串联型直流稳压电源课程设计0

串联型直流稳压电源课程设计0
串联型直流稳压电源课程设计0

电子工程系课程设计专业名称:

课程名称:模拟电子技术课程设计

课题名称:串联型直流稳压电源设计

设计人员:

指导教师:

2012年6月7日

《串联型直流稳压电源课程设计》任务书

一、课题名称:串联型直流稳压电源

二、技术指标:

稳压系数Sv

输出电阻r0

温度系数ST

纹波电压U0r及纹波系数Sv

纹波电压S≤5 mV

三、要求:

输出电压Uo可调:6~12V

输出额定电流:Io=500mA

电压调整率Ku≤0.5

电源内阻Rs≤0.1

纹波电压S≤5 mV

过载电流保护:输出电流为600mA,限流保护电路工作

指导教师:

学生:

电子工程系

2012 年6 月7 日

课程设计报告书评阅页

课题名称:串联型直流稳压电源设计

班级:

姓名:

2012年6 月7日指导教师评语:

考核成绩:指导教师签名:

2012年月日

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。本工程训练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,DXP软件,PCB板,

目录

一串联直流型稳压电源整体简介 (6)

1.1 制作串联型稳压电源的目的要求 (6)

1.2 基本知识介绍 (6)

二分立式元器件串联反馈型稳压电源设计与计算 (11)

2.1串稳压电路原理 (11)

2.2 实验设计原理图 (12)

2.3 电路整体结构的设计与各部分相关参数的计算 (12)

2.4电路选择 (13)

三 PCB板的制作与元器件的安装 (21)

3.1 PCB板的制作流程介绍 (21)

3.2打印PCB图,热转印,腐蚀,钻孔,完成PCB板的制作。 (21)

3.3 安装元器件 (21)

四调试分析与性能测试 (22)

五心得体会 (23)

六元件清单 (24)

一串联型直流稳压电源整体简介

1.1 制作串联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Altium Designer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。

1.2 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= 0.416A;若U=12V,则输出电流I=0.833A。

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、10V、17V、10V。可根据具体功率及计算要求选择。

二、整流电路

1、半波整流电路

由以上图可知,半波整流电路的利用率低,一般不采用。

2、全波整流电路

由于变压器副线圈的接线较复杂,在实际中叶一般不采用。

3、桥式整流电路

电路工作原理:利用二极管正向导通反向截止的工作原理,当U2为正半周时二极管D1、D3导通,D2\D4截止当U2为负半周时二极管D2、D4导通, D1、D3截止。而流过负载的电流的方向是一致的,在负载形成单方向的全波脉动电压。.从而实现将交流的电压变为直流电压.主要参数:Uo=0.9*Ui 脉动系数:S=0.67 选管原则: If ≥ 1/2Io Ur ≥ 1.414U2结构简单性能优越,绝大多数整流电路采用桥式整流电路,所以本次工程训练采用桥式整流。

三、滤波电路

滤波电路主要有:电容滤波、RC-∏型滤波、LV-∏型滤波、L滤波,LC滤波,其中LC滤波电路在负载电流较大或较小时,均有较佳的滤波特性,故LC滤波对负载的适应性最强,整流管的冲击电流小,特别适用在电流变化较大的场合,所以本电路采用LC滤波电路,

LC 滤波波形

电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,所以电感L有平波作用,再并上一个电容,利用电容的充放电作用,使得负载电流较大时或较小时均有较佳的滤波能力. 主要参数:LC 滤波电路的直流输出电压,如忽略电感上的压降,则输出直流电压等于全波整流的输出电压,则有 Uo=0.9U2

四、串联型稳压电路

稳压电路:它能在电网电压和负载电流的变化时,保持输出直流电压的稳定。它是直流稳压电源的重要组成部分,决定着直流电源的重要性能指标。

稳压电路的主要指标:

1.稳压电路的主要指标稳压系数Sr和稳压电路的输出电阻

稳压系数Sr:稳压系数是在有负载固定不变的前提下,输出电压的相对变化量△Uo/Uo与稳压电路输入电压相对变化量△Ui/Ui之比,即:该指标反映了

电网波动对输出电压的影响。此外稳压电路输入电压Usc就是整流滤波以后的直流电压。

2.稳压电路的输出电阻

输出电阻可以衡量稳压电路受载电阻的影响程度,即:除了上述两个指标外,有时还用其它指标:电压调整率,指当电网电压(u2)变化10%时,输出电压的相对变化量;电流调整率,指当输出电流Io从零到最大时,输出电压的相对变化;最大波纹电压,反映在输出端存在的HZ或者100Hz交流分量,通常以有效值或峰—峰值表示;温度系数,指电网电压和负载都不变时,由于温度变化面引起的输出电压漂移等。直流稳压电路的类型很多,有:硅稳压管稳压电路、串联某型稳压电路、集成稳压电路,开关稳夺电路,其中集成稳压电路相对于其它类型的稳夺电路来讲具有体积小、稳定性高、输出电阻小、温度性能好、使用方便、外围元件少等优点,在实际应用中得到广泛应用。集成稳压器有两种:输出固定电压和可调输出电压的稳压块。

1.3 主要元器件简介

一、三极管:

(1)、9013 NPN 低频放大 40V-50V 0.5A 0.625W 150MHZ hFE:100~1000 (放大倍数分段可选

(2)、9012 PNP 50V 500mA 600mW 低频管放大倍数30-90

(3)、大功率三极管 2SC2563 NPN 通用参数: 8.0A/120V

二、常用整流二极管参数

IN5399 耐压1000V 1.5A

1N4007 硅整流二极管 1000V, 1A,

1N4735A 1W 6.2V稳压管

1N4727A 1W 3V稳压管

三、芯片

1、数显部分芯片:ICL7107(31/2位双积分型A/D转换器,)主要参数:电源电压 ICL7107 V+ to GND 6V

温度范围 0℃ to 70℃

ICL7107 V- to GND -9V

热电阻 PDIP封装 qJA(℃/W) 50

MQFP封装 80

模拟输入电压 V+ to V- 最大结温 150℃

参考输入电压 V+ to V- 最高储存温度范围 -65℃ to 150℃

时钟输入 GND to V+

2、 7805芯片输出5V电压具体参数见集成电路查询网

四、电磁继电器

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

二分立式元器件串联反馈型稳压电源设计与计算

2.1串稳压电路原理

当电网电压降低或负载电阻减小而使输出端电压有所降低时,其取样电压UB2相应减小,T2基极电位降低。但因T2发射极电位既稳压管的稳定Uz保持不变,所以发射极电压UBE2减小,导致T2集电极电流减小而集电极电位Uc2升高,由于放大管T2的集电极与调整管T1的基极接在一起,故T1基极电位升高,导致集电极电流增大而管压降UCE1减小。因为T1与RL串联,所以,输出电压Uo 基本不变。

同理,当电网电压或负载发生变化引起输出电压Uo增大时,通过取样、比较放大、调整等过程,将使调整管的管压降UCE1增加,结果抑制了输出端电压

的增大,输出电压仍基本保持不变。

调节电位器Rp,可对输出电压进行微调。

从图可见,调整管T1与负载电阻RL组成的是射极输出电路,所以具有稳定输出电压的特点。

在串联型稳压电源电路的工作过程中,要求调整管始终处在放大状况。通过调整管的电流等于负载电流,因此必须选用适当的大功率管作调整管,并按规定安装散热装置。为了防止短路或长期过载烧坏调整管,在直流稳压器中一般还设有短路保护和过载保护等电路。

2.2 实验设计原理图

2.3 电路整体结构的设计与各部分相关参数的计算

直流稳压电源电路可分为以下几个模块:

变压器(220V50Hz)→整流→滤波→稳压电路(反馈调整、取样电路)→稳定直流

一、整流电路

1、整流输出电压平均值:(U o ) U o = 1/2ρ∫02ρu o d(wt)=0.9U 2 、脉动系数S

S 定义为:整流输出电压的基波峰值U om 与平均值U o 的比值。

所以 ,经计算知 S=2/3≈0.67 二、滤波电路

RLC 愈大→电容放电越慢 →Uo 越大 一般取

t d =R L C ≥(3~5)T/2 ( T :电源电压的周期) 近似估算:U o =1.2U 2

三、稳压输出电路部分相关参数的计算 可分析得知该电路具有稳压功能。 对应原理图看有(一个档位): U Q5b =(R1+R4)U o /(R1+R4+R8) 所以, 输出最小:

Uo=(R1+R4+R8) U Q5b /(R4+R8) 负载上的平均电流:I L =0.9U 2/R L 2

输出最大: Uo= (R1+R4+R8) U Q5b /R5 2.4电路选择

根据所给的电路性能指标,初选直流稳压电源设计原理图如下:

变压部分

这一部分主要计算变压器B1次级输出电压(U B1)O 和变压器的功率P B1。 一般整流滤波电路有2V 以上的电压波动(设为ΔU D )。调整管T1的管压降(U T1)

CE

应维持在3V 以上,才能保证调整管T1工作在放大区。整流输出电压最大值为

15V 。根据第二章《常用整流滤波电路计算表》可知,桥式整流输出电压是变压器次级电压的1.2倍。

当电网电压下降-10%时,变压器次级输出的电压应能保证后续电路正常工作,那么变压器B1次级输出电压(U B1)OMIN 应该是: (U B1)OMIN =(ΔU D +(U T1)CE +(U O )MAX )÷1.2 (U B1)OMIN =(2V +3V +15V )÷1.2=20V ÷1.2=16.67V 则变压器B1次级额定电压为: (U B1)O =(U B1)OMIN ÷0.9 (U B1)O =16.67V ÷0.9=18.5V

当电网电压上升+10%时,变压器B1的输出功率最大。这时稳压电源输出的最大电流(I O )MAX 为500mA 。此时变压器次级电压(U B1)OMAX 为: (U B1)OMAX =(U B1)O ×1.1 (U B1)OMAX =18.5V ×1.1=20.35V 变压器B1的设计功率为: P B1=(U B1)OMAX ×(I O )MAX P B1=20.35V ×500mA =10.2VA

为保证变压器留有一定的功率余量,确定变压器B1的额定输出电压为18.5V ,额定功率为12VA 。实际购买零件时如果没有输出电压为18.5V 的变压器可以选

用输出电压为18V 或以上的变压器。当选用较高输出电压的变压器时,后面各部分电路的参数需要重新计算,以免由于电压过高造成元件损坏。 整流部分

这一部分主要计算整流管的最大电流(I D1)MAX 和耐压(V D1)RM 。由于四个整流管D1~D4参数相同,所以只需要计算D1的参数。

根据第二章《常用整流滤波电路计算表》可知,整流管D1的最大整流电流为: (I D1)MAX =0.5×I O

(I D1)MAX =0.5×500mA =0.25A

考虑到取样和放大部分的电流,可选取最大电流(I D1)MAX 为0.3A 。

整流管D1的耐压(V D1)RM 即当市电上升10%时D1两端的最大反向峰值电压为: (V D1)RM ≈1.414×(U B1)OMAX =1.414×1.1×(U B1)O ≈1.555×(U B1)O (V D1)RM ≈1.555×18.5V ≈29V

得到这些参数后可以查阅有关整流二极管参数表,这里我们选择额定电流1A ,反向峰值电压50V 的IN4001作为整流二极管。 滤波部分

这里主要计算滤波电容的电容量C1和其耐压V C1值。

根据根据第二章滤波电容选择条件公式可知滤波电容的电容量为(3-5)×0.5×T ÷R ,一般系数取5,由于市电频率是50Hz ,所以T 为0.02S ,R 为负载电阻。 当最不利的情况下,即输出电压为15V ,负载电流为500mA 时: C1=5×0.5×T ÷(U O ÷I O )

C1=5×0.5×0.02S ÷(15V ÷0.5A )≈1666μF

当市电上升10%时整流电路输出的电压值最大,此时滤波电容承受的最大电压为:

V C1=(U B1)OMAX =20.35V

实际上普通电容都是标准电容值,只能选取相近的容量,这里可以选择2200μF 的铝质电解电容。耐压可选择25V 以上,一般为留有余量并保证长期使用中的安全,可将滤波电容的耐压值选大一点,这里选择35V 。 调整部分

调整部分主要是计算调整管T1和T2的集电极-发射极反向击穿电压(BV T1)

CEO

,最大允许集电极电流(I T1)CM ,最大允许集电极耗散功率(P T1)CM 。

在最不利的情况下,市电上升10%,同时负载断路,整流滤波后的出电压全部加到调整管T1上,这时调整管T1的集电极-发射极反向击穿电压(BV T1)CEO 为:

(BV T1)CEO =(U B1)OMAX =20.35V

考虑到留有一定余量,可取(BV T1)CEO 为25V 。 当负载电流最大时最大允许集电极电流(I T1)CM 为: (I T1)CM =I O =500mA

考虑到放大取样电路需要消耗少量电流,同时留有一定余量,可取(I T1)CM 为600mA 。

这样大允许集电极耗散功率(P T1)CM 为: (P T1)CM =((U B1)OMAX -U OMIN )×(I T1)CM (P T1)CM =(20.35V-6V )×600mA =8.61W 考虑到留有一定余量,可取(P T1)CM 为10W 。

查询晶体管参数手册后选择3DD155A 作为调整管T1。该管参数为:P CM =20W ,I CM =1A ,BV CEO ≥50V ,完全可以满足要求。如果实在无法找到3DD155A 也可以考虑用3DD15A 代替,该管参数为:P CM =50W ,I CM =5A ,BV CEO ≥60V 。 选择调整管T1时需要注意其放大倍数β≥40。

调整管T2各项参数的计算原则与T1类似,下面给出各项参数的计算过程。 (BV T2)CEO =(BV T1)CEO =(U B1)OMAX =20.35V

同样考虑到留有一定余量,取(BV T2)CEO 为25V 。 (I T2)CM =(I T1)CM ÷βT1 (I T2)CM =600mA ÷40=15mA

(P T2)CM =((U B1)OMAX -U OMIN )×(I T2)CM (P T2)CM =(20.35V -6V )×15mA =0.21525W 考虑到留有一定余量,可取(P T2)CM 为250mW 。

查询晶体管参数手册后选择3GD6D 作为调整管T2。该管参数为:P CM =500mW ,I CM =20mA ,BV CEO ≥30V ,完全可以满足要求。还可以采用9014作为调整管T2,该管参数为:P CM =450mW ,I CM =100mA ,BV CEO ≥45V ,也可以满足要求。

选择调整管T2时需要注意其放大倍数β≥80。则此时T2所需要的基极驱动电流为:

(I

T2)

MAX

=(I

T2

CM

÷β

T1

=15mA÷80=0.1875mA

基准电源部分

基准电源部分主要计算稳压管D5和限流电阻R2的参数。

稳压管D5的稳压值应该小于最小输出电压U OMIN,但是也不能过小,否则会影响稳定度。这里选择稳压值为3V的2CW51,该型稳压管的最大工作电流为71mA,最大功耗为250mW。为保证稳定度,稳压管的工作电流I

D5

应该尽量选择大一些。

而其工作电流I

D5=(I

T3

CE

+I

R2

,由于(I

T3

CE

在工作中是变化值,为保证稳定

度取I

R2>>(I

T3

CE

,则I

D5

≈I

R2

这里初步确定I

R2MIN

=8mA,则R2为:

R2=(U

OMIN -U

D5

)÷I

R2MIN

R2=(6V-3V)÷8mA=375Ω实际选择时可取R2为390Ω

当输出电压U

O 最高时,I

R2MAX

为:

I

R2MAX =U

OMAX

÷R2

I

R2MAX

=15V÷390≈38.46mA

这时的电流I R2MAX小于稳压管D5的最大工作电流,可见选择的稳压管能够安全工作。

取样部分

取样部分主要计算取样电阻R3、R4、R5的阻值。

输出电压:U

b3MAX =(R4+R5)÷(R3+R4+R5)×U

O

U

OMIN =(R3+R4+R5)÷(R4+R5)×U

b3MAX

U

b3MIN = R5÷(R3+R4+R5)×U

O

U

OMAX =(R3+R4+R5)÷R5 × U

b3MIN

其中U

b3 = U

D5

+(U

T3

BE

即可根据电阻的取值求出U

O

的范围

电路同时接入T3的基极,为避免T3基极电流I

T3B

对取样电路分压比产生影响,

需要让I

T3B >>I

R3

。另外为了保证稳压电源空载时调整管能够工作在放大区,需

要让I R3大于调整管T1的最小工作电流(I T1)CEMIN 。由于3DD155A 最小工作电流(I T1)CEMIN 为1mA ,因此取I R3MIN =10mA 。则可得: (1)当输出电压的档位为3~8V 时,U D5 =2V 变压器B1次级输出电压即U IMIN 应该是: U IMIN = (U D5+(U T3)BE + U OMAX )÷1.2 =(2V+3V+8V )÷1.2 =10V R3+R4+R5=U OMIN ÷I R3MIN R3+R4+R5=3V ÷10mA =300Ω 当输出电压U O =3V 时:

U D5+(U T3)BE =(R4+R5)÷(R3+R4+R5)×U O (R4+R5)=(U D5+(U T3)BE )×(R3+R4+R5)÷U O (R4+R5)=(2V +0.7V )×300Ω÷3V =270Ω 当输出电压U O =8V 时:

U D5+(U T3)BE =R5÷(R3+R4+R5)×U O R5=(U D5+(U T3)BE )×(R3+R4+R5)÷U O R5=(2V +0.7V )×300Ω÷8V =100Ω

实际选择时可取R5为470Ω。R3为430Ω。但实际选择时可取R3为220Ω。

(2)当输出电压的档位为8~15V 时,U D5 =6.2V 变压器B1次级输出电压即U IMIN 应该是: U IMIN = (U D5+(U T3)BE + U OMAX )÷1.2 =(2V+3V+15V )÷1.2 =17V

同理可计算出R3=120Ω,R5=240Ω 放大部分

放大部分主要是计算限流电阻R1和比较放大管T3的参数。由于这部分电路的电流比较小,主要考虑T3的放大倍数β和集电极-发射极反向击穿电压(BV T1)CEO 。

这里需要T3工作在放大区,可通过控制T3的集电极电流(I T3)C 来达到。而(I T3)C 是由限流电阻R1控制,并且有: I R1=(I T3)C +(I T2)B

一方面,为保证T1能够满足负载电流的要求,要求满足I R1>(I T2)B ;另一方面,为保证T3稳定工作在放大区,以保证电源的稳定度,其集电极电流(I T3)

C

不能太大。

这里可以选I R1为1mA ,当输出电压最小时,则R1为: R1=((U B1)O -U O -(U T1)BE -(U T2)BE )÷I R1 R1=(15V -6V -0.7V -0.7V )÷1mA =7.6K Ω 实际选择时可取R1为7.5 K Ω。 当输出电压最大时,I R1为:

I R1=((U B1)O -U O -(U T1)BE -(U T2)BE )÷R1 I R1=(15V -6V -0.7V -0.7V )÷7.5 K Ω≈1.013mA

可见当输出电压最大时I R1上升幅度仅1%,对T3工作点影响不大,可满足要求。

由于放电电路的电流并不大,各项电压也都小于调整电路,可以直接选用3GD6D 或9014作为放大管T3。

通过前面的计算,已经得到了所有元件的参数。可以将这些参数标注到图4-3-1中,这样就得到完整的串联负反馈稳压电源电路图,见图4-3-2。这里计算的其实都还只是初步的参数,实际组装完毕后应该仔细测量电源的各项指标是否符合要求,各部分元件工作是否正常。如果发现问题,应该根据实际情况作出调整。根据调整的结果来修正原理图中的电路参数,最终完成稳压电源的设计。(如下:)

仿真实物图

2、绘制原理图

(1)选择元器件(2)放置并连接元件

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

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

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

开关稳压电源设计报告

开关稳压电源设计报告 成员名字:方愿岭段洁斐梅二召 摘要:为提高电源的利用效率和缩小设计电源的尺寸,本文介绍一种含有MC3406集成芯片的开关稳压电源,并对成芯片内部结构和外部电路作简要介绍,最终给出一个完整的开关稳压电路设计电路并对电路作具体论证最终完成开关稳压电源的实物制作。 A switching power supply design report Abstract:In order to improve the efficiency in the use of the power supply and reduce the size of the power source design, this paper introduces a kind of contains MC34063 integrated chips of a switching power supply, and the integrated chip internal structure and external circuit is briefly introduced, finally give a complete a switching circuit design circuit to make concrete demonstration and circuit switching power supply finally complete the making of objects. 关键词:开关稳压电源;整流滤波电路;PWM控制电路;MC34063 引言 电源是各种电子设备的核心,因此电源的优劣直接关系到电子设计的好坏。另外电子设计者不得不考虑的一个问题就是效率问题,所

