串联型直流稳压电源为克服稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调的缺点，引入串联型稳压电路。串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用由晶体管电流放大作用增大负载电流，并在电路中引入深度电压负反馈，使输出电压稳定,通过改变网络参数使输出电压可调。直流稳压电源主要由四部分组成：变压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分。除变压器部分外，其它部分都有多种形式。其中串联反馈型直流稳压电源是比较典型的一种。 1.1整体电路框图串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图1.1所示。 1.2 2 相差较大，因而需要通过电源变压器降压。变压器的副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压。为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得很高的稳定性整体电路原理图 2.1 基准点压电路、采样电路和比较放大电路等四个部分。此外，为使电路安全工作，还在电路中加保护电路，所以串联想稳压电路的方框图如图在U2的正半周内，二极管D1、D4导通，D2、D3截止；U2的负半周内，D2、D3导通，D1、D4截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L，且方向是一致的。电路的输出波形如图2.4所示。在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于

输出电流的平均值的一半，即I f=I o1/22(U2是变压副边电压有效值) [1]。

2.4滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但含较大的交流成分，不能适应多数电子设备的需要。因此，整流后还需要滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。滤波电路分为：电容滤波电路和电感滤波电路。本设计采用电容滤波电路。 2.4.1电容滤波的原理电容滤波电路利用电容的充电放电作用，使输出电压平滑。其电路如图2.5所示。 2.54直流稳压电源电路图直流稳压电源电路如图2.9所示。 2.6.3 差分比例运算电路电路中有两个输入，且参数对称，如图2.12所示，则：

分立式串联稳压电源

第一章串联反馈型稳压电源整体简介制作串联反馈型稳压电源的目的要求一、基本目的此次工程训练选择使用分立式元器件构成串联反馈型直流稳压电源。学生通过实训了解相关分立式元器件的基本结构、工作原理、特性和参数以及由它们构成的串联型直流稳压电源的工作原理、原理图的设计和参数的计算、元器件的选用、计算机软件实现硬件的仿真、PCB板的设计、电路的安装和调试，最后完成达到技术指标要求的标准产品。二、基本要求 1、依据性能指标和器件状况，设计稳压电源电子电路，并计算器件参数确定选择器件。（含散热设计）； 2、以本工程训练为实例先学习Protel99SE基本知识，并运用其绘制电源sch原理图和PCB图； 3、学习Proteus知识，对本电源电路进行仿真，最终确定sch和pcb图； 4、掌握电子电路板制作的全过程，实现电源的制作； 5、测量电源相关各项技术指标，完成系统调试。基本知识介绍一、电源变压器知识 1．初级(Primary Winding)：是指电源变压器的电源输入端。 2．次级(Secondary Winding)：是指电源变压器的输出端。

3．额定输入电压U：是指电源变压器的初级所接上的电压，也就是电源变压器的工作电压。对GS变压器来说，U＝230V；对BS变压器来说，U＝240V。 4．空载电流I：是指电源变压器的初级接上额定输入电压U而次级不带负载（即开路）时，流过初级的电流。I与变压器的设计有关，即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源变压器，其I也可能不同。 5．空载电压U：是指变压器初级接受上额定输入电压U次级不带负载（即开路）时，次级两端的电压。U与变压器的设计有关，即使是两个不同厂家生产的相同规格的电源变压器，其U也可能不同。 6．负载电流I：是指变压器初级接上额定输入电压U，次级接上额定负载时，流过负载的电流。 7．负载电压U：是指变压器初级接上额定输入电压U，次级接上额定负载时，负载两端的电压。 8．定输出功率P：是指变压器在额定输入电压U时的输出功率，它表示变压器传送能量的大小。一般来说，在相同频率下，P越大，变压器的尺寸越大；P相同，即使输出电压U不同，变压器的尺寸也相同，即变压器的价格也应相差无几。由公式P=U*I可知若输出功率P一定，若输出电压U越高，则输出电流I越低。举例来说，一个输出功率P=10VA的变压器，若输出电压U=24V，则输出电流I= P/U=10VA/24V ＝；若U=12V，则输出电流I=。电源变压器：将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压，一般次级电压u2较小。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。对于本次工程训练对电源变压器的要求主要为次级空载电压大小，额定输出功率，变压器的额定容量，所以在本次工程训练中选择的是小型单相式变压器，有四组输出线分别为7V、

