5V稳压电源的设计
5V直流稳压电源的设计
稳压 电源的要求 ， 再次设计 了 ５ Ｖ直流稳压 电源 电 路， 最后进行了参数的估算 以及元器件 的选择。
２ 电路设计
２ ． １ 稳 压电源 的技 术指标 及对 稳压 电源 的要求
能量提醒 、 掉电保 护等高级功能。可 以说 电源 电路
电源 电路 ， 最后进行 了参数 的估算 以及元器件的选择 。通过 软件 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｌ 完成 了基本 的电路原理 图 ， 使其 满足基 本设
计要求 。 关键 词 ： 直流稳压 电源 ； 单相 桥式整流 ； 集成稳压器 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ４ ４
利于我们掌握 电子制作技术 的技 能， 激发创造性 。
第２ ９卷 第 ２ ３期 ２ ０ １ ３年 １ ２月
甘肃科技
Ｇａ ｎ ｓ ｕ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ０ ｌ
ｌ ｆ ． ２ ９ Ｄｅ ｃ ．
＾ ｒ ｏ ． ２ ３ ２ Ｏ ｌ ３
５ Ｖ直 流 稳 压 电源 的设 计
宁雅 丽
（ 甘肃广播 电视 大学 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ３ ０ ）
摘
要： 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 。主要 介绍了 以单相 桥式整
流及三端集成稳 压器为主的直流稳压 电源 的设计 。完成 将输入 ２ ２ ０ Ｖ ， ５ ０ Ｈ ｚ 的 电网电压转换 为输 出 ５ Ｖ的稳定 直流
电。首先确定了总体的设计方案 ， 其次明确了稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求， 再次设计了５ Ｖ直流稳压
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 自己的理论知识应用于实践 ，
项目二5V稳压电源电路原理图的绘制
教案（首页）审核：张德芳批准：史岳雷编号：YJSD/JWC-17-10 编制：徐建琴课堂教学安排主要教学内容及步骤教学过程学习任务目标教学指导1 1、能力目标：1）会新建和保存项目文件和原理图文件I［2）能理解项目与文件的关系I［2、知识目标：1）掌握新建和保存项目文件和原理图文件的操作步骤I1 2）了解“ 5V稳压电源电路”电路工作原理和电路结构I13、情感目标：培养学生学习兴趣，使之利用计算机技能基础，掌握好I1 Protel DXP工程和文件的新建、保存、打开的操作。
III 教师引导示范，让学生熟悉操作方法；通过对项目电路的剖析，让!学生初步了解“ 5V稳压电源电路”，为后续项目的实施打下基础。
任务一新建项目文件，创建电路原理图文件:操作步骤：ii；步骤一启动Protel DXP 2004III；方法1:双击Windows桌面的快捷方式图标I方法2:单击【开始】菜单一【所有程序】-【Altium】-【DXP2004］步骤二新建PCE项目文件方法1:选择菜单命令【文件】-【创建】-【项目】-【PCB项目】学习活动；方法2：单击主界面左下角【Project】标签，调出【Project】面板，i［单击【项目】按钮一在弹出的快捷菜单中选择【追加新项目】-【PCB I1项目】。
i［步骤三保存PCB项目文件i［建立PCB项目文件后，一般要将项目文件保存为自己需要的文件名，1并保存到指定的文件夹中。
II［方法1:选择菜单命令【文件】-【保存项目】或【另存项目为】i［方法2：在【Project】面板的默认项目名称“PCB_Project1.PRJPCB 上I［单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【保存项目】或【另存项目为】。
