12V对称稳压电源设计
12V稳压电源课程设计报告
12V稳压电源课程设计报告目录：1．摘要。
2 . 正文。
3. 原理图。
4. PCB板图。
5.实际电路图。
6．心得体会。
12V稳压电源的设计，焊接，调试工作过程及工作原理的叙述，那些器件是重点，它们的工作原理和性质。
电路的原理图，PCB板图其中包括protel的应用与学习，以及实际的焊接电路图，电路中所需器件，在各个阶段的不同要点以及心得体会。
正文：我所做的是12V稳压电源，通过317芯片可以将超过12V的输入电压稳定到12V输出，从而得到稳定的12V电压，而不足12V的输入电压则直接输出，这就是整个电路的总体工作方式。
原理介绍：要想得到稳定的12V电压则317芯片是这个电路的关键，317芯片的输入电压范围在3V~40V，工作温度为—40到+125摄氏度，通过调节滑动变阻器的阻值可以控制输出端的电压大小，而此电路的边界条件是12V，需要区分12V上下的不同电路，则是由12V的5口继电器来控制，从而将两种情况分为两条支路以达到所需条件，只要继电器的输入电压足够12V它就将开关吸过来而导通从317输出的电压，而不足12V时则只能将此时的电压直接输出，继电器的控制是由Lm393比较器的输出电压来控制的，比较器输出高电平则继电器工作，反之则不工作，比较器的工作原理是当3端口的输入电压比2端口的电压大时，输出为高电平，反之则是低电平，而2端口的输入已被一个5V的稳压管所控制，所以它的输入电压是个定值为5V，只要通过滑动变阻器来改变3端口的输入电压，就能控制输出电平，另外此电路的输入端是交流电源，所以就要通过桥式整流电路将电流转变为直流电。
这个电路里的几个比较重要的器件有：317芯片，Lm393，12V继电器，2个滑动变阻器。
这就是整个电路的原理。
功能介绍：我的电路的功能是将大于12V的输入电压全部以稳定的12V输出，而低于12V的输入电压则直接输出，因此电路有控制电压的功能。
即最大的输出电压为12V。
出现的问题：因为是模拟电路所以误差会比较大，电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件，一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作，或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。
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。
-12V直流稳压电源设计
12V直流稳压电源设计一、摘要直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时，能保持输出直流电压基本不变的电源。
其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。
实测结果表明，该装置实现了题目要求的全部功能，实现了题目的基本要求。
关键词：直流、整流、稳压、滤波、电源二、设计目的1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。
2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。
3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务设计一个直流稳压线性电源，输入220V，50Hz的正弦交流信号，输出±12V对称稳压直流电。
四、遇到问题因为是模拟电路所以误差会比较大，电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件，一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作，或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。
要注意输入电压的器件如稳压管，一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏，只能换新的来替代。
五、原理电路和程序设计电路原理方框图1．直流稳压电源的基本原理下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。
(1)是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
(2)整流滤波电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
(3)稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
六、电路图和各部分波形图图1.变压电路图2.变压电路输出波形2.整流电路图3.整流电路图4.整流电路输出波形图5.滤波电路图6.滤波电路输出波形4.稳压输出电路（即完整电路）图7.稳压输出电路（即完整电路））图8.稳压输出波形七、参数的确定及元件选择1.变压器的变压比在原绕组两端通入交变电流I2时，在铁心内建立磁场，产生了磁通。
±12V简易直流稳压电源的设计说明
±12V简易直流稳压电源的设计1.1直流稳压电源的系统框图图（1）1.2各组成部分的功能（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电压。