串联反馈式稳压电路

串联反馈式稳压电路图XX_01 图XX_01是串联反馈式稳压电路的一般结构图，图中V I 是整流滤波电路的输出电压，T为调整管，A为比较放大电路，V REF 为基准电压，它由稳压管D Z 与限流电阻R串联所构成的简单稳压电路获得（见齐纳二极管一节），R 1 与R 2 组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。这种稳压电路的主回路是起调整作用的BJT T与负载串联，故称为串联式稳压电路。输出电压的变化量由反馈网络取样经放大电路（A）放大后去控制调整管T的c-e极间的电压降，从而达到稳定输出电压V O 的目的。稳压原理可简述如下：当输入电压V I 增加（或负载电流I O 减小）时，导致输出电压V O 增加，随之反馈电压V F =R 2 V O /（R 1 +R 2 ） =F V V O也增加（F V为反馈系数）。V F与基准电压V REF相比较，其差值电压经比较放大电路放大后使V B和I C减小，调整管T的c-e极间电压V CE 增大，使V O 下降，从而维持V O 基本恒定。同理，当输入电压V I 减小（或负载电流I O 增加）时，亦将使输出电压基本保持不变。从反馈放大电路的角度来看，这种电路属于电压串联负反馈电路。调整管T连接成电压跟随器。因而可得或

式中A V是比较放大电路的电压增益，是考虑了所带负载的影响，与开环增益A VO 不同。在深度负反馈条件下，时，可得上式表明，输出电压V O 与基准电压V REF 近似成正比，与反馈系数F V成反比。当V REF 及F V已定时，V O 也就确定了，因此它是设计稳压电路的基本关系式。值得注意的是，调整管T的调整作用是依靠V F 和V REF 之间的偏差来实现的，必须有偏差才能调整。如果V O 绝对不变，调整管的V CE 也绝对不变，那么电路也就不能起调整作用了。所以V O 不可能达到绝对稳定，只能是基本稳定。因此，图10.2.1所示的系统是一个闭环有差调整系统。由以上分析可知，当反馈越深时，调整作用越强，输出电压V O 也越稳定，电路的稳压系数g和输出电阻R o 也越小。基准电压V REF 是稳压电路的一个重要组成部分，它直接影响稳压电路的性能。为此要求基准电压输出电阻小，温度稳定性好，噪声低。目前用稳压管组成的基准电压源虽然电路简单，但它的输出电阻大。故常采用带隙基准电压源，其电路如图XX_01所示。由图可知，基准电压为从原理上说，BJT T 3的发射结电压V BE3 可用作基准电压源，但它具有较高的负温度系数（–2mV/℃），因而必须增加一个具有正温度系数的电压I C2R 2 来补偿。I C2 是由T 1 、T 2 和R e2 构成的微电流源电路提代。其值为故基准电压V REF 可表示为

串联型稳压电源设计

串联型直流稳压电源要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA； 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv；一.原理电路和设计程序小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图所示。220V的交流电经变压器后变成电压值比较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。下图为其基本框架 1.方案比较确定方案一：用晶体管和集成运放组成的基本串联型直流稳压电源方案二：用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电路

