直流稳压电源设计实验
直流稳压电源实验
直流稳压电源实验一、实验目的(1) 了解整流滤波电路的工作原理。
(2)掌握整流滤波电路和稳压电路的设计方法。
(3) 了解直流稳压电源主要技术指标的测试方法。
(4)掌握集成稳压器的使用方法。
二、实验原理(1)稳压电源组成和分类。
直流稳压电源由降压、整流、滤波、稳压四个环节组成。
由电源变压器将220V 的交流电压变换为交流低压，利用二极管单向导电性将交流电压整流为脉动直流电压，通过由电容或电感等储能元件组成的滤波电路减小其脉动成分，得到比较平滑的直流电压，稳压电路利用负反馈等措施维持输出直流电压的稳定。
稳压电路分为线性稳压和开关稳压电路。
开关稳压电路按照控制方式可以分为脉宽调制PWM、脉频调制PFM等电路，按照拓扑结构可以分为非隔离的BUCK.BOOST,BUCK- BOOST、CUK、SEPIC和隔离的单端正激、单端反激、半桥、全桥、推挽等电路，按照谐振特性可以分为非谐振、准谐振、谐振等电路。
(2)实验电路。
下图为输出电压固定的直流稳压电源。
D1~D4组成桥式全波整流电路，电路可以采用1N4007或桥堆。
C1构成电容滤波电路。
稳压电路采用集成三端稳压器LM7805,C 2抑制高频噪声和高频自激，R 3和W 1代表稳压电路的负载。
上图为输出电压可调的直流稳压电源。
稳压电路采用集成三端可调稳压器LM317, 其输出电压为V 0=V REF +(V REF R 1+I adj ) R w由于V REF 为引脚1和2之间的参考电压，LM317的V REF =1.2V ；I adj =50uA 可忽略，可简化为V 0=V REF (1+R w R 1)三、 实验电路与实验内容（1） 输出电压稳定的直流稳压电源（2）输出电压可变的直流稳压电源T220:1V2220Vrms 50Hz 0°D23N246U2LM7805CTR410ΩC30.1µFR71kΩKey=A10 %C4100µFXSC1TektronixXMM1XMM2XMM3四、 实验数据与结果分析 1.输出电压稳定的直流稳压电源 I 0/M a 4.954 5.4996.1777.0478.2039.81112.20416.14123.82645.4835943V i/V 13.112 13.105 13.066 13.031 13.011 12.933 12.866 12.76 12.456 11.714 7.001V 0/V 4.9544.9494.9424.9334.9224.9064.8824.8424.7654.5480.00062.输出电压可变的直流稳压电源（1）断开负载时V 0的可调范围为1.252V~10.343VT120:1V1220Vrms 50Hz 0°D13N246U1LM317HR1240ΩR210ΩC10.1µFR51kΩKey=A0 %R64.7kΩKey=A50 %C2100µFXMM4XMM5XMM6XSC2Tektronix当R w调节至最大时波纹电压图为下图。
直流稳压电源实验报告
直流稳压电源实验报告1. 实验目的本次实验的目的是学习直流稳压电源的基本原理和操作方法，掌握使用稳压电源进行电子电路和元器件实验的基本技能。
通过实践操作，加深对电源的了解，提高实验操作能力。
2. 实验器材直流稳压电源、万用表、电阻、LED等元器件。
3. 实验原理稳压电源是用于提供稳定、可靠、定量输出电压的电源设备。
其基本原理是利用反馈控制电路，使输出电压保持在恒定的范围内，从而实现稳压。
直流稳压电源的输出电压为直流电压。
稳压电源的电路一般采用集成电路、管路电路和变压器电路等。
其中，集成电路稳压电源具有体积小、重量轻、性能可靠等优点，被大量应用于各种电子电路中。
4. 实验步骤(1) 接线：将稳压电源插头插入插座，连接万用表，接入实验电路。
(2) 调整输出电压：将电源开关调整为ON，调整电压旋钮，使输出电压达到预定值。
(3) 测量输出电压：用万用表测量输出电压，检查输出电压是否稳定。
(4) 调整负载电流：通过连接不同负载电路，调整负载电流，观察输出电压对负载电流的响应情况。
(5) 测量稳压电源的线性调整范围：通过改变电源输出电压，测量稳压电源具有稳定电压范围的最大和最小值。
(6) 实验结束：将电源开关调整为OFF，拔出稳压电源插头，清理实验现场。
5. 实验结果分析在实验过程中，我们可以发现，直流稳压电源在连接不同的负载电路时，输出电压具有一定的变化，但整体上保持稳定。
而当我们调整电源输出电压时，输出电压稳定在预定值范围内，并具有较强的线性调整能力。
此外，在实验操作过程中，我们还需要注意电源参数调整和电路的安全使用。
比如，应尽量避免超负荷使用电源，以及注意电源输出端的极性等。
6. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了直流稳压电源的基本原理和操作方法，掌握了使用稳压电源进行电子电路和元器件实验的基本技能。
此外，我们还注意到，在实验操作过程中，电源参数调整和电路的安全使用尤其重要。
通过实践操作，我们加深了对电源的了解，提高实验操作能力，为今后的电子技术学习和应用奠定了基础。
直流稳压电源的设计实验报告
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言：直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源，它能够将交流电转换为稳定的直流电，并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源，以验证其性能和稳定性。
一、设计原理：直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理，其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电，整流器将交流电转换为脉动的直流电，滤波器对直流电进行滤波以去除脉动，稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置：本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤：1. 连接实验装置：将变压器的输入端与交流电源相连，将变压器的输出端与整流器的输入端相连，再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连，最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器：根据所需输出电压和电流，选择合适的稳压器电路，并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器：根据设计的稳压器电路，进行电路连接和调整，确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻：将负载电阻与稳压器的输出端相连，以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压：使用示波器测量稳压器输出端的电压，并记录下来。