（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
1．2．1 电源变压器电源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.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（如上图）：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。
12v电源电路设计及电路图分析
12v电源电路设计及电路图分析12v电源电路设计的操作步骤是什么，电路图又是怎么样的呢？下面由店铺向你推荐12v电源电路设计，希望你满意。
12v电源电路设计说明介绍一种特殊的直流稳压电源，它与其它电源不同之处是，连续可调范围极宽，只需拧动一只调压旋钮便可实现输出电压在正负之间连续而平滑地变化，且稳定度较高。
这种新型电源的适用性极广，可用于直流电动机无级变速与顺逆转向运行、栅极可关断晶闸管GTO器件与双向触发器件的检测试验等特殊场合。
12v电源电路设计图12v电源电路设计分析这种特殊电源的电原理如图1所示。
三端可调稳压集成电路lC和IC'构成电源核心。
lC及其外围元器件组成正输出稳压电源，IC'及其外围元器件组成负输出稳压电源，两者构成正负互作主辅的串联叠加电源电路。
主辅电路完全对称，元器件参数也完全相同。
线性同轴双联电位器Wl和W'l可调正、负电源的输出电压。
Wl 与W'l的连接形式保证了它们的电阻值Rwi与Rw，1始终保持互补关系，即Rwi+Rw，i=w，从而保证了正、负电源的输出电压绝对值也始终保持互补关系。
输出电压Uo和电容C4、C4’两端电压UAC、UCA'的关系如下：当UAC>UCA'时，Uo>o;当UAC=UCA，时，Uo=0;当UAC<UCA' 时，Uo<o。
可见，调整同轴双联电位器w1-w1'，即可实现Uo从负到正的连续变化。
由于上下两部分电路完全对称，故输出电压UO=UREF(Rw1-Rw1')/Rl，其中UREF=UAB=UB'A'，一它是三端稳压集成电路的基准电压。
Dl、D2系保护二极管，正常情况下均处于反偏状态，不起作用。
当输入电压因故突然下降(如C2失效击穿或输入端开路)时，输出电容C4会通过IC的小电流结对输入端放电，此时Dl能有效地将IC的输出与输入两端箝位限幅于0.7V左右，起到保护IC的作用。
正负12v直流稳压电源设计
设计者：
设计内容及要求：
利用7812、7912设计一个输出±12V、1A 的直流稳压电源； 要求：1）画出系统电路图，并画出变压 器输出、滤波电路输出及稳压输出的电 压波形；画出变压器副边电流的波形。 2）输入工频220V交流电的情况下， 确定变压器变比；
3）在满载情况下选择滤波电容的大小
整流电路：
整流前后副边电压U2的波形：
整流前
整流后
桥式整流后的电压波形：
整流滤波电路：
滤波后的电压波形：
直流稳压电路：
稳压后电压UL波形：
2、整流二极管参数选择 ID=0.5IL=500（mA） 所承受的最高反向电压为 URM=1.414U2=1.414 x 15=21.2v 因此，可以选择最大整流电流1A，反向工作峰 值电压为50v的整流二极管
3、滤波电容的选择 根据设计要求（取5倍工频半周期） 取RC=5 X T/2=5 x0.02/2=0.05s 得滤波电容值为 C=0.05/12=4.167mF 电容器承受的最高电压： Ucm=1.414 xU2=23.3v 可以选用4.3mF/25v的电解电容器
原理图中c1、c2为电解电容，用于滤波； C3、c4容值为0.33µF，用来防止自激振荡； C5、c6容值为1µF,用来消除高频噪声和改善输
出的瞬态特性，保证负载电流变化时不致引
起Uo有较大波动
说明： 电路设计中要求输出电压为 ±12v，所以电路上下对称，稳压 管选择LM7812和LM7912，其余各 项参数一一对应即可
（取5倍工频半周期）；
4）求滤波电路的输出电压； 5）说明三端稳压器输入、输出端电容的
作用及选取的容值。
设计结构：
220v、50Hz交流电 V稳定电压
12V稳压电源电路制作
系别：电子工程系
班级：电子1031班
姓名：肖芳高文祥
时间：2012年3月
实训
实训目的：12V直流稳压电源电路
实训内容：直流稳压电源电路仿真图
任务：一
原理图:1
结论:
任务：2
原理图:
修改后的原理图：
任务：3
原理图:
任务：二
五、心得体会
在这个电路的设计制作工程中，学会到了很多知识。在设计完电路图后，基本的理论工作已经完成，这对我们电路板的能力有不小的要求，在电路布线上既要做到准确到位又要保证元件布局合理美观大方。在有印制电路板的情况下，为节省焊接时间，我们必须学会如何巧妙的利用普通板上已有的线路。在对电路反复检查，核对，分析之后逐一排除了这些问题，最终该升压电路达到了比较理想的效果。
12V直流稳压电源的设计要点
12V直流稳压电源的设计要点1.电源负载能力：首先需要明确电源所需的负载能力，即所能提供的最大电流和功率。
确定负载能力后，可以选择合适的电源模块和元件。
2.电源输入电压范围：确定电源所需的输入电压范围，以确保电源能够适应各种输入电压条件。
3.稳压电路设计：稳压电路是直流稳压电源中的关键部分，能够保持输出电压在一定范围内的稳定。
常用的稳压电路包括线性稳压和开关稳压，可以根据需求选择合适的稳压电路。
4.电源滤波：直流稳压电源的输入和输出都需要进行滤波以去除噪声和波动。
输入一般采用电源滤波器，输出一般采用降噪滤波器，以确保电源的稳定性和可靠性。