上面两种方案中，方案一较简单，但功能较少，没有保护电路和比较放大电路，因而不够实用，故抛弃方案一。从简单、合理、可靠、经济而且便于购买的前提出发，选择方案二位最终的设计方案。 2．变压电路（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。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。根据经验，稳压电路的输出电压一般选取U i =（2～3）Uo 。所以选择15V10W 的变压器。 3.整流和滤波电路整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，根据整流滤波电路工作原理图可知：当正半周时，二极管D1、D2导通（D5、D4截止），在负载电阻上得到正弦波的正半周；当负半周时，二极管D5、D4导通（D1、D2截止），在负载电阻上得到正弦波的负半周滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U I 。U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为： 2)2.1~1.1(U U I = 在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为： 22U U RM = 流过每只二极管的平均电流为： R U I I R D 245.02== 4.稳压电路交流电压经过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或负载变化时，其平均值也随机变化。稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网的电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得更高的稳定性。由于成本、元件和仿真的条件限制，稳压电路只采取一个具有放大环节的基本串联型稳压电路和一个保护电路由于简易串联稳压电源输出电压受稳压管稳压值得限制无法调节，造成电路

串联型直流稳压电源课程设计

模拟电子技术课程设计报告学院电子信息与电气工程学院专业电子信息科学与技术班级XXXXXXXXXX 学生姓名XXXXXXXX 学号XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXX

串联型直流稳压电源一、主要指标和要求 1、输出电压：8~15V可调 =1A 2、输出电流：I 3、输入电压：交流220V +/- 10% m =1.2A 4、保护电流：I 5、稳压系数：Sr = 0.05%/V < 0.5 Ω 6、输出电阻：R 7、交流分量（波纹电压）：<10mV 二、方案选择及电路工作原理分析电路组成及工作原理；我们所设计的串联型直流稳压电源为小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转化为幅值稳定、输出电流为1A以下的可调直流电压。交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图如图1所示。 1、电源变压器电源变压器是利用电磁感应原理，将输入的有效值为220V的电网电压转换为所需的交流低电压。变压器的副边电压有效值由后面电路的需要决定。 2、整流电路整流电路的任务是将经过变压器降压以后的交流电压变换为直流电压。变

压器的选择，除了应满足功率要求外，它的次级输出电压的有效值Ｖ2 应略高于要求稳压电路输出的直流电压值。对于高质量的稳压电源，其整流电路一般都选用桥式整流电路。整流电路常见的有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，和单相全波整流电路。 (1)工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，如图（a）所示。在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图1（a）的电路图可知：当正半周时，二极管D 1、D 3 导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时，二极管D 2、D 4 导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。 (2)参数计算输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为

串联型三极管稳压电路。

用三极管V代替图8.2中的限流电阻Ｒ，就得到图8.3所示的串联型三极管稳压电路。在基极电路中，VDZ与Ｒ组成参数稳压器。图8.3 串联型三极管稳压电路 2. 工作原理〔实验〕： ①按图8.3连接电路，检查无误后，接通电路。 ②保持输入电压Ui不变，改变RL，观察U0。 ③保持负载RL不变，改变UL，观察U0。结论：输出电压U0基本保持不变。该电路稳压过程如下：（１）当输入电压不变，而负载电压变化时，其稳压过程如下：（２）当负载不变，输入电压U增加时，其稳压过程如下：（３）当ＵＩ增加时，输出电压Ｕ０有升高趋势，由于三极管Ｔ基极电位被稳压管ＤＺ固定，故Ｕ０的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低，基极电流减小，从而使三极管的集射极间的电阻增大，ＵＣＥ增加，于是，抵消了Ｕ０的增加，使Ｕ０基本保持不变．

