简易直流稳压电源设计

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直流稳压电源课程设计报告

直流稳压电源课程设计报告

《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的(1)掌握直流稳压电源的组成及原理(2)掌握三端可调稳压器的使用方法(3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调,最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4)纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成,其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器: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u2。

变压器副边与原边的功率比为:P2/P1=η式中:η为变压器的效率。

2整流电路:将交流电压变换为单向脉动直流电压。

整流是利用二极管的单向导电性实现的。

常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。

其电路图如图1.3.2所示。

在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路,此时U1与交流电压u2的有效值U2的关系为:U1=(1.1~1.2)U2在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:Urm=√2U2流过每只二极管的平均电流为:I D=0.45U2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压U提高,脉动成分减少了,所以在此选用桥式整流电路。

3滤波电路:将脉动直流电压中交流分量滤去,形成平滑的直流电压。

滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。

其电路图如下1.3.3所示。

图中R为负载电阻,它为电容C提供放电通路,放电时间常数RC应满足:RC>(3~5)T/2;式中T(=20msm)为50HZ交流电压周期。

一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。

4.稳压电路:其作用是当交流电网电压波动或负载变化时,保证输出直流电压的稳定。

简单的稳压电路可采用稳压管来实现,在稳压性能要求较高的场合,可采用串联反馈式稳压电路(包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分)。

12V直流稳压电源设计

12V直流稳压电源设计

12V直流稳压电源设计一、设计要求:1.输出电压:12V(直流)2.输出电流:可调整范围为0-2A3.稳压精度:小于2%4.输入电压范围:220VAC5.效率:大于80%二、设计思路:为了满足上述设计要求,可以采用变压器、整流滤波、稳压电路等组成的基本电源设计结构。

1.变压器:根据输入电压要求为220VAC,通过变压器降压为12VAC,变压器的绕组比例为220/12=18.3:12.整流滤波:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流,然后经过滤波电路,将波形平滑为直流信号。

3.稳压电路:为了实现稳压功能,可以选择使用LM7805稳压芯片。

4.输出电流调节:在稳压电路之后,可以连接电流限制电路,以便根据需要调整输出电流。

5.效率提高:为了提高效率,可以使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路。

三、具体设计步骤:1.计算变压器比例:根据输入电压为220VAC,输出电压为12VAC,通过变压器降压的比例为220/12=18.3:1、因此,可以选择变压器的绕组比例为18.3:12.整流电路设计:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流。

桥式整流电路一般采用四个二极管组成,可以将交流信号转换为单向的脉动直流信号。

整流后的电压峰值为12VAC*1.414=16.97V。

3.滤波电路设计:通过添加电容器,将整流后的脉动直流信号进行平滑处理,得到更接近直流信号。

根据输出电流的需求,选择合适的电容器容值,一般可以选择1000uF的电容器。

4.稳压电路设计:连接稳压芯片LM7805,将整流滤波后的信号稳定在12V。

为了提高稳压精度,可以在输入端添加滤波电容器和稳压电容器。

5.电流限制电路设计:根据需要调整输出电流,可以选择合适的限流电阻。

6.提高效率:通过使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路,可以提高效率。

四、安全考虑:1.输入电压:在设计电路时,应确保输入电路采用适当的隔离方式,以确保操作的安全性。

直流稳压电源设计报告

直流稳压电源设计报告

直流稳压电源设计报告设计报告:直流稳压电源1. 设计目标:设计一个直流稳压电源,能够提供稳定的输出电压,并具备过载保护功能。

2. 设计方案:采用线性稳压电源的设计方案。

选择变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路五个部分组成。

3. 设计流程:- 选择合适的变压器,根据输出电压和电流的要求确定变压器的额定参数。

- 设计整流电路,一般采用整流桥整流,将交流电源输出转换为直流电源。

- 设计滤波电路,采用电容滤波和电感滤波的组合,使输出电压更加稳定。

- 设计稳压电路,常用稳压二极管、稳压管、稳压芯片等元件,通过调节电流和电压实现稳压功能。

- 设计过载保护电路,采用过流保护、过热保护、电流限制等技术手段,保护电源和负载。

4. 设计参数:- 输入电压:220V AC- 输出电压:5V DC- 输出电流:1A- 稳压精度:±5%- 过载保护:电流限制在1.2A,过热保护温度设定为85℃5. 集成电路选型:- 变压器:选择额定输入电压为220V AC,输出电压为12VAC的变压器。