5.过流保护：为了保护电源和负载，应设计过流保护电路来避免电流过大而损坏电源和负载。
常用的过流保护方法包括熔断器、过流保护芯片等。
6.过热保护：为了避免过热引起电源故障，应设计过热保护电路来监测电源温度并进行保护处理。
可以使用温度传感器和过热保护芯片等元件来实现过热保护功能。
7.短路保护：短路保护是为了避免电源和负载在短路情况下受到损坏。
可以使用短路保护芯片或者限流电路来实现短路保护功能。
8.过压保护：过压保护是为了避免电源输出电压过高而导致负载损坏。
可以使用过压保护芯片或者限压电路来实现过压保护功能。
9.输出电压调节：根据需求，可以设计输出电压可调节的直流稳压电源，可以使用可调稳压器来实现输出电压的调节。
10.故障指示：设计时可增加故障指示装置，以便能够及时发现和解决电源故障。
11.电磁兼容性设计：直流稳压电源设计时应注意电源和其他电子设备之间的电磁兼容性，以防止电源产生干扰或受到外界干扰。
12.综合性能要求：设计直流稳压电源时，还需考虑电源的效率、温升、响应时间等综合性能要求，以保证电源的可靠性和性能稳定性。
综上所述，设计12V直流稳压电源的要点包括电源负载能力、输入电压范围、稳压电路设计、电源滤波、过流保护、过热保护、短路保护、过压保护、输出电压调节、故障指示、电磁兼容性设计以及综合性能要求。
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荆楚理工学院电子课程设计成果学院：电子信息工程学院班级学生：学号：设计地点（单位）：D1102设计题目：±12V对称稳压电源设计完成日期：2016年6月23日指导教师评语: _________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________成绩(五级记分制):教师签名:±12V对称稳压电源设计一、设计任务与要求设计一个±12V对称稳压电源，实现其基本功能。
要求输入220V,50Hz的交流电，输出为±12V的对称稳压直流电，完成实际电路制作，测试相关电路参数，进一步掌握其基本原理。
二、方案设计与论证此设计要求设计一个双路输出12V稳压电源，该电源包含以下几个部分：变压器、整流桥、滤波电路、稳压电路、高频噪声静躁电路。
以上各部分的作用如下：变压器：变压器是将220V 50Hz的交流电压变换成整流电路所需要的交流电压。
整流桥：整流桥的作用是将交流电变成直流电，完成这一任务主要是靠整流二极管的单向导通作用。
滤波电路：滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗原件组成。
稳压电路：将输出电压保持在一个稳定的数值。
高频噪声静躁电路：滤除电路中出现的高频噪声。
方案一：±12V对称稳压电源设计由输入、变压、整流、滤波、稳压、去噪声、输出几部分组成。
输入为220V 50Hz的正弦交流电，我们采用W7812和W7912三端集成稳压器组成的正、负双向直流电可以满足输出电压为±12V 的要求。
整流电路采用的是单相桥式整流电路。
滤波电路可以采用四个1N4007二极管来进行滤波。
电源变压器要为后面的稳压电源部分W7812和W7912提供电源，所以选用220V 50Hz双12V的变压器。
由于滤波电容C的容量比较大，本身就存在较大的等效电感，对于引入的各种高频干扰的抑制能力很差。
为了解决这个问题，在电容C两端并联一只小容量的电容就可以有效的抑制高频干扰。
方案二：晶体管串联型±12V对称稳压电源电路主要元件包括：晶体三极管、限流电阻、稳压二极管、以及滤波电容。
令限流电阻与稳压二极管串联，并联在电源与地之间，便可以在稳压二极管上得到稳定的电压。
之后由NPN型三极管射极输出、集极接电源输入，稳压二极管接基极。
由于发射极与基极PN结间电压固定，因此电路的输出电压等于稳压二极管的电压与PN结电压之和。
经过比较，我们选用方案一，因为方案一成本低，制作简单，同时也能稳定输出我们所需的±12V电压。
三、单元电路设计与参数计算1.变压器：电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电，变压器副边与原边的功率之比为P2/P1=n，式中n 是变压器效率。
根据电路要求，我们选择了±12V 30W的变压器。
2.整流电路：在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压U2变换成脉动的直流电压U3。
滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压U3部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U1.U1与交流电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：U RM=2U2流过每只二极管的平均电流为：I D=I R/2=0.45U2/R其中，R为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C提供放电通路，放电时间常数RC应该满足：RC>（3~5）T/2其中，T=200ms是50Hz交流电的周期。
3.滤波电路：经过整流后的电路仍然含有较多的交流部分，所以我们要经过滤波电路的处理。
滤波电路采用的是电容滤波电路，所选用的电容是耐压值为25V、容量为1000uF的电解电容和耐高温、稳定性强的0.1uF的独石电容。