6. 测试负载变化：通过改变负载电阻的值，观察输出电压的变化情况，并记录下来。
7. 分析实验数据：根据实验数据，分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析：通过实验测试，我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据，我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时，我们还可以分析实验数据，探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论，直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性，并且具有较好的性能指标。
直流稳压电源设计与制作实验报告
直流稳压电源设计与制作实验报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的电力供应装置，它能够将交流电源转化为稳定的直流电压，并具备稳定输出电压的能力。
本实验旨在设计和制作一台简单的直流稳压电源，通过实验验证其性能指标并探讨其工作原理与特点。
二、实验目的1.了解直流稳压电源的基本工作原理；2.学习使用稳压集成电路进行电源稳压；3.设计并制作一台简单的直流稳压电源。
三、实验原理1. 直流稳压电源的基本工作原理直流稳压电源主要由变压器、整流滤波电路和稳压调节电路组成。
其中，变压器用于将市电转换为适合整流滤波电路工作的交流电源；整流滤波电路用于将变压器输出的交流电转换为近似稳定的直流电；稳压调节电路用于控制输出电压的稳定性，保证负载电流在一定范围内变化时输出电压保持不变。
2. 稳压集成电路的原理稳压集成电路是直流稳压电源中常用的调压元件，其具有稳定输出电压的特点。
常见的稳压集成电路有LM78xx系列和LM317系列，它们在不同的输入电压范围和输出电压范围上都有应用。
这些集成电路内部集成了反馈电路，通过控制电源输出端与负载之间的电流来调整输出电压。
四、实验材料和设备1.变压器2.整流滤波电路元件3.稳压集成电路4.电阻、电容等辅助元器件5.多用途电源板、电路实验台等设备五、实验步骤及结果1. 设计电路图根据实验要求和电源稳定性要求，设计直流稳压电源的电路图。
2. 制作电路根据设计的电路图，将电路实际制作在多用途电源板上。
3. 连接电路将稳压集成电路、变压器和其他电路元件按照电路图进行正确连接。
4. 调试电路接入交流电源后，使用万用表测量输出电压，并调节稳压集成电路的引脚来控制输出电压的稳定性。
5. 实验结果根据调试结果记录并分析直流稳压电源的输出电压稳定性、负载调节性能等指标，并对实验结果进行讨论和总结。
六、实验讨论与总结根据实验结果，我们可以得出直流稳压电源的设计与制作是成功的。
通过稳压集成电路的控制，我们实现了输出电压的稳定性，并能够在一定范围内对负载进行调节。
可调直流稳压电源的设计实验报告
可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，并且电压值在一定范围内可调节，以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压（通常为 220V）变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分，使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时，保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路，其基本原理是利用调整管的电压调整作用，使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压，可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器：220V/15V2、整流二极管：IN4007×43、滤波电容：2200μF/25V×24、集成稳压器：LM3175、电位器：10kΩ6、电阻：240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波，得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路，通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下：此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图，在面包板上搭建电路。
在搭建电路时，注意元件的引脚顺序和正负极性，确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后，接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压，确认是否在预期范围内。
3、调节电位器，用万用表测量 LM317 输出端的电压，观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
(实验八)直流稳压电源
实验八直流稳压电路一．实验摘要1、参照实验箱的直流稳压电路模块，对组成该电路的各个部分进行测试和连接。
2、用示波器测量单相桥式全波整流电路的输入和输出波形，用万用表的直流电压档测量输出电压。
3、测量经过电容滤波之后的输入和输出波形，测试直流电压。
4、测量经过三端稳压块稳压之后的输入和输出波形，测量直流电压。
5、稳压电源的静态调试和动态调试。
静态调试指当负载变化时，观察输出电压是否有变化。
动态调试指用示波器测量输出端的纹波电压波形。
二．实验主要仪器二极管，万用表，示波器,及其他电子元件。
三．实验原理直流稳压电源的功能是将交流电压变为直流电压。
交流电压常常是50Hz工频电压。
通常所说的直流稳压电源输出的“直流”电压，严格地说是直流加交流电压，其中以直流为主。
只有在对直流电压有很高要求的场合使用的精密直流电源才是没有交流分量的直流电压源。
一般地说，若要求直流稳压电源输出电压中交流分量越少，则直流稳压电源的电路越复杂。
通常，直流稳压电源的内阻很小，但不为零。
通过直流电源内阻形成的电子系统中的级间耦合，对于电子系统是十分有害的，一般地说，随着直流稳压电源输出电流的增大，直流稳压电源的内阻也将增大。
通常直流稳压电源输出电压随输入电压的变化和输出电流的变化而变化，且输出电流的增加而增大。