上述电路虽然对输出电压具有稳压作用，但此电路控制灵敏度不高，稳压性能不理想。 8.3.2 带有放大环节的串联型稳压电路 1．电路组成在图8.3电路加放大环节．如图8.4所示。可使输出电压更加稳定。图８．４带放大电路的串联型稳压电路取样电路：由Ｒ1、ＲP、Ｒ2组成，当输出电压变大时，取样电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极，基极电压能反映出电压的变化，称为取样电压；取样电压不宜太大，也不宜太小，若太大，控制的灵敏度下降；若太小，带负载能力减弱。基准电路：由ＲZ、VDＺ组成，给V２发射极提供一个基准电压，ＲZ为限流电阻，保证VDＺ有一个合适的工作电流。比较放大管V2：Ｒ4既是V２的集电极负载电阻，又是V１的基极偏置电阻，比较放大管的作用是将输出电压的变化量，先放大，然后加到调整管的基极，控制调整管工作，提高控制的灵敏度和输出电压的稳定性。调整管V１：它与负载串联，故称此电路为串联型稳压电路，调整管V１受比较放大管控制，集射极间相当于一个可变电阻，用来抵消输出电压的波动。 2．工作原理（１）当负载RL不变，输入电压ＵＩ减小时，输出电压U０有下降趋势，通过取样电阻的分压使比较放大管的基极电位ＵＢ２下降，而比较放大管的发射极电压不变（ＵＥ２＝ＵＺ），因此ＵBE2也下降，于是比较放大管导通能力减弱，ＵC2升高，调整管导通能力增强，调整管Ｖ1集射之间的电阻ＲCE1减小，管压降ＵCE1下降，使输出电压Ｕ0上升，保证了Ｕ0基本不变。其过程表示如下：（2）当输入电压不变，负载增大时，引起输出电压有增长趋势，则电路将产生下列调整过程：当负载RL减小时，稳压过程相反。

串联型直流稳压电源实验报告

模电课程设计实验报告学校：XX 专业：XXXX 课题：串联型直流稳压电源指导老师： XXX 设计学生： XXXXXXX XXX 学号：XXXX XXX XXXX 2011/7/4 惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY

目录一、课题--------------------------------------------------3 二、课题技术指标--------------------------------------------------3 三、设计要求--------------------------------------------------3 四、元件器件清单--------------------------------------------------3 五、设计方案--------------------------------------------------3 六、直流稳压电源的元器件--------------------------------------------------4 七、设计计算--------------------------------------------------6 八、焊接实图--------------------------------------------------8 九、心得体会--------------------------------------------------9

一、课题：串联型直流稳压电源二、课题技术指标 1、输出电压：8~15V可调 2、输出电流：I O=1A 3、输入电压：交流220V +/- 10% 4、保护电流：I Om =1.2A 5、稳压系数：S r = 0.05%/V 6、输出电阻：R O < 0.5 Ω 7、交流分量（波纹电压）：<10mV 三、设计要求 1、分析电路组成及工作原理； 2、单元电路设计计算； 3、采用分立元件电路； 4、画出完整电路图； 5、调试方法； 6、小结与讨论。四、元件器件清单先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由可知将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称，原理一样。直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路组成。变压器吧市电交流电压变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。本次设计主要采用串联型直流稳压电路，通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整

串联型稳压直流电源课程设计实验报告

串联型稳压直流电源课程设计实验报告 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

串联型直流稳压电源的设计报告一. 题目: 串联型直流稳压电源的设计。二. 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA； 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；三. 电路原理分析与方案设计采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元件器件。220V的交流电经变压器变压后变成电压值较少的交流，再经过桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串流型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也可以调节；同时，为了扩大输出电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。 1.方案比较：方案一.用晶体管和集成运放组成基本串联型直流稳压电源

方案二.用晶体管和集成运放组成的具有保护换届的串联型直流稳压电源. 方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电压可行性分析：上面三种方案中，方案一最简单，但功能也最少，没有保护电路和比较放大电路，因而不够实用，故抛弃方案一。方案三功能最强大，但是由于实验室条件和经济成本的限制，我们也抛弃方案三，因为它牺牲了成本来换取方便。所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发，我选择方案二未我们最终的

串联型直流稳压电源

模拟电子技术课程设计报告设计名称：串联型直流稳压电源。学生班级: 学生姓名: 学生学号：设计时间：2018年1月5日一、设计任务和要求 1）用晶体管组成设计串联式直流稳压电源电路 2）要求输出：输出直流电压Vo＝12V±0.2V在此基础上电压值可调。输出直流电流Io＝0-200mA 电网电压(220V>波动范围为10% 输出内阻ro<＝0.1Ω 输出纹波电压Voac<＝2mV 有过流保护 3> 画出电路图，写总结报告《模拟电子技术课程设计》二．原理与实现思路