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

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

可调集成直流稳压电源课程设计报告OK

设计课题:可调集成直流稳压电源专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

一、设计任务与要求 1.设计一集成稳压电路要求: (1)输出电压可调:V + 3+ = V Uo9 ~ (2)最大输出电流:mA max= Io800 (3)输出电压变化量:mV ? ≤ Uo15 (4)稳压系数:003 Sv .0 ≤ 2.通过设计集成直流稳压电源,要求掌握: (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。 二、方案设计与论证 1.直流稳压电源的基本原理 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: 其中, (1)电源变压器:是降压变压器,它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器的变比由变压器的副边按确定,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,将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滤除。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。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 (4)稳压电路:稳压管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。 2.设计方案: 方案一: 采用7805三端稳压器电源: 固定式三端稳压电源(7805)是由输出脚Vo,输入脚Vi和接地脚GND组成,它的稳压值为+5V,它属于CW78xx系列的稳压器,输入端接电容可以进一步的滤波,输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响,此电路的稳定性也比较好,只

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

模电直流稳压电源课程设计(模电课设

一、设计题目: 直流稳压电源 二、设计要求: 输出电压可以在3—10V连续调节,稳压电源可采用串联型稳压电路或三端稳压电路设计。

目录 一、设计题目-----------------------------1 二、设计要求-----------------------------1 三、原理与分析 --------------------------3 四、具体实现---------------------------8 五、各部分定性说明以及定量分析--------10 六、设计心得体会----------------------13 七、参考文献---------------------------15

三、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直流电源变压器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: 图1 示意图 (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。 (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。图2:

各滤波电容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。 图3

(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。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)。图4 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

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

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

稳压电源设计报告1

全国大学生电子设计大赛 稳 压 电 源 设 计 报 告

稳压电源 摘要: 本稳压电源,由变压器次级绕组接入,通过桥式整流和电容滤波,经过 LM7812、LM7912稳压,形成典型的双电源稳压电路,输出±12V 100mA电流。桥式整流后的电压,经过LM2576降压后,输出+5V电压,给后一级的LDO稳压电路供电,AS1117在满载(800mA)时,压差仅1.2V。用+5V供电,可以保证其工作在线性状态,3.3V输出稳定。 关键字: LM7812、LM7912、LM2576、AS1117 Abstract: The regulated power supply, the transformer secondary windings access, through the bridge rectifier and capacitor filter, through the LM7812, LM7912 voltage regulator, the formation of double power supply circuit, the output current of the 100mA + 12V. After the bridge rectifier voltage, through the LM2576 step-down, output +5V voltage, LDO voltage regulator circuit power level to, AS1117 at full load (800mA), pressure difference is only 1.2V. With +5V power supply, can ensure that the work in the linear state, the 3.3V output stability. Keywords: LM7812、LM7912、LM2576、AS1117

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。

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

±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

直流稳压电源设计实验报告

实训报告 题目名称:直流稳压电源电路 系部:电气与信息工程系专业班级:机制14-3 学生姓名:郭欣欣 学号:2013211171 指导教师:刘岩 完成日期:2018年1月17日

摘要 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词: 半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压

目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2) 4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 5.1集成稳压器件LM317 (3) 5.2 LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 6.1电路参数计算 (4) 6.2元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 2.1稳压系数的测量 (6) 2.2输出电阻的测量 (6) 2.3纹波电压的测量 (7) 2.4测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)

直流稳压电源课程设计[1]

课程设计名称:电力电子技术 题目:直流稳压电源的课程设计 专业:电力自动化 班级:电力09-2 姓名:王裕 学号:0905040218

目录 一、简介 (3) 二、设计目的 (4) 三、设计任务和要求 (5) 四、设计步骤 (6) 1.电路图设计 (6) 2. 电路安装、调试 (6) 五、总体设计思路 (7) 1.直流稳压电源设计思路 (7) 2.直流稳压电源原理 (7) 3.设计方法简介 (8) 六、实验设备及原器件 (11) 七、注意事项 (12) 八、此电路的误差分析 (13) 九、心得体会 (14) 十、参考文献 (15)

一简介 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所组成。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。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并实现电压可在6-13V可调。

二设计目的 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。

三设计任务及要求 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:Uo=+6V~+13V ②最大输出电流:Iomax=1A ③输出电压变化量:ΔUo≤15mV ④稳压系数:SV≤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。