i:步骤四新建原理图文件I［方法1:选择菜单命令【文件】-【创建】-【原理图】。
I 鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【追加新文件到项目中】—I!【Schematic 】。
|步骤五保存原理图文件 !建立原理图文件后，一般要将原理图文件保存为自己需要的文件名， |并保存到与项目文件一致的文件夹中。
项目二 5V稳压电源电路原理图的绘制
教案（首页）编号：YJSD/JWC-17-10编制：徐建琴审核：张德芳同意：史岳雷课堂教学安排进修运动义务一新建项目文件,创建电路道理图文件操纵步调：步调一启动 Protel DXP 2004办法1：双击Windows桌面的快捷方法图标.办法2：单击【开端】菜单→【所有程序】→【Altium】→【DXP 2004】.步调二新建PCB项目文件办法1：选择菜单敕令【文件】→【创建】→【项目】→【PCB项目】.办法2：单击主界面左下角【Project】标签,调出【Project】面板,单击【项目】按钮→在弹出的快捷菜单中选择【追加新项目】→【PCB项目】.步调三保管PCB项目文件树立PCB项目文件后,一般要将项目文件保管为本身须要的文件名,并保管到指定的文件夹中.办法1：选择菜单敕令【文件】→【保管项目】或【另存项目为】办法2：在【Project】面板的默认项目名称“”上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【保管项目】或【另存项目为】.步调四新建道理图文件办法1：选择菜单敕令【文件】→【创建】→【道理图】.课堂教学安排教授教养进程主要教学内容及步骤进修运动办法2：在【Project】面板的项目名称“”上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【追加新文件到项目中】→【Schematic】.步调五保管道理图文件树立道理图文件后,一般要将道理图文件保管为本身须要的文件名,并保管到与项目文件一致的文件夹中.办法1：单击对象栏【保管】图标,或选择菜单敕令【文件】→【保管】或【另存为】.办法2：在【Project】面板的默认文件名称“”上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择【保管】或【另存为】.义务二熟习5V稳压电源电路图2-2-1 5V稳压电源电路道理图直流稳压电源是将220V工频交换电转换成稳压输出的直流电压的装配,它须要经由变压.整流.滤波.稳压四个环节才干完成.1．电源变压器：电源变压器是降压变压器,它将电网220V交换电压变换成相符须要的交换电压,并送给整流电路.变压器原边接220V交换电,副边接到图2-2-1中衔接器P1上,变压器副边电压由变压器的变比肯定.2．整流电路：经由变压器变压后的仍然是交换电,须要转换为直流电才干供给应后级电路.运用二极管的单领导电性构成的整流电路就是将交换电压变换成脉动的直流电压.经常运用的整流滤波电路有全波整流滤波课堂教学安排教案（首页）编号：YJSD/JWC-17-10编制：徐建琴审核：张德芳同意：史岳雷课堂教学安排三.查找并放置元器件1.查找和放置元器件办法1：【元件库】面板阅读查找并放置元器件办法2：【放置】敕令准确查找并放置元器件2.修正元器件属性：⑴标识符的修正⑵注释的修正⑶Value的修正四.衔接元器件课堂教学安排教授教养进程主要教学内容及步骤进修运动⑴直导线的绘制⑵拐弯导线的绘制五.放置电源符号办法1：选择菜单敕令【放置】→【电源端口】办法2：单击适用对象栏【电源】图标1.属性修正：“GND”.“VCC”及电源大小的解释2.作风修正：鼠标移至“作风”处,鄙人拉菜单中可消失多种电源作风进行选择6.保管文件义务练习⑴道理图图纸参数请求：图纸大小“A4”, 图纸偏向为“Landscape （横放）”,栅格尺寸：捕获5mil.