经典直流稳压电路原理分析
直流稳压电源实验报告
实验报告——直流稳压电源班级：13专电子2班学号：2013253827姓名：冯杰指导老师：戴仁村一、课程内容的概述各种电子电路和电子设备都需要稳定的直流电源，但电网提供的是50HZ的正弦交流电，这就需要将电网的交流电转换稳定的直流电，直流稳压电路就是实现这种转换的电子电路。
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。
通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。
不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。
可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。
由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围；另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。
二、电路的设计框图及概述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、稳压电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。
简述直流稳压电源的组成和工作原理。
直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置，其组成和工作原理如下：
组成：
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器：将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压，以满足整流电路和输出直流电压的要求。
整流电路：利用整流元件（如硅整流二极管）的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
滤波电路：利用电容元件的储能作用，将脉动的直流电平滑化，得到比较平滑的直流电压。
稳压电路：利用稳压元件（如硅稳压管）的电压调整作用，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。
工作原理：
第一步，变压器：是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。
其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。
通过调整变压器的变比，可以得到满足要求的交流电压。
第二步，整流滤波：利用整流二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
同时，通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除，得到比较平滑的直流电压。
第三步，稳压：利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性，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直流电压的目的。
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。
浅谈直流稳压电源电路设计
浅谈直流稳压电源电路设计随着科技的发展，信息时代的进步，电子产品的应用越来越广泛，电子产品应用的同时需要直流稳压电源对这些电子产品进行充电，因此直流稳压电源的发展乃至成熟是信息发展的必然趋势。
本文主要阐述了直流稳压电源的设计过程，论述了直流稳压电源的发展历史和现状，简述了电路实际设计过程，完成了直流稳压电源电路的设计工作，对其应用做了总结。
标签：直流稳压电源;电路设计;工作原理一、直流稳压电源的发展历史、现状和设计背景从二十世纪60年代中期到了90年代以来，以电子为核心的电源产业进入快速发展时期，数据通讯和电信行业的技术更新推动电源行业向智能化方向发展。
电源的控制方式经过模拟控制、模数混合控制向数字控制阶段转变。
数字控制的优点是标定更的量，芯片价格也比较低，相对模数混合控制其对电压电流的检测更精确，实现较高精度的较正和快速灵活的控制。
1919年之后，我国相对发达国家，在电源行业方面存在不足和差距。
电源产品的开发投入、生产规模、工艺水平、先进检测设备、智能化、可靠性和持续创新等方面都存在差距，很多先进的电源设备国内不能生产，主要依赖于进口。
2018年直流稳压电源现状分析报告看出，国内直流稳压电源行业正处于发展时期，并且不断发展成熟起来。
二、电路设计实验设备及器件所谓巧妇难为无米之炊，电路设计同样需要必要的实验设施和工具，而实验条件的好坏和选择工具的正确与否是设计的关键和前提。
