模电直流稳压电源课程设计(模电课设
模电课程设计直流稳压电源
直流稳压电源设计1. 引言直流稳压电源是一种用于提供恒定直流电压输出的电子设备，广泛应用于各个领域的电子设备中。
本文将详细介绍直流稳压电源的设计过程，包括理论基础、电路设计、实验步骤和结果分析等。
2. 理论基础2.1 直流稳压原理直流稳压电源的基本原理是通过负反馈控制技术，使得输出端的电压保持在一个稳定值。
在负载变化或输入电源波动时，通过调节控制信号，使得输出端的电压不受影响。
2.2 稳压管稳压管是直流稳压电源中常用的元件，它能够根据输入端的变化自动调整其导通状态以保持输出端的恒定电压。
常见的稳压管有Zener二极管和三端稳压器。
2.3 变压器变压器是直流稳压电源中用于降低或升高交流输入电源的元件。
通过变换输入端的交流电压，可以得到所需的直流输出电压。
3. 电路设计3.1 输入端设计输入端设计包括交流输入电源的接入和滤波。
将交流输入电源通过变压器降压至所需的电压等级。
使用滤波电路对输入信号进行滤波，去除交流成分，得到纯净的直流信号。
3.2 稳压管设计稳压管是直流稳压电源中最关键的元件之一。
根据所需的输出电压和额定电流，选择合适的稳压管进行设计。
在稳压管前后分别加上适当的限流电阻和维护电阻，以保证稳定工作。
3.3 输出端设计输出端设计主要包括负载调节和过载保护。
通过连接合适的负载电阻，并在输出端加上过载保护元件，可以实现对输出端电流和功率的控制和保护。
4. 实验步骤4.1 确定需求和参数首先需要明确直流稳压电源的需求和参数，包括输出电压、额定电流、负载范围等。
4.2 选取元件和计算参数根据需求确定所需的元件，并进行参数计算。
包括变压器的变比计算、稳压管的选择和限流电阻的计算等。
4.3 绘制电路图根据元件选取和参数计算结果，绘制直流稳压电源的电路图。
4.4 搭建实验电路按照电路图，搭建实验所需的电路，连接各个元件。
4.5 调试和测试对搭建好的实验电路进行调试和测试，包括输入端、稳压管和输出端的工作状态检查。
模电课程设计-直流稳压电源设计说明书
1 设计目的学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
2 设计任务及要求2.1简要说明在电子系统中，总是需要一种稳定输出电压大小的直流稳压电源，通常将这种电源称为可调直流稳压电源。
它输出电压V o恒定，又较大的输出电压。
2.2设计要求(1)设计任务：设计电源变压器，整流电路和稳压电路。
(2)主要技术指标：(3)输出电压：3~9v连续可调(4)输出电流:Iomax=800mA(5)输出电压变化量：(6)稳压系数：Sv<﹦0.0033 设计步骤设计将220V交流电转换为3—9V连续可调电源，有直流稳压电源原理，设计如下概要电路图1：图1 整体设计原理图3.1变压器变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
原理演示图2 变压器基本原理图变压器的基本原理是电磁感应原理，现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理（如图2-1）：当一次侧绕组上加上电压Ú1时，流过电流Í1，在铁芯中就产生交变磁通Ø1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É1，É2，感应电势公式为：E=4.44fNØm式中：E--感应电势有效值f--频率N--匝数Øm--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú1和Ú2大小也就不同。
当变压器二次侧空载时，一次侧仅流过主磁通的电流（Í0），这个电流称为激磁电流。
当二次侧加负载流过负载电流Í2时，也在铁芯中产生磁通，力图改变主磁通，但一次电压不变时，主磁通是不变的，一次侧就要流过两部分电流，一部分为激磁电流Í0，一部分为用来平衡Í2，所以这部分电流随着Í2变化而变化。
模电课程设计_多路输出直流稳压电源设计
模电部分多路输出直流稳压电源设计一、设计任务与要求1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出，主要技术指标要求：第一档输出 +12V，-12V 1A第二档输出 +5V，-5V 1A第三档输出 +3～+12V2．学会根据已学知识设计具有某一特定功能的电路；3．学会基本电路的组装与调试。
二、方案设计与论证可调直流稳压电源一般由电源、变压器、整流电路、滤波电路、及稳压电路组成。
变压器把市电220V/50Hz交流电变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
这次课程设计是在王枫老师指导下充分利用所学模拟电子技术的知识设计制作的。
直流稳压电源有很多优异特性，为获得可靠的直流电压，一个简易的办法就是将我国目前的市电电压通过一定的方法转化为我们需要的直流电。
我们此次课程设计任务就是设计一个可靠的多路输出直流稳压电源。
本设计主要采用多路输出直流稳压构成集成稳压电路，通过变压、整流、滤波、稳压四过程将 220V交流电变为稳压直流电，实现实现固定输出电压 +12V、-12V、+5V、-5V四种电压输出，并实现在+3V～+12V间可调。
采用电源变压器、整流滤波电路、和稳压电路。
其中稳压电路是采用7812和7912实现+12V、-12V输出；采用集成电路7805和7905稳压器实现+5V、-5V输出；采用317集成电路实现+3～+12V输出。
将此方案与其他任何方案进行对比，可以发现此方案结构简单，所用元件数目较少，且容易调试。
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
为了得到此稳压直流电源，我们利用所学的模电知识设计可调直流稳压电源，此电源一般由电源变压器，整流、滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把电交流电压变为所需要的低压交流电，整流电路把交流电变为直流电，经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
模电课程设计直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2014 年 6 月10日直流稳压电源设计一、设计功能概述本次设计的设计要求为：设计一个直流稳压电源；输入交流电压220v；输出直流电压5v；输出电流1A；输出最大纹波电压小于10mV。
本文所设计的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220v 的单相交流电压转换为输出稳定的5v直流电压。
在负载电阻为几十到几千欧姆时其输出电压稳定，纹波电压小于10mv；最大输出电流可达1A。
电路设计方面采用电源变压器电路、整流电路、滤波电路、稳压电路组成直流稳压电源电路。