- 整流电路:选择四个二极管组成整流桥,如1N4007。

- 滤波电路:选择适当的电容和电感组成滤波电路,如4700μF,100μF电容和100mH电感。

- 稳压电路:选择稳压二极管或稳压芯片,如7805稳压芯片。

- 过载保护电路:选择过流保护元件和温度传感器,如电流限制为1.2A的保险丝和额定触发温度为85℃的热敏电阻。

6. 电路连接:根据设计方案,按照电路图连接各个元件。

7. 实验验证:通过实验验证电源输出电压、电流的稳定性,并测试过载保护电路的有效性。

8. 结果分析:根据实验结果分析,评估设计方案的可行性和性能指标是否满足要求。

9. 优化改进:根据分析结果,提出优化改进的方案,如更换元件、调整参数等,以进一步提高电源的稳定性和性能。

10. 结论:根据实验和优化改进的结果,得出结论并总结设计报告。

±12V简易直流稳压电源设计

±12V简易直流稳压电源设计

±12V简易直流稳压电源设计直流稳压电源是一种常见的电路设计,在各种电子设备中广泛应用。

在这篇文章中,我将介绍如何设计一个基于±12V直流稳压电源。

设计一个±12V直流稳压电源需要考虑以下几个方面:输入电压范围、输出电压稳定性、负载能力和保护功能等。

下面是一个简单的电路设计流程。

1.确定输入电压范围首先,我们需要确定电源的输入电压范围。

一般而言,直流稳压电源的输入电压范围为AC100-240V,输出电压范围是DC±12V。

输入电压范围可以根据实际需求进行调整。

2.选择变压器在选择变压器时,我们需要根据输入电压范围选择合适的型号。

变压器的主要功能是将输入交流电压转换为适当的低压交流电压。

在这种情况下,我们可以选择一个适当的变压器来得到所需的低压交流电压。

3.整流电路接下来,我们需要设计整流电路以将交流电压转换为直流电压。

常见的整流电路包括整流桥和滤波电容。

整流桥可以将交流电压的负半周转换为正半周,从而得到一个脉动的直流电压。

滤波电容可以去除脉动,使得输出电压更加稳定。

4.电压调整电路为了得到所需的输出电压,我们需要设计一个电压调整电路。

这个电路通常使用稳压器,如集成稳压IC或离散元件,来稳定输出电压。

稳压器可以根据负载的需求动态调整输出电压,从而确保输出电压的稳定性。

5.输出电流保护电路为保护负载和电源电路,我们需要设计一个输出电流保护电路。

这个电路可以监测输出电流并在超过设定值时断开输出。

一种常见的保护电路是使用电流传感器和比较器来实现。

当输出电流超过设定值时,比较器将触发保护装置,使输出电路停止工作。

在设计完电路之后,我们需要进行仿真和实际测试来验证电路的性能。

我们可以使用电子设计自动化工具,如Multisim、PSPICE等来进行仿真,并使用示波器、多用表等工具来验证电路的性能。

在设计一个电源时,我们还需要考虑其他一些因素,如温度稳定性、输出电压漂移、电源效率等。

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计

简易数控直流稳压电源设计数控直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源装置,常用于电子设备的测试、实验和制造过程中。