下面具体阐释设计思路中所需要的实验条件、实验工具和必要的实验材料：1.电路所需实验设备、实验工具和仪表。
本次设计的完成需要在专业的电子试验台上进行，需要的实验仪器和实验工具如下：示波器、万用表、变压器（12v）、电烙铁、钳子和镊子等，另外需要若干焊锡和连接线。
2.电路所需元器件清单。
元器件清单如下：三、电路设计思路直流稳压电源又称为直流稳压器，其作用就是将交流电转化成相应用电器所需要的稳定电压的直流电。
其关键是输出直流电压的稳定性，所以设计电路的着眼点就是电路转化的稳定性。
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》PPT课件可编辑全文
第18章 直流稳压电源
5.并联扩流的稳压电路
第18章 直流稳压电源
+ u
-
+ u
-
L
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(a)
R
+
+
C1 C2
+
RL uo
-
(b)
第18章 直流稳压电源
18.3 直流稳压电路
串联反馈式稳压电路以稳压管电路为基础，利 用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；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。
18.3.1稳压二极管稳压电源
• 最简单的直流稳压电路是采用稳压二极管来稳定 电压的。下图是一种稳压二极管稳压电路。 • 引起电压不稳定的原因是交流电压的波动和负载 电流的变化。
第18章 直流稳压电源
稳压二极管稳压电路
选择稳压二极管时，一般取
第18章 直流稳压电源
18.3.2 恒 压 源
• 由稳压二极管稳压电路和运算放大器组成的恒压源， 有下图所示的两种。
1. 整流变压器:是将交流电源电压变换为符合整流 需要的电压。
第18章 直流稳压电源
2. 整流电路:是将交流电压变换单向脉动电压。其中的整 流元件（晶体二极管、电子二极管或晶闸管）所以能整 流，是因为它们都具有单向导电的共同特性。
3. 滤波器:是将脉动直流中的交流成分滤除，减少整流电 压的脉动程度，以适合负载的需要。
第18章 直流稳压电源
3.π形滤波器
• 如果要求输出电压的脉动更小，可以在LC滤波器的前 面再并联一个滤波电容C1，便构成了π形LC滤波器。它的 滤波效果比LC滤波器更好，但整流二极管的冲击电流较大。 如图(a)所示。
电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法
电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法简介：稳压电路是电子电路中常见的一种功能性电路。
它能够通过一系列的原理和方法来稳定电压输出，从而保障电路的正常运行。
本文将介绍电路中的稳压稳定电压输出的原理与方法。
一、稳压原理在电路中，稳压电路主要依托于负反馈原理来实现稳定的电压输出。
负反馈，顾名思义就是将输出信号的一部分反馈到输入端，通过调节反馈信号的幅度和相位，来控制输出信号的稳定性。
二、常见的稳压方法1. 线性稳压器线性稳压器是最常见的一种稳压方法。
它通过在输入端和输出端之间接入一个稳压器件来实现电压的稳定输出。
这种方法的原理是将多余的电压通过稳压器件消耗掉，从而保持输出端的电压稳定。
2. 开关稳压器开关稳压器是一种高效率的稳压方法。
它通过不断开关的方式，将输入电压在高频率下转换成脉冲信号，然后再通过滤波电路将其平滑为稳定的直流电压输出。
这种方法具有高效率和较小的尺寸等优点，广泛应用于各种电子设备中。
3. 电容稳压器电容稳压器是另一种常见的稳压方法。
它通过合理选择电容的数值和连接方式，来实现电压的稳定输出。
当输入电压发生波动时，电容可以吸收多余的电荷，从而保持输出电压的稳定性。
4. Zener二极管稳压器Zener二极管稳压器是一种基于二极管反向击穿特性的稳压方法。
它通过选择合适的Zener二极管电压和串联电阻来实现电压的稳定输出。
这种方法成本较低，但输出电流能力较小。
三、稳压电路的设计考虑因素在设计稳压电路时，需要考虑一些关键因素，以保证稳压电路的性能和稳定性。
以下是一些常见的设计考虑因素：1. 输入电压范围：稳压电路应该能够适应不同范围的输入电压变化，以应对各种工作环境。
2. 输出电压稳定度：稳压电路输出的电压应该具有较高的稳定度，以满足目标电路对电压精度的要求。
3. 输出电流能力：稳压电路应该能够满足目标电路所需的输出电流能力，以保证电路的正常工作。
4. 效率和功耗：稳压电路的效率和功耗对于整个系统的能耗和热管理都有重要影响，需要在设计时加以考虑。
直流稳压电源实验总结
直流稳压电源实验总结直流稳压电源实验总结本次实验是关于直流稳压电源的搭建和调试。
通过实验，我深入了解了直流稳压电源的原理、构成和工作特性，并掌握了搭建和调试直流稳压电源的方法和技巧。