其中，整流电路采用单相桥式整流电路；滤波电路采用电解电容滤波电路；稳压电路串联型稳压电路。
直流电源在二、设计步骤1、原理分析单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图及如图1.1所示。
图1.1电源变压器是为了降低从电网输入电压的有效值。
直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
变压器副变电压有效值决定于后面电路的需要。
整流电路把变压器副边的交流电压转化为直流电压。
即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，但整流电路的输出仍有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。
采用电容滤波电路可以有效减小电压的脉动，使输出电压平滑。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也会随之变化。
为了稳定电压需要用到稳压电路。
本文采用具有放大环节的串联型稳压电路，可以使直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
下面分别介绍一下各个部分的原理。
（1）单相桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的缺点，本文所设计直流稳压电源采用单相全波整流电路。
模电课程设计直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握直流稳压电源的基本工作原理，理解稳压电路各组成部分的作用及相互关系。
2. 使学生掌握稳压电源的主要性能指标，如电压稳定性、负载调整率、纹波系数等。
3. 帮助学生了解不同类型的稳压电路及其特点，如线性稳压电路、开关稳压电路等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析实际电路的能力，能正确选用稳压电源并进行简单的电路设计。
2. 提高学生动手实践能力，学会使用示波器、万用表等工具进行稳压电源性能测试。
3. 培养学生团队协作能力，能在小组讨论中积极发表见解，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成自主学习、探究学习的习惯。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，敢于面对和解决问题。
3. 增强学生的环保意识，认识到电子设备对环境的影响，倡导绿色环保理念。
课程性质：本课程为模拟电子技术课程的一部分，侧重于直流稳压电源的工作原理、性能分析和应用。
学生特点：学生为高中年级，已具备一定的电子基础知识，具有较强的学习能力和动手实践能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实验相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际电路设计中，提高解决问题的能力。
教学过程中，注重分解课程目标，确保学生达到预定的学习成果，为后续课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论教学：a. 稳压电源概述：介绍稳压电源的定义、分类及在电子设备中的作用。
b. 线性稳压电路：讲解LM7805等常用线性稳压集成电路的内部结构、工作原理及性能参数。
c. 开关稳压电路：分析开关稳压电路的基本原理、电路组成及特点，如效率高、体积小等。
d. 稳压电源性能指标：阐述电压稳定性、负载调整率、纹波系数等性能指标的定义及测试方法。
2. 实践教学：a. 稳压电源搭建与测试：指导学生搭建线性稳压电路和开关稳压电路，使用示波器、万用表等工具进行性能测试。
(整理)模电课程设计+直流稳压电源
1）题目：串联型直流稳压电源2)设计任务和要求任务：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V、9V两档，正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、纹波电压峰值▲V op-p≤5mv；3)整体电路设计*整体电路框图（1）方案比较；方案一：Q1方案二：¸50%Q12N2923¸50%这两种方案都是在图（1）框图的思想指导下设计的，都是将市电经过变压，整流，滤波，再经过稳压电路后输出一个稳定的电压。
电路的各部分原理如下：1、变压变压部分是由一个220V 交流电源和变压器组成的！变压器是通过线圈的比例来调整输出电压的。
由Ui=(2~3)Uo 可大概确定线圈的匝数比！ 2、整流整流部分是由四个晶体二极管组成的，利用晶体二极管的正向导通、反向截止的特性，将交流电正流程变压直流电。
！ 3、滤波利用了电容通交流，阻直流的特性，可以将大部分的交流信号直接导向低端，从而达到滤波的效果*可以由Ui=(2~3)Uo 选择整流滤波电路的元件参数。
4、基准稳压电路基准稳压电路是由一个电阻和稳压管组成的！稳压二极管是一种硅材料支撑的面接触型的晶体二极管，当稳压管在反向击穿的时候，在一定的电流范围内，（或者说在一定的功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性。
只要控制反向电流不超过一定值，管子就不会因过热而损坏！而在这各组成部分中的电阻就承担起这个责任！通过电阻的分压，可以使的稳压管工作在有限电压范围之内！5、取样、调整、放大这三个部分是连成一体的。
首先先通过三个串联电阻以及稳压管取样，然后在通过运算放大电路的放大。
放大后的数值输出给调整管的基极，经过三极管的放大功能，调整U0的电压值！这是一个深度反馈电路，从而保证了能够输出一个恒定稳压值！其总过程为：当U0增大，这是运放两端的取样就增大，由于运放是反向接入电路，所以其是反向放大从而是输出运放输出端电压值变小，再通过三极管的放大作用，基极的电压变小，其发射极的电压自然也就降低了！从而减小了U0数值！同理，当U0减小的时候，通过这个部分电路的共同作用，可以将U0提升上来，从而达到稳压输出的效果！稳压电路原理框图如下：保护电路方案一：L通过上面的原理，我开始设计了方案一的原理图。
模电课程设计直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2014 年 6 月10日直流稳压电源设计一、设计功能概述本次设计的设计要求为：设计一个直流稳压电源；输入交流电压220v；输出直流电压5v；输出电流1A；输出最大纹波电压小于10mV。
本文所设计的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220v 的单相交流电压转换为输出稳定的5v直流电压。
在负载电阻为几十到几千欧姆时其输出电压稳定，纹波电压小于10mv；最大输出电流可达1A。