下面是一个简易的数控直流稳压电源设计。

1.设计需求和规格在开始设计之前,我们需要明确电源的输出电压和电流需求。

假设设计目标为输出电压范围为0-30V,最大输出电流为5A。

2.选择电源变压器根据设计需求,我们需要选择一个合适的电源变压器。

变压器的选择应该满足以下条件:-输入电压范围为市电的电压范围;-输出电压是设计需求的两倍,即60V;-输出功率需大于最大输出功率,即300W。

3.整流电路设计使用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。

桥式整流电路由4个二极管组成,将交流输入电压的负半周和正半周均转换为正向电流。

4.滤波电路设计滤波电路用于减小输出电压中的纹波,并提供稳定的直流输出电压。

常见的滤波电路是使用电容滤波器。

根据设计需求,选择适当的电容来达到所需的输出纹波和稳定性。

5.稳压电路设计稳压电路用于控制输出电压在设定范围内稳定。

可以使用集成稳压器芯片,例如LM317,它可以根据外部电阻器和电容器的值来控制输出电压。

6.控制电路设计为了实现数控功能,可以使用微控制器或模拟电路来控制输出电压和电流。

通过合理设置电容、电阻和电位器等元器件,可以设计出合适的控制电路。

7.保护电路设计为了确保电源和负载的安全,应设计适当的保护电路。

常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护。

可以使用电流检测器、过压保护器和温度传感器等元器件来实现这些保护功能。

8.PCB设计和制造根据上述电路设计,进行PCB布局和布线。

设计合适的PCB尺寸和布局,以容纳所有元器件,并确保电路的稳定性和可靠性。

完成设计后,可以选择将PCB文件发送给制造商进行制造。

9.组装和测试将制造好的PCB组装在电源箱中,接好输入电源线和输出连接线。

在保证安全的情况下,通电测试电源的稳定性、输出的准确性和保护电路的可靠性。

10.调试和优化根据实际测试结果,不断调试和优化电源的性能。

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案问题背景直流稳压电源是电子设备运行中常用的一类电源,能够提供稳定且可调的直流电压给电子设备供电。

其在现代电子技术中应用广泛,包括通信设备、计算机、工业自动化、医疗设备等领域。

本文将探讨直流稳压电源的设计方案,并介绍其工作原理以及影响设计的关键因素。

直流稳压电源的工作原理直流稳压电源的工作原理基于电子元件如稳压二极管、稳压管、电感、电容等的组合使用。

其基本原理可以通过下面的步骤进行说明:1.根据输入电源提供的交流电压,通过整流电路将其转换为直流电压。

2.通过滤波电路去除直流电压中的脉动成分,使得输出直流电压更加稳定。

3.利用稳压元件(如稳压管、稳压二极管)对输出直流电压进行进一步的稳压控制。

4.通过负载电路提供被供电设备所需的电流。

设计方案设计需求在设计直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面的需求:1.输出电压范围:根据具体需求,确定直流稳压电源的输出电压范围,以满足被供电设备的需求。

2.输出电流能力:根据被供电设备的功率需求,确定直流稳压电源的输出电流能力。

3.稳压性能:确保直流稳压电源具有良好的稳压性能,输出电压在负载变化时能够保持稳定。

4.效率和能耗:提高直流稳压电源的效率,减少能源消耗。

设计步骤步骤一:选择稳压电源拓扑结构稳压电源的拓扑结构包括线性稳压电源和开关稳压电源两种常见结构,根据要求选择适合的拓扑结构。

步骤二:电源变换根据输入电源的类型选择相应的变换电路,如交流转直流电路或直流转直流电路。

其中,交流转直流电路可以使用整流电路和滤波电路来实现。

步骤三:稳压控制根据设计需求和稳压电源拓扑结构,选择合适的稳压元件进行稳压控制。

常用的稳压元件有稳压管、稳压二极管等。

步骤四:保护电路设计在直流稳压电源中,通常需要设计相应的保护电路,包括过载保护、过温保护等,以确保电源和被供电设备的安全运行。

步骤五:滤波和降噪为了提高直流稳压电源的稳定性和可靠性,需要设计相应的滤波和降噪电路,以减小输出电压的脉动和噪声。

直流稳压电源的设计与制作

直流稳压电源的设计与制作

直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。

在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。

下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。

首先,设计一个电源电路。

直流稳压电源的核心是一个稳压器件,常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。

线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压,其优点是稳压性好,但效率较低。

开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压,其优点是效率较高,但稳压性较差。

根据自己的需求选择适合的稳压器件。

接下来,根据选定的稳压器件制作电路板。

首先,在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件,如滤波电容、限流电阻等。

然后,连接电路板上的各个元器件,使用焊锡将其固定在电路板上。

注意保持电路的紧凑和结构的稳定,防止元器件之间短路或松动。

接着,搭建电源电路的输入和输出端。

将输入端与市电或其他电源连接,确保输入电压和电流在稳定范围内。

将输出端与需要供电的设备连接,确保输出电压和电流符合设备的要求。

最后,进行电源的测试和调试。

将电源接通电源,通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流,确保其在稳定范围内。

根据需要,可以使用可调电阻来调节输出电压,以确保满足设备的电源要求。

需要注意的是,直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。

如需接通电源泄漏和短路保护装置,注意绝缘和接地,避免触电和设备损坏。

总之,设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件,设计电路图,制作电路板,搭建输入输出端,进行测试和调试。