可视10mil,标题栏格局为“Standard（尺度型）”⑵标题栏参数请求：⑶加载“5V稳压电源电路道理图”所需元件库⑷找到并放置好所有的元器件,修正元器件属性,并进行连线,绘制完成教案（首页）编号：YJSD/JWC-17-10编制：徐建琴审核：张德芳同意：史岳雷课堂教学安排教案（首页）编号：YJSD/JWC-17-10编制：徐建琴审核：张德芳同意：史岳雷课堂教学安排进修运动义务四编译5V稳压电源电路道理图并生成报表文件操纵步调：一.电气规矩检讨（ERC）办法1：选择菜单敕令【项目治理】→【Compile PCB Project 5V稳压电源.PRJPCB】办法2：选择菜单敕令【项目治理】→【设计工作区】→【编译全体项目】假如电路绘制有错误,任何错误都将显示在“Messages”对话框中.二. 创建收集表办法1：选择菜单敕令【设计】→【设计项目标收集表】→【Protel】,如图2-4-8所示,体系主动生成名为“”的收集表文件.办法2：选择菜单敕令【设计】→【文档的收集表】→【Protel】,如图2-4-9所示,体系主动生成名为“”的收集表文件.课堂教学安排教授教养进程主要教学内容及步骤进修运动三.产生元件清单报表分步调一：创建元件清单报表选择菜单敕令【陈述】→【Bill of Materials】.敕令履行完毕,屏幕主动弹出“Bill of Materials For Project [5V稳压电源.PRJPCB]”对话框.分步调二：输出元件清单报表四. 打印道理图选择菜单敕令【文件】→【页面设定】;敕令履行完毕,屏幕主动弹出“Schematic Print Properties”对话框,在此可进行参数设置.1.打印纸设置2.缩放比例设置3.余白设置4.色彩设置义务练习⑴对图2-5-5所示电路道理图进行ERC检讨.⑵创建收集表：创建图2-5-5所示电路道理图的收集表.⑶产生元件清单报表：产生图2-5-5所示电路道理图的元件清单报表.课后功课。
5V电源电路设计
5V电源电路设计一、概述：在电子设备的设计和制备中，电源电路是不可或缺的一部分。
电源电路的质量和稳定性直接影响到整个电子设备的使用效果和寿命。
本文将介绍设计一个稳定的5V电源电路的基本原理和步骤。
二、设计原理：整流：一般采用桥式整流电路，将交流（AC）电压转换为直流（DC）电压。
桥式整流电路由四个二极管和一个电容器组成，可以高效地将交流电转换为直流电。
稳压：为了保证电源输出的电压稳定，一般采用稳压芯片，如7805等。
稳压芯片能根据电源输入电压的变化自动调整输出电压，确保其稳定在5V。
三、步骤：1.确定电源输入电压：根据实际需求和参考电路，确定输入电压范围。
一般情况下，可以选取220V交流电作为输入。
2.桥式整流电路设计：根据输入电压和电流需求，选择合适的二极管和电容器进行桥式整流电路的设计。
确保桥式整流电路能够高效地将交流电转换为直流电。
3.稳压芯片选择：根据电源输出电压的要求和电流需求，选择合适的稳压芯片。
一般情况下，可以选择功率较高、性能稳定的7805芯片。
4.稳压电路设计：根据稳压芯片的原理，结合实际需求和参考电路，设计稳压电路。
包括输入滤波电容器、输出滤波电容器和稳压电容器的选择和放置位置等。
5.PCB布局和连接：将上述设计的电路原理图进行PCB布局设计，并进行元件之间的连接。
确保电路连接正常且布局合理，减少干扰和噪声。
6.调试和测试：完成PCB布局和连接后，进行电源电路的调试和测试。
通过使用示波器和多米特测试电流和电压的波形和数值，确认电源电路的稳定性和质量。
四、注意事项：1.安全性：在设计和使用电源电路时，要注意防止触电和短路等安全问题。
合理选择电源插座和开关，并严格按照电源电路的设计要求进行接线和连接。
2.散热：由于电源电路中存在一定的功率损耗，因此要注意散热问题。
合理设计散热结构和使用散热器可以保证电源电路正常工作和寿命的延长。
3.PCB设计：PCB布局和连接对于电源电路的质量和稳定性有很大的影响。
5V稳压电源的设计
5V 稳压电源的设计 一：设计要求设计一个稳压电路，画电路原理图并且仿真。
要求输出电压5 V ，最大输出电流≥200 mA 。