一般地说，若要求输入电压的变化和输出电流的变化时直流稳压电源输出电压变化越小，则直流稳压电源的电路越复杂。
1)桥式整流电路整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图3.4所示。
在U2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；U的负半周内，D3、D4导2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。
2)电容滤波电路电路如图,在直流输出端接滤波电容可减小输出中的交流分量。
理论上，在同一频率下容量大的电容其容抗小，这样一大一小电容相并联后其容量小的电容C2不起作用。
但是，由于大容量的电容器存在感抗特性，等效为一个电容与一个电感串联。
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验报告一．实验目的1、了解负载稳压电源的控制原理及工作原理；2、分析电路、仿真电路结构，并结合 oscilloscope 对稳压电源进行实验测试；3、制作变压源，实验服务由DC电源模块，实现输出电压的调节功能；4、利用变压源实现对于直流稳压电源的调节；二、实验原理稳压电源是由 DC 电源模块、电感、晶体管、电容以及变频器等部件组成的控制回路，用以实现可靠稳定的输出电压，其基本原理是通过调节变频器的输出频率来调节 DC 电源模块的输出电压，使电源模块的输出稳定在一定的等级，从而实现稳压的要求。
三、实验环境硬件环境： DC 电源模块、电感、晶体管、电容及变频器等软件环境： oscilloscope四、实验测试1、DC 电源模块：根据理论电路设计，布置 DC 电源模块，同时使用 oscilloscope测试 DC 电源输出；2、变频器：同样配置电路，使用变频器调节输出频率；3、电感、晶体管和电容：根据理论电路及电路仿真的正确性，布置电感、晶体管和电容，并进行 oscilloscope 反复测试；4、整机设计：将 DC 电源模块、变频器、电感、晶体管以及电容一起设计成完整的稳压电源，并测试稳压电源是否能够正常输出电压。
五、实验结果通过实验测试表明，所设计的电路结构能够正常工作，DC 电源模块能够输出稳定的直流电压，变频器能够根据设定的频率正确调节输出电压，稳压电源能够提供一致的直流电压输出。
因此，实验的目的得到了较好的满足。
六、结论本次实验建立了直流稳压电源的设计原理，已设计合理、结构正确的电路，同时，通过 oscilloscope 进行实验测试，得出稳压电源能够正常输出稳定的电压，实验目的得到了满足。
直流稳压电源实验报告
直流稳压电源实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过搭建直流稳压电源电路，掌握直流稳压电源的基本原理和调节方法，以及了解稳压电源的应用场景和特点。
二、实验原理。
直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源设备，其工作原理是通过负反馈控制电路，使得输出电压稳定在设定值。
当输入电压或负载发生变化时，稳压电路能够迅速调整控制元件的工作状态，以维持输出电压的稳定性。
三、实验器材。
1. 电源变压器。
2. 整流滤波电路。
3. 三端稳压器。
4. 示波器。
5. 电阻、电容等元件。
6. 万用表。
四、实验步骤。
1. 按照电路图连接电源变压器、整流滤波电路和三端稳压器；2. 通过示波器观察输入和输出电压的波形，并调节电路参数，使得输出电压稳定在设定值；3. 测量稳压电源的输出电压波动情况，并记录数据；4. 探讨稳压电源在不同负载情况下的稳定性和调节能力。
五、实验结果与分析。
经过调节电路参数，我们成功搭建了直流稳压电源电路，并实现了稳定输出电压。
示波器显示，输出电压波形基本为直流平稳信号，波动幅度较小。
在不同负载情况下，稳压电源能够快速调整，保持输出电压稳定。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了直流稳压电源的原理和调节方法，掌握了搭建稳压电源电路的技能。
稳压电源在电子设备中具有重要作用，能够提供稳定可靠的电源供应，保护电路和设备不受电压波动的影响。
因此，稳压电源在工程实践中具有广泛的应用前景。
七、参考文献。
[1] 《电子技术基础》，XXX，XXX出版社，200X年。
[2] 《电路原理与应用》，XXX，XXX出版社，200X年。
以上为直流稳压电源实验报告内容，希望对您有所帮助。
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（4） 输出电阻R0
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输出电阻 R0 定义为：当输入电压UI（指稳压电路输 入电压）保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化
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整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭 环系统，其稳压过程为：
当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生 变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器， 并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T2放大后送至调 整管T1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的 变化，从而达到稳定输出电压的目的。
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2. 集成稳压器
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。
μF ），以抵消线路的电感效应，防止产生自激振荡。输出端电容
C4成(都0信.1息μ工F程)学用院电以子滤基 除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应 。10
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图9.5（a） 正、负双电压输出电路
图9.5(b) 输出电压扩展电路
图9.5 (a)为正、负双电压输出电路，例如需要 U01 ＝＋15V， U02＝－15V，则可选用78xx和79xx三端稳压 器，这时的UI 应为单电压输出时的两倍。
由7812构成的串联型稳压电源