通过这些步骤,一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。

在直流稳压电源设计和制作的过程中,还需要考虑一些其他要素,如过流保护、过压保护和温度保护等。

这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。

过流保护是指在输出端口控制电流的大小,防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。

常用的过流保护电路有两种:电阻式和电子式。

电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻,当电流超过设定值时,电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路,实现过流保护。

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案

直流稳压电源设计方案
在电子设备的设计中,直流稳压电源是一个非常重要的部分,它能够为电路提
供稳定的直流电压,保证电路正常运行。

本文将介绍一种简单而有效的直流稳压电源设计方案,希望能对大家有所帮助。

首先,我们需要准备的材料和器件有,变压器、整流桥、滤波电容、稳压管、
电阻、电容、稳压二极管等。

其中,变压器用于将交流电转换为低压交流电,整流桥用于将交流电转换为直流电,滤波电容用于滤除电压波动,稳压管用于稳定输出电压,电阻和电容用于限流和滤波,稳压二极管用于过压保护等。

其次,我们需要按照以下步骤进行电路连接:
1. 将变压器的输入端连接到交流电源,输出端连接到整流桥的输入端。

2. 整流桥的输出端接入滤波电容,滤波电容的另一端接入稳压管的输入端。

3. 稳压管的输出端接入输出端子,输出端子与电路负载相连。

4. 在电路中加入适当的电阻和电容,用于限流和滤波。

5. 最后,加入稳压二极管,用于过压保护。

接下来,我们需要对电路进行调试和测试:
1. 首先,接通交流电源,观察整流桥输出端的波形,确保整流正常。

2. 然后,测量滤波电容输出端的波形,调整电容容值,使输出电压尽可能稳定。

3. 接着,测试稳压管的工作状态,调整稳压管参数,使输出电压达到设计要求。

4. 最后,测试整个电路的稳定性和过压保护功能,确保电路工作正常并且安全
可靠。

通过以上步骤,我们可以完成一个简单而有效的直流稳压电源设计。

当然,实际的电路设计中还需要考虑更多因素,比如负载变化、温度变化等,需要进行更为详细的设计和测试。

希望本文的内容能给大家带来一些启发和帮助,谢谢阅读!。

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第一节 三端稳压集成器系统设计流程原理图 1.1总则:
线性稳压电源具有结构简单、工作可靠电源稳定度、负载稳定度较 高且输出纹波电压小便于维修等优点,将分立器件的串联稳压电源和保 护电路集成在一起,就构成了集成稳压器。三端集成稳压IC只有三个, 即输入端、输出端和公共端,便称为三端稳压集成器。利用三端稳压集 成器结合有关资料和经验,自行设计一简易直流稳压电源,具有一定实 际使用价值。 1.2直流稳压电源的系统框图:
社,2010 2. 康华光主编.《电子技术基础》模拟部分.高等教育出版
社,2009
目录
内容摘
要............................................................. 前
言................................................................1 第1 三端稳压集成器系统设计流程原理 节 图.............................1 第2 各组成部分器件的功能及参 节 数...................................2 第3 技术参数和设计要 节 求...........................................3 第4 三端稳压器的并联扩展电
节 路.....................................3
第5 本设计电源指标进行评价并做总
节 结...............................4
参考文 献............................................................4
.2 D1~D4将10V交流电压变为直流9V(为0.9倍的二次电压)。 D1~D4型号可取1N4007可满足功率及电流的需要。
2.3 C2为滤波电容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,容量为0.33uF/50V。 2.4三端集成IC稳压器国产CW7806为固定正输出6V集成稳压器,它是 由启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电 路等组成。其输入、输出电压差为2~3V。 2.5C3同C2为滤波电容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,容量为0.1uF/50V。C1、C4式电解电容,以减小稳压电 源输出端由输入电源引入的低频干扰,容量分别为470uF/25V、 10uF/25V。 2.6保护二极管D5当输入端短路时给输出端电容器C3一个放电回路,防 止C3两端电压作用于三端稳压器内部调整管的be结而造成调整管be结 击穿而损坏。型号亦可为1N4007。 2.7负载供电+6V,为用电负载提供5W的直流电源。