希望采取各种技术手段（如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等），提高稳压电路的性能。
给出设计电路的输出电阻、稳压系数:（其中和分别是输入和输出电压）和纹波电压。
二：相关知识本设计要求一个从220V 输入，经过变压、整流、滤波以后，提供5V 的输出，并且最大输出电流≥200 mA 。
可见，有一定的功率要求，在满足电压稳定的情况下，提高输出功率。
可见，本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。
该直流电源大致框架为：改变电压值 交流变脉动直流减小脉动 稳定电压变压器：变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用。
整流器：把交流电转换成直流电的装置，整流器可以真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。
滤波器：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。
稳压器：自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内三：设计思路变压器：采用一般的线性变压器，由两个电感耦合而成，这里希望它输入工频220V ，输出为10V ，一次二次组电感比应为(220/10)^2，即484倍。
电路如图：整流器：拟采用桥式整流，可选单相或三相。
考虑到电路要求的输出功率不是太大，换用三相桥式整流会增加电路复杂度，增大损耗。
故只采用单相桥式整流。
二极管选用的是比较通用的D1N4007，稳定性好，能够满足电流不大的要求。
O O IIU US U U ∆=∆O U I U滤波器：为了使电路尽可能简单，采用π型RC滤波电路。
串并联电抗之积都限定在频率范围内。
查阅资料可知，该滤波电路属于定K行滤波器。
因为电路设计电流在200mA左右，次级输入电压12.4V左右。
考虑到后续电路需要10V左右的输入，这里R取12Ω。
5v稳压电源电路工作原理_概述及解释说明
5v稳压电源电路工作原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述引言部分将对文章的主题进行概括性介绍。
本文将重点讨论5V稳压电源电路的工作原理。
在现代电子设备中，稳定可靠的电源是必不可缺的，尤其是5V稳压电源，因为它广泛应用于各种小型家用电子产品和微控制器等领域。
1.2 文章结构本文共分为四个部分：引言、5V稳压电源电路工作原理、概述及解释说明以及结论。
下面将逐一介绍每个部分内容。
1.3 目的本文取得完整深入地阐述5V稳压电源电路的工作原理，并对传统稳压电源的工作原理进行简要说明。
此外，我们还将提供常见的5V稳压电源设计方案，并对这些方案进行解析和评估。
通过本文，读者将能够更好地理解5V稳压电源电路，并在实践中根据实际需求进行选择和改进。
2. 5V稳压电源电路工作原理：2.1 5V稳压电源的定义与作用：5V稳压电源是指能够将输入变化的电压稳定地输出为5V的电源装置。
在许多电子设备和电路中，例如微控制器、传感器、模拟集成电路等，需要一个稳定的电压源以确保它们的正常运行。
5V是一种常用且经典的工作电压，因此5V稳压电源被广泛应用于各种应用领域。
2.2 传统稳压电源工作原理：传统的线性稳压技术通常是使用晶体管或功率二极管组成调整元件，通过不同配置形式来实现对输入电压的调节，并将其输出为稳定的5V。
最常见的线性芯片解决方案是采用三端稳压器（如LM78XX系列）或基准+调整型（如LM317）芯片来实现。
在线性稳压器中，负载和输入之间通过一个可变阻抗来调整使用功率二极管驱动的可变反馈网络产生恒定输出。
然而，这种方法存在一些缺点，包括效率较低、发热量大以及对输入电压变化的响应较慢等。
2.3 常见的5V稳压电源电路设计方案：除了传统的线性稳压器，还有一些其他常见的5V稳压电路设计方案。
其中包括开关稳压器、降压/升压转换器和线性稳压器与开关稳压器组合等。