直流稳压电源设计(模拟电路课程设计)大学论文

模拟电路课程设计报告设计课题: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:

一、设计任务与要求 1.输出电压可调:Uo=+3V~+9V; 2.最大输出电流:Iomax=800mA; 3.输出电压变化量:ΔVop_p≤5mV 4. 稳压系数:S V ≤3 10 3- ? 5.有保护装置。 二、方案设计与论证 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1所示。 + 电源 + 整流 + 滤波 + 稳压 + u1 u2 u3 u I U0 _ 变压器 _ 电路 _ 电路 _ 电路 _ (a)稳压电源的组成框图 u (b)整流与稳压过程 图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程 方案一: 单相半波整流电路: 单相半波整流简单,使用器件少,它只对交流电的一半波形整流,只要横轴上面的半波或者只要下面的半波。但由于只利用了交流电的一半波形,所以整流效率不高,而且整流电压的脉动较大,无滤波电路时,整流电压的直流分量较小,

单相全波整流电路: 使用的整流器件较半波整流时多一倍,整流电压脉动较小,比半波整流小一半。无滤波电路时的输出电压Vo=0.9Vi ,变压器的利用率比半波整流时高。变压器二次绕组需中心抽头。整流器件所承受的反向电压较高。 方案三: 单相桥式整流电路: 使用的整流器件较全波整流时多一倍,整流电压脉动与全波整流相同,每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值,变压器利用率较全波整流电路高。 综合3种方案的优缺点:决定选用方案三。 三、单元电路设计与参数计算 整流电路采用桥式整流电路,电路如图2所示。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3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 。 电路中的每只二极管承受的最大反向电压 为22U (U 2是变压器副边电压有效值 )。 12 1o f I I =t t 图2整流电路

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)

直流稳压电源设计实验报告

直流稳压电源设计实验 报告 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

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)

数字显示稳压电源课程设计报告

广东海洋大学 模拟电子技术课程设计报告 题目: 0~30V数控稳压电源设计人员: 学号: 班级:电子1103 指导教师:徐国保 日期:2012.1.2-1.6

一.课题名称: 0~30V数控稳压电源 二.设计任务与要求 (一) 1.设计并制作数控直流电源,调节输出电压只需两个按键。 2.技术指标: (1)输出电压0~30V。 (2)输出电流1A。 (3)信波抑制比Srips>66Db。 (4)输出电压调节偏差<0.05V 3.输出过流保护功能。 4.具有3位电压显示功能。显示设定的电压值。 5.具有电压调整按键:电压↑键和电压↓键 (二) 1.综合运用电子技术课程中所学的理论知识完成课程设计。 2.通过查阅手册和文献资料,提高独立分析和解决实际问题的能力。 3.熟悉常用电子器件的类型和特征,并掌握合理选用的原则。 4.学会电子电路的安装与调试技能。 5.进一步熟悉电子仪器的正确使用。 三.方案选择与论证 这次课程设计中,选用了两个方案。 1.对一个0-30V的精密可调电源电路进行改造。用D/AC加运放的方法来控制精密可调电路的输出电压调整端,进而达到要实现的效果。

优点: 思路简单,调试方便,所用元件较少。 缺点: 10位的D/AC价格太贵,需做双电源供电(必须为D/AC提供+5V电源),整个方案的成本高。0V输出难。仿真软件无法顺利仿真(早PROTEL的环境下缺少仿真库件),需手工焊接验证方案的可行性。 改进方案: 用拨动开关加电阻网络的方法将输出电压分为三等份,第一份0-9.9V。第二份10-19.9V,第三份20-29.9V。这样改进之后,只需用到8位的D/AC,且需要8位256级里面的前100级就可以控制输出电压的变化。降低了制作成本,简化了控制方法,提高了控制的精度。结论: 在实验的过程中,由于LM723集成IC的局限,输出电压的范围只能是+2V至+54V。曾试过再V-端加悬浮-2V电压的方法,试图将输出的最小电压降低为0V。但是考虑到输出电压与之前个元器件的公地问题,实验证明这种方面行不通,输出电压的值为3.2V至22.5V。且在能力的范围内无论如何改进都达不到要求的输出电压值。 所以这个方案最终以失败告终。

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