本设计设计的是直流稳压电源，直流稳压电源一般是由电源变压器，整流电路，滤波电路，和稳压电路组成。三．电路方案<理论计算） A.变压器的设计和选择本次课程设计的要求是输出输出直流电压Vo＝12V±0.2V，输出电压较低，而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右，由，为饱和管压降，以饱和管压降=3伏计算，为了使调整管工作在放大区，输入电压最小不能小于12V，为保险起见，可以选择220V-15V的变压器，再由P=UI可知，变压器的功率应该为0.2A×12V=2.4w，所以变压器的功率绝对不能低于2.4w，并且串联稳压电源工作时产生的热量较大，效率不高，所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。结合市场上常见的变压器的型号，可以选择常见的变压范围为220V-15V，额定功率5W，额定电流1A的变压器。

B.整流电路的分析与理论计算。整流二极管的伏安特性；正向导通为0，正向电阻为0. 方案一：单相半波整流电路 u 2 的正半周，D导通，A→D→R L→B，u O= u2。 u 2的负半周，D截止，承受反向电压，为u 2； u O =0。 <2）U O

串联反馈型稳压电路设计要点

模拟电子技术课程设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号成绩

目录第一章设计目的和要求..................................................... 1.1 实验目的 1.2 实验要求第二章电路原理及分析....................................................... 2.1 题目分析 2.2 电路原理构成 2.3 稳压原理与输出电压的调节第三章电路设计及构成................................................................ 3.1 设计思想 3.2 原件参数表第四章仿真分析................................................................ 4.1 静态测量 4.2 动态测量第五章实验结果分析................................................. 5.1 误差分析第六章设计小结.................................................

串联反馈型稳压电路第一章·设计要求和目的 1.1实验目的（1）通过实验进一步掌握稳压电路的工作原理。（2）学会电源电路的设计与调试方法。 1.2 实验要求（1）性能指示要求： a. 输入220V 交流电压，具有输出电压可调功能，输出电压范围3~18V 。 b. 电路具有自身保护功能，具有一定的带负载能力。输出电流大于500mA c. 负载电流为500mA 时，过流保护电路工作 d. 电路具有一定的抗干扰能力（2）报告要求： a. 作出电路设计与分析 b. 检验所设计电路是否满足设计要求。若改变电路或元件参数值，写出原因根系及调整后的电路或元件参数值第二章.题目分析 2.1 电路框图 (1) 电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。电源变压器: 将交流电网电压v1变为合适的交流电压整流电路: 将交流电压v2变为脉动的直流电压滤波电路: 将脉动直流电压v3转变为平滑的直流电压v4 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压vo 的稳定。四个环节的工作原理如下：整流电路滤波电路稳压电路 v 1 v 2 v 3 v 4 v o

串联型连续可调直流稳压正电源电路要点

钦州学院模拟电子技术课程设计报告串联型连续可调直流稳压正电源设计院系专业学生班级姓名学号指导教师单位物理与电子工程学院指导教师姓名指导教师职称讲师 2013年10月

串联型连续可调直流稳压正电源电子信息工程专业2010级指导教师摘要：根据设计的指标和要求，以集成三端稳压管为核心，构成稳压电路，加上电源变压、整流滤波网络，设计出集成直流稳压电源。市电220V由电源变压器变压为24V后，经桥式整流电路整流和电容滤波，便可接三端稳压管的稳压电路得到所需的连续可调直流稳压正电源。本系统工作可靠，性能稳定，电路简单，还具有防反接、过流保护功能。经测试，本系统动能完善，很好的实现了各项设计指标。关键词：串联，电源，可调，稳压设计目的: （1）进一步掌握模电电子技术课程所学的理论知识。（2）熟悉几种常用稳压电源芯片，并掌握其工作原理，进一步学会使用其进行电路设计。（3）掌握Multisim仿真软件的使用。（4）学习Altium Designer基本知识，并运用其绘制电源sch原理图和PCB图；（5）掌握电子电路板制作的全过程，实现电源的制作；（6）懂得测量电源相关各项技术指标，完成系统调试。设计技术指标与要求: （1）基本功能设计制作一串联型连续可调直流稳压正电源电路。（2）基本要求 ①输出直流电压1.5∽10V可调； m=300mA；（有电流扩展功能） ②输出电流I O ③稳压系数Sr≤0.05；