开关稳压器广泛应用于高效率能量转换领域。
它利用开关元件（通常为MOSFET）和能储存能量的电感来实现输入到输出之间的低损耗切换。
5V稳压电源的设计
5V稳压电源的设计一、引言稳压电源是电子产品中常见的电源形式之一，它能够将不稳定的电压转换成稳定的5V直流电压，以供电子产品运行。
本文将介绍5V稳压电源的设计过程，包括选择电压转换器芯片、确定电源输出电流、选取滤波电容和稳压电容、绘制电源电路图、调试和验证电路功能等内容。
二、选择电压转换器芯片首先需要选择合适的电压转换器芯片，常见的有线性稳压芯片和开关稳压芯片两种。
线性稳压芯片成本低、响应快，但效率低，适用于输出电流较小的场景；开关稳压芯片效率高，但成本相对较高。
根据实际需求和经济考虑，本文选择了一款常见的线性稳压芯片，LM7805三、确定电源输出电流根据所需供电设备的功率需求和最大电流需求，确定电源输出电流。
比如，若所需供电设备的最大电流为1A，可以选择LM7805的额定电流大于1A的型号，确保电源输出能够满足需求。
四、选取滤波电容和稳压电容滤波电容和稳压电容可以在电源输出端并联使用，用于滤除电源输出中的噪声和纹波。
滤波电容的容值一般较大，具体数值可以参考芯片规格书，一般为数十微法级别。
稳压电容的容值一般较小，一般为数微法级别。
选取滤波电容和稳压电容的具体数值需要根据实际情况进行测试和调整。
五、绘制电源电路图基于以上选取的元器件和参数，可以绘制5V稳压电源的电路图。
电路图应包括输入端的电源接入部分、稳压芯片部分、输出端的滤波电容和稳压电容，并使用合适的引脚标注和连线。
六、调试和验证电路功能在绘制完成电路图后，需要进行电路的调试和验证。
1.给电源电路供电，注意电压输入的极性和电压范围；2.通过万用表等测试工具测量输出电压，确保输出电压稳定在5V；3.测量输出电流，确保输出电流满足所需设备的功率需求和最大电流需求；4.观察电路工作状态，确保无异常情况发生；5.进行长时间运行测试，观察输出电压的稳定性和工作温度的变化情况。
七、总结5V稳压电源的设计需要合适的芯片选择、输出电流的确定、滤波电容和稳压电容的选取、电路图的绘制以及实验验证等步骤。
一种5v稳定输出的电路
一种5v稳定输出的电路
一种常见的5V稳定输出电路是使用线性稳压器LM7805。
该
芯片可以将输入电压（通常为大于5V的直流电源）稳定输出
为5V。
以下是一个简单的5V稳定输出电路设计示例：
1. 连接输入电源：将输入电源（大于5V的直流电压）的正极
连接至LM7805的输入端（Vin），负极连接至地。
2. 连接输出负载：将输出负载（需要5V电压供电的设备或电路）的正极连接至LM7805的输出端（Vout），负极同样连接至地。
3. 连接输入与地：将LM7805的地引脚（GND）连接至地。
4. 连接旁路电容：在LM7805的输入端和地之间，连接一个旁路电容（通常为0.1uF）以提高稳压器的性能，减小输出电压
的纹波。
5. 连接滤波电容：在LM7805的输出端和地之间，连接一个滤波电容（通常为10uF）以进一步减小输出电压的纹波和噪声。
请注意，在使用LM7805进行稳压的时候，输入电压必须大于
5V，且需要足够的散热措施以防止芯片过热。
如果需要更大
的输出电流，可以选择具有更高功率能力的稳压器或使用多个LM7805进行并联使用。
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稳压器
稳定电压
变压器：变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、 变流和变 阻抗的作用。 整流器：把交流电转换成直流电的装置，整流器可以真空管，引燃管，固态矽半导体二 极管，汞弧等制成。 滤波器： 滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作， 是抑制和防止干扰的一项重要措施。 稳压器：自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和达不到电器 设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内