T滤波电容的选择：RC=（3~5）2一般选择几十至几千微法的电解电容，耐压>1.12U24.稳压电路：稳压管稳压电路，三端集成稳压器和电压可调式三端集成稳压器，开关式稳压电路（电源效率可调高）。
本设计采用三端集成稳压器三端集成稳压器：W78××系列——输出正电压W79××系列——输出负电压××表示输出电压值，本设计中采用7812和7912稳压器。
在它的基本应用电路中要注意：①．三端集成稳压器输入、输出电压差为2~3V②.C3、C4、C7、Ｃ８用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激和抑制电路引入的高频干扰。
取电容＜=1uF。
③.C5是电解电容，用来减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。
四、总原理图和元件清单1.总原理图2.元件清单元件序号型号主要参数数量备注TR1 变压器输入220V，输出12V×230VA1D1、D2、D3、D4 1N4007 最大平均整流电流1A，最大反向耐压1000V4C1、C2、C5、C6铝电解电容25V/1000uF 4 C3、C4、C7、独石电容、0.1uF 4五、安装与调试按照电路图连接好电路后，用万用表进行测试。
1.静态调试：输入为220V 50Hz，输出应该为±12V。
2.动态调试：通电后，用万用表测试输出电压分别为+12.11V和-12.27V。
六、性能测试分析1.在protues中进行分步仿真，并在实验室实际测量，观测输出波形。
(1).变压部分：变压器接交流电，输出接示波器，观测波形。
仿真时，这个部分没有误差，输入为220V 50Hz，输出为±12V，50Hz（如上图）。
而实际电路中测量波形也相同（如下图）。
(2).整流部分仿真时，这部分没有误差（如上图）。
同理，在实验室测量波形也相同，仅有少许干扰（如下图）。
(3).滤波部分在protues中仿真时可以看出波形中已经很平滑（如上图），而在实验室测量实际电路时波形也很平稳（如下图）。
(4).稳压部分在仿真时，输出电压已经是直流了，很平稳（如上图），实验室测试波形也如此（如下图）。
2.测试性能指标稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节围等；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，输出电阻，纹波电压及温度系数。
本设计中，我们主要测试其稳压系数S、输出电阻R0和纹波电压。
(1).测量稳压系数S稳压系数定义为：当负载保持不变时，输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。
稳压系数反映电网波动时对稳压电路的影响，越小越好。
在protues 中改变输入电压，使输入到变压器的交流电压分别为220V±10%，测量稳压电源的输出电压，根据公式计算稳压电源的稳压系数S。
在这里，我选用330Ω的电阻作为负载。
仿真实验数据如下：(2).测量输出电阻R0输出电阻R0定义为：当稳压电路输入电压保持不变时，由于负载变化而引起的输出电压变化之比与输出电流变化之比。
输出电阻反映稳压电路受负载变化的影响，越小越好。
在仿真时我分别选用50Ω和100Ω电阻来作为负载。
仿真数据如下实际测量数据如下(3).纹波电压所谓纹波电压，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。
经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低，降低的倍数反比于稳压系数S。
测量纹波电压可以先用示波器将整个波形捕获，然后将关心的纹波部分放大来测量。
Protues中仿真数据如下，我们采用100Ω电阻作为负载。
(4).实测数据七、结论与心得经过了两个星期的努力，终于完成了±12V对称稳压电源的设计制作。
刚开始时，选题就花了一整天。
由于是第一次做课程设计，总是担心所选的课题太难，担心自己水平不足，做不出作品。
然而，当我真正选好这个课题，并尝试去制作时，发现它并没有想象中的那么难。
我们在大二时就已经学过了模电，在那本书上的第十章就有关于直流稳压电流源制作的介绍，同时，我们在上模电实验课时，也做过直流稳压电源的实验。
并且，我们这学期也在学习数电。
其实，我刚开始的担心是多余的，有了我们之前学习模电、数电的基础，我完全可以独立完成±12V对称稳压电源的设计与制作，它无非就是在我们之前学的基础上有了一些加深而已。
在制作过程中，我先从仿真开始，这一过程也让我对protues这个软件有了更深一步的了解。
仿真也花了我几天时间，但最后我通过查阅资料，也终于顺利的完成了仿真。
我的仿真图给王老师看过后，王老师也确认没有问题，可以动手制作了。
由于有了之前的仿真设计，我在实际焊接制作时，也没有犯错，所有的连线都是按仿真图里面来接的。
焊接好后，经过测试，它的输出电压也在±12V左右，表明我的设计成功完成了。
两周的课程设计让我明白，只有熟练的掌握理论知识，多进行实践，才能更好的理解所学的知识。
八、参考文献童诗白、华成英.《模拟电子技术》（第四版）.高等教育.2006雪梅、童强、何光普.《模拟电子技术基础实验与综合设计》.电子科技大学.2015康华光.《电子技术基础数字部分》（第六版）.高等教育.2014欣、胡文锦、延强.《实例解读模拟电子技术》.电子工业.2013。