目录前言 (1) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (1) 1.1 设计方案 (1) 1.2 设计所需要元件 (2) 2 设计原理 (2) 2.1 电源变压部分 (3) 2.2 桥式整流电路部分 (3) 2.3 电容滤波电路部分 (4) 2.4 直流稳压电路部分 (5) 2.5 原理及计算 (5) 3电路仿真 (6) 3.1 电路仿真 (6) 4电路连接测试 (7) 4.1 安装焊接 (7) 4.2 测试 (9) 4.2.1 使用仪器 (9) 4.2.2 测试结果 (9) 5设计体会 (9) 参考文献 (10)

串联反馈式稳压电路讲课讲稿

串联反馈式稳压电路

串联反馈式稳压电路图XX_01 图XX_01是串联反馈式稳压电路的一般结构图，图中V I 是整流滤波电路的输出电压，T为调整管，A为比较放大电路，V REF为基准电压，它由稳压管D Z与限流电阻R串联所构成的简单稳压电路获得（见齐纳二极管一节），R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。这种稳压电路的主回路是起调整作用的BJT T与负载串联，故称为串联式稳压电路。输出电压的变化量由反馈网络取样经放大电路（A）放大后去控制调整管T的c-e极间的电压降，从而达到稳定输出电压V O的目的。稳压原理可简述如下：当输入电压V I增加（或负载电流I O减小）时，导致输出电压V O增加，随之反馈电压V F=R2V O/（R1+R2）=F V V O也增加（F V为反馈系数）。V F与基准电压V REF相比较，其差值电压经比较放大电路放大后使V B和I C 减小，调整管T的c-e极间电压V CE增大，使V O下降，从而维持V O基本恒定。同理，当输入电压V I 减小（或负载电流I O 增加）时，亦将使输出电压基本保持不变。从反馈放大电路的角度来看，这种电路属于电压串联负反馈电路。调整管T连接成电压跟随器。因而可得

或式中A V是比较放大电路的电压增益，是考虑了所带负载的影响，与开环增益A VO不同。在深度负反馈条件

下，时，可得上式表明，输出电压V O 与基准电压V REF 近似成正比，与反馈系数F V成反比。当V REF及F V已定时，V O也就确定了，因此它是设计稳压电路的基本关系式。值得注意的是，调整管T的调整作用是依靠V F 和V REF 之间的偏差来实现的，必须有偏差才能调整。如果V O 绝对不变，调整管的V CE也绝对不变，那么电路也就不能起调整作用了。所以V O不可能达到绝对稳定，只能是基本稳定。因此，图10.2.1所示的系统是一个闭环有差调整系统。由以上分析可知，当反馈越深时，调整作用越强，输出电压V O 也越稳定，电路的稳压系数g和输出电阻R o 也越小。

串联型稳压电源的设计

集成直流稳压电源设计报告一、计题目题目：集成直流稳压电源二、计任务和要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标：1、输出电压6V 、9V 两档，正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA ，最大电流为500mA ； 3、纹波电压峰值▲Vop-p ≤5mv ；三、理电路和程序设计： 1、方案比较方案一：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式二极管对其进行整流，整流后利用电容的充放电效应，用电解电容对其进行滤波，将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压，稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成（如图1），以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大（减小）时，晶体管发射极电位将随着升高（降低），而稳压管端的电压基本不变，故基极电位不变，所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大），使得R 两端的电压降低（升高），从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称，原理一样。