第五节 本设计电源指标进行评价并做总结 端集成稳压器设计的直流稳压电源,属于线性稳压电源有着部分优点和缺点。
5.1优点是: 5.1.1三端集成稳压器是由启动电路、基准电压电路、取样比较放大 电路、调整电路和保护电路等组成。其稳定性高和内部电路具有完 善的保护措施,又具有使用方便、可靠、价格低廉等优点,因此得 到广泛的应用。 5.1.2电源稳定度、负载稳定度高。 5.1.3输出纹波电压小。 5.1.4瞬态响应速度快。 5.1.5.线路结构简单,便于维修。 5.1.6没有开关干扰。 5.2三端稳压电源部分缺点及所造成的原因是: 5.2.1在电源的整个工作过程中,稳压器内调整管工作在晶体管的非 线性区。调整管本身的功耗与输出电流成正比。调整管本身的功耗 会随电源的输出功率的增大而增大,使内部调整管急剧发热,会导 致三端稳压器发热较快因此在稳压器本身需加装较大的散热片。故 功耗大,效率低,其效率一般只有45%。 5.2.2稳压器电源使用50HZ工频降压变压器,这种变压器的效率只有 80%~90%。这样不但增加了电源的体积和重量,而且也大大降低了电 源的效率。所以此类电源体积大、重量轻,不能太小型化。 5.2.3由于此稳压电源的工作频率(50HZ)较低,要降低输出电压中 波纹电压的峰峰值,就必须增大滤波电容 C1的容量。
综合上述三端稳压器的优越性远大于部分缺点,同类电路已在
电视机部分电路、小型充电电路以及广泛适用于冶金、化工、纺织 等大范围电子、电器产品领域。上述欠缺之处在当前电子产品科学 技术飞跃发展前提下,今后的科研与发展中不断更新和完善,以更 优越的性能为社会服务。
参考文献 1. 李国峰、王宁会主编.《电源技术》.大连理工大学出版
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 内容摘要
本文是以三端稳压集成器为主要器件设计的简易直流稳压电源有关 资料,全文共5节内容,包括系统流程设计原理、各组成部分器件的功 能及参数、技术参数和设计要求、三端稳压器的并联扩展电路、本设计 电源指标进行评价并做总结,仅供电气工作人员参考、阅读和使用。
前言
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、自动控制技术的多学科的边缘交叉技术。分立器件线性稳压电 源具有结构简单、工作可靠电源稳定度、负载稳定度较高且输出纹波电 压小便于维修等优点,将分立器件的串联稳压电源和保护电路集成在一 起,就构成了集成稳压器。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,即输入端、输出端和公共端,便称为三端稳压集成 器。本文利用三端稳压集成器结合有关资料和经验,自行设计一简易直 流稳压电源,进一步具有结构简单、性能可靠、便于维修 、瞬态响应 速度快等优点,同类产品广泛适用于冶金、化工、纺织等电子、电器产 品领域。使用三端集成稳压器设计制作的直流稳压电源,电源同样具有 一定实际使用价值。 关键词:三端稳压电路组成、器件功能参数、 评价总结。
第三节 技术参数和设计要求 3.1额定输出功率:5W 3.2输入:交流 220V 3.3 输出电压:﹢6V
第四节 三端稳压器的并联扩展电路 单片78系列的三端稳压器最大输出电流只有1.5A左右,在要求大 电流稳压输出的场合,比较简单的方法,就是多片三端稳压IC并联 使用,即它们的对应管脚直接相连。这在一些要求不高的场合也是 一种简单可行的方法,比如用两片代替电视机稳压电路。在一些要 求较高的场合就要考虑多片直接并联存在的环流问题,产生环流的 原因是稳压IC生产过程中的微小差异,其标称参数存在不同程度的 误差。解决这个问题的方法是在每片IC输出端接一均流电阻再并 联,总输出端对地再接一只100KΩ左右的电阻。均流电阻取0.5Ω左 右,功率要视具体的电路要求来决定,电路如图所示:
大连理工大学网络教育学院 《电 源 技 术》课 程 设 计
题 目: 简易直流稳压电源设计
学习中心: 中心 层 次: 专 业: 年 级: 学 号: 学 生: 辅导教师: 完成日期: 日
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高中起点专科 电气工程及其自动化
09年秋季 091348209005
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2011 年 2 月 23
保护二极管D5
负载供电 +6V 滤波电路 C3、C4 三端集成稳压器 CW7806 桥式整流9V D1~D4 滤波电路 C1、C2 交流变压T
220V/10V 10VA
1.3直流稳压电源的系统电路图 第二节 各组成部分器件的功能及参数
2.1交流变压器T将交流220V变为所需10V交流电压;容量为10VA,以 便于功率满足5W功率的需要。
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