图9.4 是用三端式稳压器7812构成的单电源电压输出串联型稳
压电源的实验电路图。其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥
式整流器成品（又称桥堆），内部接线和外部管脚引线如图9.3所
示。滤波电容C1、C2一般选取几百～几千微法。当稳压器距离整流
滤波电路比较远时，在输入端必须接入电容器C3（数值为0.33
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图9.2 串联型稳压电源实验电路
由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过
它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路 时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏，所以需要对 调整管加以保护。在图9.2电路中，晶体管T3、R4、R5、 R6组成减流型保护电路。此电路设计在I0P＝1.2I0时开始 起保护作用，此时输出电流减小，输出电压降低。故障排 除后电路应能自动恢复正常工作。在调试时，若保护提前 作用，应减少R6值；若保护作用迟后，则应增大R6之值。
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78XX 、79XX 系列三端式集成稳压器的输出电压是
固定的，在使用中不能进行调整。78XX 系列三端式稳压器 输出正极性电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V 、 24V 七个档次，输出电流最大可达1.5A（加散热片）。 同 类型78M系列稳压器的输出电流为0.5A，78L系列稳压器的 输出电流为0.1A。若要求负极性输出电压，则可选用 79XX00 系列稳压器
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3.稳压电源的主要性能指标:
（1）输出电压U0和输出电压调节范围
UO
R
1 R2
RW RW
R
2（U
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Z
U BE2 ）
调节RW可以改变输出电压U0。
（2) 最大负载电流I0m
（3）纹波电压 输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出
电压中所含交流分量的有效值（或峰值）。
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它的主要参数有：输出直流电压 U0＝＋12V，输出电流
L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R0＝
0.15Ω，输入电压UI的范围15～17V 。因为一般UI要比
成都信U息工0程大学3院～电子5基V ，才能保证集成稳压器工作在线性区。
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图9.3
图9.4
78XX00系列外形及接线图
当集成稳压器本身的输出电压或输出电流不能满足
要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。图9.5(b)是一
种简单的输出电压扩展电路。 如7812 稳压器的3、2 端间
输出电压为12V，因此只要适当选择R 的值，使稳压管
DW工作在稳压区，则输出电压U0＝12＋Uz，可以高于
稳压器本身的输出电压。
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一 实验目的
1． 研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 2． 掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的
测试方法。 3． 研究集成稳压器的特点和性能指标的测试方
法。 4． 了解集成稳压器扩展性能的方法。 5． 掌握DC-DC变换电路的原理与设计方法。
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二 实验原理
1.串联型晶体管稳压电源
图9.1 直流稳压电源框图
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳 压电路四部分组成，其原理框图如图9.1 所示。
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电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源 变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2， 然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化 的脉动电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可 得到比较平直的直流电压u4。但这样的直流输出电 压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变 化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳 压电路，以保证输出直流电压更加稳定 ；
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图9.3 78XX00系列外形及接线图
图9.3 为78XX 系列的外形和接线图，有三个引出端：
输入端---1 公共端---2 输出端---3
除固定输出三端稳压器外，尚有可调式三端稳压器，
后者可通过外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的 需要。
本电路所用集成稳压器为三端固定正稳压器7812，
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图9.2 串联型稳压电源实验电路
图9.2 是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路 图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压 部分为串联型稳压电路，它由调整元件（晶体管T1）； 比较放大器T2、R7；取样电路R1、R2、RW，基准电压 DW、R3和过流保护电路T3管及电阻R4、R5、R6等组 成。