直流稳压电源电路
直流稳压电源原理
直流稳压电源原理1.整流电路：直流稳压电源通常使用变压器将交流电转换为较低的交流电压。
接下来，交流电通过整流电路，将交流电转换为直流电流。
经过整流的电流是脉动的，其中包含了交流电的频率成分。
2.滤波电路：为了消除整流电路中产生的脉动电流，需要使用滤波电路。
滤波电路通常使用电容器或电感器来滤除脉动电流中的交流成分，从而得到相对平坦的直流电流。
通过合理选择电容或电感元件的数值，可以实现较好的滤波效果。
3.稳压电路：稳压电路是直流稳压电源中最重要的部分。
它的作用是根据实际需要，对输出电压进行精确的调节和稳定。
常见的稳压电路包括三端稳压器、开关稳压器和线性稳压器。
其中，线性稳压器是最简单和常用的一种，通过调整稳压管或稳压芯片的工作状态，来控制输出电压的稳定性。
4.过载保护电路：为了保护直流稳压电源和被供电设备，通常需要设计过载保护电路。
过载保护电路可以监测并及时处理过载情况，以防止电源过载或短路等故障。
常见的过载保护电路包括过流保护、过压保护和过热保护等。
总结起来，直流稳压电源的原理就是将交流电转换为稳定的直流电，并通过滤波、稳压和过载保护等电路来实现。
这样可以保证供电设备得到稳定的直流电源，以确保其正常工作和性能。
除了以上介绍的基本原理，直流稳压电源还可以根据实际需求添加其他功能电路，例如短路保护、起动和停机控制、过电压保护和低压保护等。
不同类型的直流稳压电源在工作原理和电路设计上可能会有所不同，但主要目标都是提供稳定、可靠的直流电源，以满足不同设备的工作需求。
直流稳压电源电路组成
直流稳压电源电路组成直流稳压电源电路是一种用于将交流电转换为稳定的直流电的电路。
它通常由输入变压器、整流桥、滤波电容、稳压器和输出端组成。
下面我们将逐一介绍这些组成部分。
1. 输入变压器输入变压器是直流稳压电源电路中的第一个组成部分，它主要用于将交流电转换为所需的低电压交流信号。
输入变压器通常由铁芯和线圈组成，其作用是通过感应作用将高压低频交流信号转换为低压高频交流信号。
2. 整流桥整流桥是直流稳压电源电路中的第二个组成部分，它主要用于将输入变压器输出的交流信号转换为直流信号。
整流桥通常由四个二极管组成，其中两个二极管被连接到正极，另外两个被连接到负极。
当输入变压器输出正半周时，其中一个二极管导通；当输出负半周时，另一个二极管导通。
这样就可以实现从交流到直流的转换。
3. 滤波电容滤波电容是直流稳压电源电路中的第三个组成部分，它主要用于去除整流桥输出的脉冲波形中的高频噪声。
滤波电容通常被连接到整流桥输出端，其作用是将电容器充电并在负载上提供平稳的直流输出。
4. 稳压器稳压器是直流稳压电源电路中最重要的组成部分之一，它主要用于保持输出端稳定的电压。
稳压器通常由晶体管、集成电路或其他电子元件组成，并被连接到滤波电容和输出端之间。
当负载变化时，稳压器会自动调节其输出以保持恒定的电压。
5. 输出端输出端是直流稳压电源电路中最后一个组成部分，它主要用于提供所需的直流输出。
输出端通常由一个或多个接头和负载组成，并被连接到稳压器的输出端。
总之，以上五个组成部分共同构成了一个完整的直流稳压电源电路。
这种类型的电源广泛应用于工业、家庭和科技领域，并且具有可靠性高、效率高、性能优良等优点。
第18章 直流稳压电源
18.1 整流电路 18.2 滤波电路 18.3 稳压电路
1
小功率直流电源的组成及各部分的作用
直流电源是能量转换电路，将220V（或380V） 50Hz的交流电转换为直流电。
改变电压值 通常为降压
半波整流
交流变脉 动的直流
全波整流
减小脉动
1) 负载变化输出电压 基本不变； 2) 电网电压变化输出 电压基本不变。
9
18.1.2 单相桥式整流电路
1. 电路结构 a
io
3. 工作波形 u
+ 4
1 +
2U
－b u–
3
2
uo –
－RL
uo
t
2U
2. 工作原理
t
u 正半周，Va>Vb，
uD
t
二极管 D1、 D3 导通， D2、 D4 截止 。
2U
uD2 uD4
10
18.1.2 单相桥式整流电路
输出是单向脉动 的直流电压！
整流电流平均值 Io Io
变压器副边电流有效值 I
Uo RL
0.45
U RL
I
1 2π
π ο
( I msin
t )2 d
t
1.57Io
7
u
2U
Tr a D io
O
t
+
+
uo
u
RL uo
2U
io
–
–
O
b
uD
t
O
t
2U
(4) 流过每管电流平均值 ID ID Io
(5) 每管承受的最高反向电压 UDRM
0—24V可调直流稳压电源电路
0～24V可调直流稳压电源电路的设计方法1 引言电子电路要正常工作，电源必不可少，并且电源性能对电路、电子仪器和电子设备的使用寿命、使用性能等影响很大，尤其在带有感性负载的电路和设备(如电机)中，对电源的性能要求更高。
在很多应用直流电机的场合中，要求为电机驱动电路提供1个其输出能从0 V开始连续可调(0～24 V)的直流电源，并且要求电源有保护功能。