电路设计方面采用电源变压器电路、整流电路、滤波电路、稳压电路组成直流稳压电源电路。
其中，整流电路采用单相桥式整流电路；滤波电路采用电解电容滤波电路；稳压电路串联型稳压电路。
直流电源在二、设计步骤1、原理分析单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图及如图1.1所示。
图1.1电源变压器是为了降低从电网输入电压的有效值。
直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
变压器副变电压有效值决定于后面电路的需要。
整流电路把变压器副边的交流电压转化为直流电压。
即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，但整流电路的输出仍有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。
采用电容滤波电路可以有效减小电压的脉动，使输出电压平滑。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也会随之变化。
为了稳定电压需要用到稳压电路。
本文采用具有放大环节的串联型稳压电路，可以使直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
下面分别介绍一下各个部分的原理。
（1）单相桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的缺点，本文所设计直流稳压电源采用单相全波整流电路。
模电课程设计——直流稳压电源设计
目录一、引言 (2)二、设计目的 (3)三、设计任务和要求 (3)四、设计步骤 (4)五、总体设计电路 (21)六、设计元件列表.. (23)七、参考文献资料 (24)八、综合总结 (25)一、引言直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的+/- 5v直流电，并实现电压可在3-12V连续可调。
电源的发展经历了整流器时代，逆变器时代、变频器时代并逐步向绿色靠拢。
稳压电源的历史可追溯到十九世纪，爱迪生发明电灯时，就曾考虑过稳压器，到二十世纪初，就有铁磁稳压器以及相应的技术文献，电子管问世不久，就有人设计了电子管直流稳压器，在四十年代后期，电子器件与磁饱和元件相结合，构成了电子控制的磁饱和交流稳压器。
五十年代晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源成了直流稳压电源的中心。
六十年代后期，科研人员对稳定电源技术做了新的总结，使开关电源，可控硅电源得到快速发展，与此同时，集成稳压器也不断发展。
直至今日，在直流稳压电源领域，以电子计算机为代表的要求供电电压低，电流大的电源大都由开关电源担任，要求供电电压高，电流大的设备的电源由可控硅电源代之，小电流、低电压电源都采用集成稳压器。
关键词：直流；稳压；变压二、设计目的1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务及要求直流稳压电源的设计1.简要说明：在电子系统中，总是需要一种稳定输出电压大小的直流稳压电源，通常将这种电源称为可调直流稳压电源。
它输出电压V o恒定，又教大的输出电压。
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一、设计题目：
直流稳压电源
二、设计要求：
输出电压可以在3—10V连续调节，稳压电源可采用串联型稳压电路或三端稳压电路设计。
目录
一、设计题目-----------------------------1
二、设计要求-----------------------------1
三、原理与分析 --------------------------3
四、具体实现---------------------------8
五、各部分定性说明以及定量分析--------10
六、设计心得体会----------------------13
七、参考文献---------------------------15
三、原理与分析
1．直流稳压电源的基本原理
直流稳压电源一般由直流电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。
各部分的作用：
图1 示意图
（1）电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器副边与原边的功率比为
P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。
（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
图2：
各滤波电容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
图3
（3）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。
其典型电路如图2，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为： Uo＝1.25（1＋R2/R1）
式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。
图4
2．稳压电流的性能指标及测试方法
稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质
量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。
测试电路如图3。
图5 稳压电源性能指标测试电路
（1）纹波电压：叠加在输出电压上的交流电压分量。
用示波器观测其峰峰值一般为毫伏量级。
也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。
（2）稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化.稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。
（3）电压调整率：输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此只需测试其中之一即可。
（4）输出电阻及电流调整率
输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值.电流调整率：输出电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。
输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。