滤波器：为了使电路尽可能简单，采用π型 RC 滤波电路。串并联电抗之积都限定在频率 范围内。查阅资料可知，该滤波电路属于定 K 行滤波器。因为电路设计电流在 200mA 左 右，次级输入电压 12.4V 左右。考虑到后续电路需要 10V 左右的输入，这里 R 取 12Ω。
稳压器：采用三端电压稳压器电路，输出电流大于 200mA，故采用型号为：78M05 的电 子电压稳压器。其输出电压：5V；输出电流:500mA(最大值)；输入偏置电流:3.2mA；输 入电压： 35V(最大值)； 过流过热关断保护功能。 并联一个二极管， 起到保护元件的作用。 7805 内部电路如下图：
5V 稳压电源的设计 一：设计要求
设计一个稳压电路，画电路原理图并且仿真。要求输出电压 5 V，最大输出电流≥200 mA。希望采取各种技术手段（如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等） ，提高稳压电 路的性能。 U O U O U I和 U O分别是输入和输出电 给出设计电路的输出电阻、稳压系数: S U I U（其中 I 压）和纹波电压。
接入电路：
四：设计电路
1.采用集成三端稳压元件：
1
2.采用模拟电路元件构造的稳压电源:
优化： 整流部分做如下优化，可以使滤波前电压更加趋于平滑。
五：电路仿真
R=100Ω：
2
R=25Ω(200mA)
R=15Ω
R=5Ω99*10^-2; 纹波电压：0.0001v
稳压系数：0.021960
改进后电路如下：
R=10Ω
4
R=5Ω（I=1A）
参考文献
[1] 王水平 付敏江 《开关稳压电源原理设计与实用电路》 [2] /sps/ 《MC7805 手册》 [3] 邹寿彬 张红庆 《三段可调稳压器的 PSpice 宏模型》 [4] 田春鹏 鄂江 杜中国 王德星 《电源系统中线性扩流电路研究》
二：相关知识
本设计要求一个从 220V 输入，经过变压、整流、滤波以后，提供 5V 的输出，并且 最大输出电流≥200 mA。可见，有一定的功率要求，在满足电压稳定的情况下，提高输 出功率。可见，本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。 该直流电源大致框架为：
变压器
改变电压值
整流器
交流变脉动直流
滤波器
六：分析与改进
考虑到实际应用中可能有时需要大电流工作，从上面仿真结果来看，负载电阻低于 10Ω 时，稳压电路基本失效。虽然加上一个二极管能够保护电路不被烧坏，但是希望能找到一种 方法保护电路的前提下，还能够提供大电流的支持。 所以我想到了三极管，三极管的特点就是大电流驱动。也许通过适当改进电路，就能够 有效提高电路的负载能力。查阅相关资料后，发现 TIP32C 比较适合。其耐压 100V，最大输 出电流达到了 2A。唯一需要的是得有一个在发射极上需要一个高电压，驱动三极管工作。因 此，在改进电路的同时，需要注意改变电压器绕组参数，使得整流后电压在 24V 左右。 这样，目的就很明确了。低电流时， 主要由三端原件提供电流； 三极管由于发 射极与基极未达到开启电压， 三极管不工 作。当输出电流越来越大，基极电电压足 够低时，三极管导通，讲向输出端输出电 流。
三：设计思路
变压器：采用一般的线性变压器，由两个电感耦合而成，这里希望它输入工频 220V，输 出为 10V，一次二次组电感比应为(220/10)^2，即 484 倍。电路如图：
整流器：拟采用桥式整流，可选单相或三相。考虑到电路要求的输出功率不是太大，换 用三相桥式整流会增加电路复杂度，增大损耗。故只采用单相桥式整流。二极管选用的 是比较通用的 D1N4007，稳定性好，能够满足电流不大的要求。
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