实际上就是要求设计一个具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路。
该电路的设计关键在于稳压电路的设计，其要求是输出电压从0 V开始连续可调；所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调；输出电压应能够适应所带负载的启动性能。
此外，电路还必须简单可靠，能够输出足够大的电流。
2 电路的设计符合上述要求的电源电路的设计方法有很多种，比较简单的有3种：(1)晶体管串联式直流稳压电路。
电路框图如图1所示，该电路中，输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压，取样电压与基准电压进行比较得到误差电压，该误差电压对调整管的工作状态进行调整，从而使输出电压发生变化，该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反，从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。
因输出电压要求从0 V起实现连续可调，因此要在基准电压处设计辅助电源，用于控制输出电压能够从0 V开始调节。
单纯的串联式直流稳压电源电路很简单，但增加辅助电源后，电路比较复杂，由于都采用分立元件，电路的可靠性难以保证。
(2)采用三端集成稳压器电路。
如图2所示，他采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。
(3)用单片机制作的可调直流稳压电源。
该电路采用可控硅作为第一级调压元件，用稳压电源芯片LM317，LM337作为第二级调压元件，通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值，从而改变调压元件的外围参数，并加上软启动电路，获得0～24 V，0.1 V步长，驱动能力可达1 A，同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。
第4章直流稳压电源
'
2 U2
UO
T RLC ≥(3~5) 2 UO =1.2U2
0
iD
0
t1 t2
t3 t4
t
0.9U2 0.45U2
0
IO
t
全波整流电容滤波电路的外特性
2. 电感滤波电路 T
L
io
u1
uo
u2
u'o
RL
uo
u'o
uo、 io
2 3
Uo
0.9U2
外特性较硬
t
外特性
Io
电感L越大，滤波效果越好。
3. 单结晶体管振荡电路和工作波形
第4章 4.6
uC
充
R
R2
UP
UBB
电 C
UV
0
t
u
放 电 G
uG
t
R1
uG
0
振荡 原理
当电容充电到uc≥Up时,单结晶体管导通,经R1放电; 当电容放电至uc<UV时单结晶体管截止,电容重新 充电。 循环往复,在电阻R1上形成触发脉冲uG 。
第4章 4.6
4. 单结晶体管同步触发整流电路和工作波形
uZ uC uG
t
t
uO
t
t
习题
1. 一个直流稳压电源应该由以下几部分组成:___________
滤波电路；稳压电路 。 变压器;整流电路;
2. 普通晶闸管控制极的作用是(
a ）。
(a) 加正向电压触发晶闸管使其导通 (b) 加反向电压使晶闸管可靠的截止 (c) 使阳极电流与控制极电流保持线性关系实现电流放大作用
(1) 电路组成 D3 R D4 Rp DZ C R2
数字电路 第七章 直流稳压电源
=
1 π
π 0
2V sinωt d( ωt ) = 2 2 V = 0.9V π
流过负载电阻RL的电流io的平均值Io
Io
=
Vo RL
= 0.9
V RL
流经每个二极管的平均电流
ID
=
1 2
Io
=
0.45
V RL
最高反向电压VDRM VDRm = 2V
纹波系数(脉动系数)kr
kr
=
4 3
2V / 2 2V ≈ 0.67 ππ
vi
2 ωt
vo
2 ωt
io = iD
2 RL
ωt
负载上得到的整流电压是单方向的、大小变化的脉动 电压， vo是一个非正弦周期电压，可用傅里叶级数表 示为
vo =
2 V[1+ π sin ωt − 2 cos 2ωt − 2 cos 4ωt −L]
π
2
3
15
vo的大小常用一个周期的平均值来表示：
∫ vo
止了输出电压的增加。
VI↑→VO↑→Vf↑→VB↓→VCE↑→VO↓
IE VE
R
IB
Vi
VB
VZ
R1
Vf
R2 Vo
RL
R3
2.输出电压调节范围的计算
根据图可知 Vf=VZ
VZ
R1 + R2 + R3 R2 + R3
≤ VO
≤
VZ
R1
+
R2 R3
+
R3
调节R2改变输出电压。
IE VE
R
IB
Vi
VB
VI↑→VO↑→VZ↑→IZ↑→IR↑→VR↑→VO↓
直流稳压电路
第7章 直流稳压电路
1. 电路组成及工作原理 在图7.6 （ a ）所示电路中，当变压器次级电压 u2 为 上正下负时，二极管 V1 和 V3 导通， V2 和 V4 截止，电流 i1 的通路为a→V1→RL→V3→b，这时负载电阻RL上得到一 个正弦半波电压如图 7.7中（0~π）段所示。当变压器次