以下是我对此次实验的总结。
一、实验目的和原理：1. 实验目的：掌握直流稳压电源的原理、构成和工作特性；了解直流稳压电源搭建的方法和调试技巧。
2. 实验原理：直流稳压电源是通过将交流电转换为直流电，并通过稳压电路控制输出电压，保证输出电压的稳定性。
主要由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和过载保护电路等组成。
二、实验步骤和结果：1. 搭建电路：按照实验指导书的要求，连接变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和过载保护电路等。
2. 调试电路：逐步调整电路中的各个元件，如变压器的匝数、整流电路的电容和电阻等，保证电路的正常工作。
3. 测试电路：使用万用表测量输出电压，调整稳压电路中的电阻，使得输出电压保持在设定范围内，并记录下各个电压值。
4. 分析结果：对实验数据进行分析，比较不同设置下的输出电压稳定性和输出电流的波动情况，评估电路的工作性能。
5. 实验总结：总结实验过程中遇到的问题和解决方法，对电路的优化和改进提出建议。
三、实验心得和收获：通过本次实验，我深入了解了直流稳压电源的原理和构成，并掌握了搭建和调试直流稳压电源的方法和技巧。
实践中，我遇到了一些问题，如变压器的接线错误、整流电路的电容值选择不当等，但通过借鉴相关参考资料和请教老师同学，最终成功解决了这些问题。
通过实验，我发现直流稳压电源的稳定性非常重要。
在调试过程中，我发现通过调整稳压电路中的电阻，可以有效地控制输出电压的稳定性。
同时，我也注意到过载保护电路的重要性，它能够保护电路免受过载的损害。
此外，本次实验还加深了我对电路中各个元件的理解，如变压器的作用、整流电路的原理和滤波电路的功能等。
这对于我深入学习电路方面的知识，提高电路设计和调试能力非常有帮助。
综上所述，本次实验让我深入了解了直流稳压电源的原理和构成，掌握了搭建和调试直流稳压电源的方法和技巧。
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经典直流稳压电路原理分析
张大为1 崔金2 秦小二2 / 1.中国人民解放军93798部队 2.中国人民解放军93575部队
【摘 要】电子设备大都对电压抖动较为敏感，要求有稳定的工作电压，直流稳压电路是直流稳压电源的
重要组成部分。本文对分析了常用的几个直流稳压电路的工作原理，总结了各自的特点并给出了对比分析。
【关键词】直流；稳压电路；原理分析
稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。
这种电路能提供稳定的直流电源，对各种电子设备能够稳定工作起到了重要的作用。常见直流稳压电路主
要有四种，分别为：稳压二极管稳压电路、串联晶体管稳压电路、并联晶体管稳压电路和开关型稳压电路。
一、稳压二极管稳压电路
稳压二极管，又叫齐纳二极管，是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这
临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区尽管流过二极管的电流变化很大，而其两
端的电压却变化极小，并且这种现象的重复性很好，从而起到稳压作用。因为这种特性，稳压管主要被作
为稳压器或电压基准元件使用。
图1为稳压二极管稳压电路,由限流电阻RS和稳压二极管DZ组成。
Dz
Is
Rs
Ro
UsUo
IoIz
稳压电路
+
-
+
-
图1 稳压二极管稳压电路
输出端电压 UO=UＺ=UＳ–RＳ*IS= UＳ–(IＺ+IＯ)RＳ （式1）
Us为未稳压的输入直流电压, UO为经过稳压的直流电压, RS为DZ的限流保护电阻, 又起电压调整作用,
DZ为稳压二极管, RL为负载电阻。其工作原理是: 此电路主要利用稳压二极管的稳压特性, 即DZ反向导通
后其两端的压降基本保持不变。当UＳ增大引起RS上的电流增大, 但UO 即DZ两端的电压保持恒定不变, 这
样UＳ的增大量全部降在RS上, 以保持UO不变, 反之亦然。在实际应用中RS的特性和DZ的特性对整个稳压
过程起关键作用。
这种稳压电路的工作范围受稳压管最大功耗的限制，Iz不能超过一定数值。其关键是：在US、RL及
UO均为给定的条件下,Rs值的选取应保证在输入电压为最大值UＳmax时,稳定电流Iz和稳压管允许的功耗
不超过规定的最大值；在输入电压为最小值时,又能保证Iz不低于最小的稳定电流。
二、并联晶体管稳压电路
晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。
晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关。
Dz
Is
Rs
Ro
UsUo
Io
Ib稳压电路+-+-TIc
图2 并联晶体管稳压电路