图1 方案一稳压部分电路方案二：经有中间抽头的变压器输出后，整流部分同方案一一样擦用四个二极管组成的单相桥式整流电路，整流后的脉动直流接滤波电路，滤波电路由两个电容组成，先用一个较大阻值的点解电容对其进行低频滤波，再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波，从而使得滤波后的电压更平滑，波动更小。滤波后的电路接接稳压电路，稳压部分的电路如图2所示，方案二的稳压部分由调整管，比较放大电路，基准电压电路，采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到A的反相输入端，然后与同相输入端的电位进行比较放大，运放的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高）；由于电路采用射极输出形式，所以输出电压必然降低（升高），从而使输出电压得到稳定。图2 方案二稳压部分单元电路

模电课程设计串联型直流稳压电源

课程设计课程名称模电课程设计题目名称串联型直流稳压电源学生学院物理光电工程专业班级电子科学与技术3班学号学生姓名郭忠迪指导教师刘力斌 2012年10月27日串联型直流稳压电源一．设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标：1、输出电压6V、9V两档，正负极性输出； 2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA； 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的组成和工作原理； 2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图； 3、仿真电路并选取元件； 4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路； 5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数； 6、撰写设计报告、调试二．原理电路设计 1、整理电路框图的设计；采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元器件。220V的交流电经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也可以调节；同时，为了扩大输出大电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。如下图。 2、方案的比较；方案一：用晶体管和集成运放组成的基本串联型直流稳压电源。如图方案二：用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电源。如图。

方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电源。如图。方案的可行性分析：方案一最简单，但功能也最少，没有保护电路和比较放大电路，因而不够实用，故抛弃方案一；方案三功能最强大，但是由于实验室条件和经济成本的限制，我们也抛弃方案三，因为它是牺牲了成本来换取方便。所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发，我们选择方案二为我们最终的设计方案。三、单元电路设计及元件选择；交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电。下面就各个部分的作用和功能来选择合适的元器件。（1）电源变压器直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。根据经验，稳压电路的输入电压一般选取O U )32(～=I U 。所以选择15V10W 的变压器。具体的mulitism 仿真用TS_POWER_10_1。（2）整流电路。通过整流电路把交流电压转换成直流电压，即将正弦波电压转换成单一方向的脉动电压。查阅资料知有，有半波整流电路和全波整流电路。全波整流电路和半波整流电路相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的要求参数是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。而且更重要的是我们要求输出正负两档的电压的，如果将全波整流电路变压器的副边接地，并将两个负载电阻电阻接地。那么负载上就分别获得正负电源了。因此选择全波整流电路。如图。整流电路的主要参数：主要参数：输出电压平均值)(AV O U ：负载电阻上电压的平均值输出电流平均值L(AV)I ：负载电阻上电流的平均值整流输出电压的脉动系数S ：整流输出电压的基波峰值M O U 1与输出电压平均值)(AV O U 之比，因而S 愈大，脉动愈大。二极管的选择：考虑到电网电压波动范围为±10％，整流二极管的极限参数最高反向工作电压和最大整流平均电流应满足：所以选择 Ur>× ×15≈23V ，实际选择整流桥来整流，型号为KBP307,额定电流为3A 电压为700V. (3)滤波电路整流电路输出电压虽然是单一方向的，但是含有较大的交流成分。所以还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。为了获得较好的滤波效果，在实际电路中电容容量满足RLC=(3～5)T/2.由于采用电解电容，考虑到电网电压的波动范围为±10%,电容的耐压值应大于22U .实际采用电路是电容滤波电路。电解电容为2200uf,耐压值为25V. (4)稳压电路虽然整流滤波电路能将正弦交流电压变换成较为平滑的直流电压，但是但电网电压波动时，输出电压将随之产生波动。故此采用稳压管稳压电路来稳定输出电压。 ) (d sin 2π1 π0 2O(AV)t t U U ωω?=22O(AV)9.0π22U U U ≈=L 2L O(AV)L(AV)9.0R U R U I ≈=2