1 Uo 2
0
2U 2 sin td (t )
2U 2
0.45U 2
(7—2)
2.流过二极管的平均电流iV
由于流过负载的电流就等于流过二极管的电流，所以
第7章 直流稳压电路
Uo U2 iV I o 0.45 RL RL
3. 二极管承受的最高反向电压URM
（7—3）
级电压u2为上负下正时，二极管V1和V3反向截止，V2和
V4 导通，电流 i2 的通路为 b→V2→RL→V4→a ，同样，在 负载电阻上得到一个正弦半波电压，如图 7.7 中（ π~2π ）
段所示。
第7章 直流稳压电路
a T ～ ＋－ u2 － + b V3 V2 i2 V4 V1 i1 RL － ＋ uo
第7章 直流稳压电路
7.1.4 滤波电路
整流输出的电压是一个单方向脉动电压，虽然是 直流，但脉动较大，在有些设备中不能适应（如电镀 和蓄电池充电等设备）。为了改善电压的脉动程度， 需在整流后再加入滤波电路。常用的滤波电路有电容 滤波、电感滤波和复式滤波等。
第7章 直流稳压电路
1.电容滤波电路
图7.8所示为一单相半波整流电容滤波电路，由于 电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会 突变，使输出电压得以平滑，达到滤波目的。;滤波过 程及波形如图7.9所示。
直流稳压电源及电压指示电路
目录1. 概述 (1)2. 方案论证 (1)3. 电路工作原理及说明 (3)2.1直流稳压电源电路 (3)2.1.1 电源变压器 (3)2.1.2 整流电路 (4)2.1.3 滤波电路 (5)2.1.4 集成稳压器 (6)2.1.5过流保护 (7)4.电路性能指标的测试 (8)4.1 稳压电源的输出及指示电路 (8)5. 结论 (9)6. 性价比 (10)7课设体会及合理化建议 (10)附录Ⅰ元器件清单 (11)附录Ⅱ整体电路原理图 (12)参考文献 (13)直流稳压电源及电压指示电路摘要：电源电路作为任何电子设备中不可缺少的部分，其设计越来越受到人们的重视。
电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
本文设计了直流稳压电源的两种方案，可通过LED来指示输出电压的高低，并确定其大体范围。
方案一对市电整流、滤波后，利用集成运算放大器及滑动变阻器来调节电压的输出范围。
方案二与方案一原理基本相同，但具有扩大输出电流的功能。
两种方案分别进行了软件仿真和硬件测试，所得结果均符合技术指标的要求。
关键词：稳压电源；发光二极管；电压指示1. 概述电源作为各种电子电路及电子设备工作的能量来源，在一个系统中占有重要地位。
电源的质量在一定程度上也决定了一台设备的可靠性及各项技术指标。
在各种电子线路的应用中，出于应用上的考虑常常不直接采用直流电源，而是将电网上的交流电通过一系列装置转换为直流电源输出。
这种转换电路并不复杂，一般由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等几部分构成，因此直流稳压电源电路在许多领域有着广泛的应用。
现在各种稳压电器已经广泛使用，其性能稳定，外围所需元件不多，调试方便。
本文要求设计一个可以指示输出电压的直流稳压电源，输出电压在0～5V范围内连续可调；要求用LED指示输出电压的范围，小于2V时只有一个LED点亮，大于等于2V时两个LED同时点亮；并且输出电压的纹波电压（峰峰值）不能超过10mV。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
二、数字万用表组成简介
图1-2-5 数字万用表的结构框图
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
图1-2-1具有放大环节的串联型可调稳压电源电路
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
2.各种类型直流稳压电源电路展示
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
设Ui降低（或RL降低、IL升高）→负载电压UL降低→取 样电压Ub2降低→VT2管的Ube2降低→VT2集电极电流IC2降低 →VT2集电极电位Vc2升高（即VT1基极Vb1）升高→VT1管 Ube1升高→Ic1升高→Uce1降低→UL升高（从而保持负载电压 基本不变）。 由以上稳压过程可见，输出电压的稳定是依靠VT1的管 压降改变来进行补偿的，调整管VT1处于放大区，它相当于 一个可变电阻。调整管的管压降落差范围愈大，则稳压性能 愈好，但调整管的功耗也愈大。
判别二极管 测晶体管 测负载
两端电压的操作和步骤
测输入电压 的操作和步骤 测负载 上电流的操作和步骤
同学之间出题 总分 开始时间 结束时 间 实际时间 综合成 绩