图2为并联晶体管稳压电路。其中T是调整管、DZ是基准稳压管，Rs是Dz的限流电阻，RO是负载。
这个稳压电路的输出电压约等于稳压管DZ的稳压值（实际上要加上T发射结电压，一般锗管取0.3V，硅管
取0.7V）。这是由于电源在工作时，T发射结导通，发射极电压与基极电压连结一致，而基极电压被DZ稳
定在一个固定值。这个电路可以看作T将DZ的稳压作用放大了β倍，相当于接入一个稳压值为DZ稳压值，
稳压效果为β倍DZ稳压效果的稳压管。
并联稳压电路稳压性能有所提高，线路也不复杂，其优点是：有过载自保护性能，输出断路时调整管
不会损坏；在负载变化小时，稳压性能比较好；对瞬时变化的适应性较好。 但并联稳压电路也有比较大的
缺点：效率较低，特别是轻负载时，电能几乎全部消耗在限流电阻和调整管上；输出电压调节范畴很小；
稳定度不易做得很高。这些固有的缺点很难改进，所以现在普遍利用的都是串联稳压电路。
三、串联晶体管稳压电路
图3为简单的串联晶体管稳压电路。调整管T与负载电阻RO相串联，当由于供电或用电发生变化引起
电路输出电压波动时，它都能及时地加以调节，使输出电压保持基本稳定，因此它被称做调整管。稳压管
DZ为调整管提供基准电压，使调整管基极电位不变。RS 是DZ的保护电阻，限制通过DZ的电流，起保护稳压
管的作用。
Dz
IsRsRoUsUoIoIb
稳压电路
+
-
+
-
T
Ic
图3 串联晶体管稳压电路
电路稳压过程是这佯的：如果输人电压US增大，使输出电压UO增大时，由于Ub＝Uw固定不变，调整管
基射集间电压Ube =Ub-US将减小，基极电流Ib随之减小，而管压降Uce 随之增大，从而抵消了US 增大的部分，
使UO基本稳定。如果负载电流IO增大，使输出电压UO减小时，由于Ub固定，Ube 将增大，Uce 减小，也同样
地使UO基本稳定。
从上面分析中可以看到，调整管既象是一个自动的可变电阻：当输出电压增大时，它的“阻值”就增
大，分担了大出来的电压；当输出电压减小时，它的“阻值”就减小，补足了小下去的电压。无论是哪种
情况，都使电路保持输出一个稳定的电压。这种稳压电路也能输出较大的电流,而且输出电阻低,稳压性能
好；电路也易于制作，但其也有输出电压不可调等缺点。
四、开关型稳压电路
基于上述线性稳压电路的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有30%
－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。为解决线性型稳压电源功耗较大的缺
点，研制了开关型稳压电源。开关稳压器的转换率可达60%～85%以上，而且可以省去工频变压器和巨大的
散热器，体积和重量都大为减小，具有体积小，效率高的优点。这种开关型电路已在各种电子设备中获得
广泛的应用。
开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前
开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
图4 开关电源基本电路原理框图
开关式稳压电源的基本电路框图如图4所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含
有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压
经整流滤波变为所需要的直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、
脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路
用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。
常用的实现开关控制的方法；有自激式开关稳压器、脉宽调制式开关稳压器和直流变换式开关稳压器
等。开关型稳压电路体积小，转换效率高，但控制电路较复杂。随着自关断电力电子器件和电力集成电路
的迅速发展，开关电源已得到越来越广泛的应用。
参考文献：
[1]张立荣.一种改进太阳能计算器芯片二极管稳压电路设计[J],电子与封装,2012(10).
[2]李向东,刘伟. 串联型稳压电路的设计,周口师范高等专科学校学报[J],2001(09).
[3]张新德.稳压电路原理及其基本应用分析,家庭电子[J],1998(01).
[4]傅丰林.模拟电子线路基础,西安电子科技大学出版社[M],(2002-01出版).
经典直流稳压电路原理分析
作者：张大为， 崔金， 秦小二
作者单位：张大为(中国人民解放军93798部队)， 崔金,秦小二(中国人民解放军93575部队)
刊名：
科学时代
英文刊名：KEXUE SHIDAI
年，卷(期)：2013(9)
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