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
练一练
结合本任务的理论知识，回答以下问题。 一、填空题 1．数字万用表使用前准备工作 （1）将ON/OFF开关置于 位置，检查电池，如果电池电压不足,"" 将显示在 上，这时则需更换电池。如果显示器没有显示""，则按以 下步骤操作。 （2）测试笔插孔旁边的""符号，表示输入电压或电流不应 ，这是 为了保护内部线路免受损伤。 （3）测试之前，功能开关应置于你所需要的 。 2.直流电压测量 （1）将黑表笔插入 插孔，红表笔插入 插孔。 （2）将功能开关置于 档，并将测试表笔连接到待测电源(测开路 电压)或负载上(测负载电压降) 。
用数字万用表测量负载RL两端的电压，同时调节电位器RP1 改变负载电阻RL，读出电压的值，并记录在表1-2-2中。 注意： （1）如果不知道被测电压范围，可将功能开关置于最大量程 并逐渐下降。 （2）如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更 高量程。 （3）“ ”表示不要测量高于1000V的电压,显示更高的电压 值是可能的,但有损坏内部线路的危险。 7.交流电压测量 用数字万用表测量输入电压ui，记录在表1-2-2中。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
8.直流电流测量
用数字万用表测量负载RL上通过的电流，同时调节电位器RP1改变 负载电阻RL，读出电压的值，并记录在表1-2-2中。
注意： （1）如果使用前不知道被测电流范围,将功能开关置于最大量程并
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
2．电阻测量 用数字万用表测量1K电阻的阻值记录于表1-2-1中。 注意： （1）如果被测电阻值超出所选择量程的最大值，显示屏上 将显示“1”，应选择更高的量程。对于大于1MΩ或更高的 电阻,要等待几秒钟后读数才能稳定。 （2）当没有连接好时，例如开路情况，显示屏显示为“1”。 （3）当检查被测线路的阻抗时，要保证移开被测线路中的 所有电源，所有电容放电。被测线路中如有电源和储能元 件，会影响线路阻抗测试的正确性。
二、数字万用表 如图1-2-2 为DT9205型数字万用表。
1.数字万用表的功能：测 量电压、电流、电阻、 三极管极性的判别等。
图1-2-2 DT9205数字万用表
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
2．各种型号数字万用表展示。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
3．DT9205型数字万用表面板介绍。 如图1-2-3 为DT9205型数字万用表面板结构图。
动画演示DT9305数字万 用表面板介绍3D互动模 型动画
图1-2-3 DT9205数字万用表面板结构
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
5.交流电流的测量 （1）将黑表笔插入 插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红表笔插 入 插孔,当测量最大值为20A的电流时,红表笔插入\ 插孔。 （2）将功能开关置于 档,并将测试表笔 接入到待测电路。 6.电阻测量 （1）将黑表笔插入 插孔,红表笔插入 插孔。 （2）将功能开关置于 ,将测试表笔连接到待测电阻上。 7.电容测试 连接待测电容之前，注意每次转换量程时，复零需要时间,有漂移读数存 在不会影响测试精度： （1）将功能开关置于 。 （2）将电容器插入 中。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
3.交流电压测量 （1）将黑表笔插入 插孔，红表笔插入 插孔。 （2）将功能开关置于 档，并将测试笔连接到待测电源或负载 上。测量交流电压时, （填“有”或“无”）极性显示。 4.直流电流测量 （1）将黑表笔插入 插孔,当测量最大值为200mA的电流时,红 表笔插入 插孔，当测量最大值为20A的电流时，红表笔插入 插孔。 （2）将功能开关置于 档,并将测试表笔 接入到待测负载 上,电流值显示的同时,将显示红表笔的 。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
电子产品测量技术
陈恩平 仪征工业学校
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 项目一 直流稳压电源检测调试 任务二 运用数字万用表测量基本量
看一看
一、直流稳压电源电路
1．具有放大环节的串联型可调稳压电 源电路组成：调整部分（调整管VT1）， 取样电路（R3、RP、R4组成的分压 器），基准环节（稳压管VS和R2组成 的稳压电路）、比较放大级（放大管 VT2等）。