简易直流稳压电源电路
0-30V简易可调式直流稳压电源的设计
网络高等教育专科生毕业大作业题目：0~30V简易可调式直流稳压电源的设计学习中心：新疆伊犁经贸培训中心层次：高中起点专科专业电气工程及其自动化年级： 2009 年秋季学号： 0914********学生：李平指导教师：白俊完成日期： 2011 年 8 月 17 日摘要本文详细介绍了30V简易直流稳压电源计的发展现状，发展中所面临的问题。
随着时代的发展，数字电子技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，本文将介绍一种直流稳压电源，同时分析了数字技术和模拟技术相互转换的概念。
同时也详尽的介绍了此次设计中最重要的组成部件单片机的概念、工作原理及设备总体结构，其中包括MCS-51的发展历程，选型依据。
设计了一种基于单片机MCS-51的自动装箱机，介绍了所选用的8031、8255等单片机。
关键词：D/A转换；单片机；电源目录第1章绪论 (1)1.1 设计要求 (2)1.2 总体方案确定 (2)1.3 单元电路设计 (3)第2章系统硬件设计 (4)2.1 MCS—51单片机主要应用特性 (4)2.2 系统面板设计及控制原理图 (4)2.3 输入/输出接口系统设计 (5)2.4 调整输出的设计 (8)2.5 电路调试 (8)2.6 改进措施 (9)2.7 电源 (9)第3章系统软件设计 (11)3.1 主程序 (11)3.2 显示子程序流程图 (12)3.3 输入给定值中断服务程序 (13)第4章结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)第1章绪论电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。
±12V简易直流稳压电源设计
±12V简易直流稳压电源设计直流稳压电源是一种常见的电路设计，在各种电子设备中广泛应用。
在这篇文章中，我将介绍如何设计一个基于±12V直流稳压电源。
设计一个±12V直流稳压电源需要考虑以下几个方面：输入电压范围、输出电压稳定性、负载能力和保护功能等。
下面是一个简单的电路设计流程。
1.确定输入电压范围首先，我们需要确定电源的输入电压范围。
一般而言，直流稳压电源的输入电压范围为AC100-240V，输出电压范围是DC±12V。
输入电压范围可以根据实际需求进行调整。
2.选择变压器在选择变压器时，我们需要根据输入电压范围选择合适的型号。
变压器的主要功能是将输入交流电压转换为适当的低压交流电压。
在这种情况下，我们可以选择一个适当的变压器来得到所需的低压交流电压。
3.整流电路接下来，我们需要设计整流电路以将交流电压转换为直流电压。
常见的整流电路包括整流桥和滤波电容。
整流桥可以将交流电压的负半周转换为正半周，从而得到一个脉动的直流电压。
滤波电容可以去除脉动，使得输出电压更加稳定。
4.电压调整电路为了得到所需的输出电压，我们需要设计一个电压调整电路。
这个电路通常使用稳压器，如集成稳压IC或离散元件，来稳定输出电压。
稳压器可以根据负载的需求动态调整输出电压，从而确保输出电压的稳定性。
5.输出电流保护电路为保护负载和电源电路，我们需要设计一个输出电流保护电路。
这个电路可以监测输出电流并在超过设定值时断开输出。
一种常见的保护电路是使用电流传感器和比较器来实现。
当输出电流超过设定值时，比较器将触发保护装置，使输出电路停止工作。
在设计完电路之后，我们需要进行仿真和实际测试来验证电路的性能。
我们可以使用电子设计自动化工具，如Multisim、PSPICE等来进行仿真，并使用示波器、多用表等工具来验证电路的性能。
在设计一个电源时，我们还需要考虑其他一些因素，如温度稳定性、输出电压漂移、电源效率等。
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。
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。
直流稳压电源
4．稳压过程：
当 VO 由于某种原因偏高时，V4 基极电位升高，IC4 增大， C1 放电速度增加，使 V3 截止时间缩短，V1、V2 饱和时间缩 短，使 VO 降低，从而稳定 VO。
优点 是电源效率高，稳压效果好。缺点是纹波较大， 电路复杂，对元器件要求较高。被广泛应用在彩色电视机、 计算机等设备中。
CW317 为三端可调式正压输出稳压器，其引脚排列请查 阅手册。
CW337 为三端可调 式负压输出稳压器，其 引脚排列请查阅手册。
CW317 和 CW337 的基本应用电路
应用特点是外接两个电阻(R1和 RP)就可得到所需的输出 电压。为了使电路正常工件，一般输出电流不小于 5 mA。输 入电压范围在 3 ~ 40 V之间，输出电压可调范围为 1.25 ~ 37 V， 器件最大输出电流约 1.5 A。
综上所述，带有放大环节 的串联型晶体管稳压电路，一 般由四部分组成，即采样电路、 基准电压、比较放大电路和调 整元件。
电路的优点是输出电流较大，输出电压可调；缺点是电源 效率低，大功率电源需设散热装置。
[例 8.2.1] 设图中的稳压管为 2 CW14，VZ = 7 V。采样 电阻 R1 = 1 k，RP = 200 ，R2 = 680 ，试估算输出电压的 调节范围。
2．稳压过程
设 RL 恒定，当 VI→VO →VB2 →VBE2 →VC2 →VBE1 →VCE1 →VO
3．输出电压调节范围
由于
VB 2
VBE2
VZ
RP R2 R1 RP R2
VO
即
VO
R1 RP R2 RP R2
(VBE2
VZ )
当 RP 的滑动臂移到最上端时，RP = 0，RP = Rp ，Vo 达到 最小值。即
0～12V可调直流稳压电源设计
0～12V可调直流稳压电源电路图适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。
0～12V可调直流稳压电源电路电路工作原理：由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端，它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压（晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流）相比较，将比较结果送至输出端，从而控制晶体管V3的导通电压。
如果电位偏低，使Vo减小，采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小，从而使Vo升高，反之亦然。
如此起到了稳定输出电压的作用。
晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。
当输出电流超过额定电流（本电源为1A）时，V4导通，使晶体管V2和V3截止，输出端无电压输出，防止了电源损坏。
当输出电压小于6V，电流较大且输入电压又很高时，晶体管V3极间压差较大，会引起V3调整管功耗过大，为此本电源特别设置了电压自动转换电路，它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。
稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压，当输出电压低于6V时，IC2输出低电平，继电器K不吸合，触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管；当输出电压高于6V时，IC2输出高电平，K1吸合，K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。
由上可知，在输出电压低时，输人电压也低；输出电压高时，输人电压也高，从而减小V3的功耗。
电阻R9和电容C4组成继电器节能电路，可减小C2的功耗。
元器件选择：电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。
运算放大器选用LM324单源四运算放大器。
稳压管VZ1选用4V左右的，VZ2选甲8V，VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的，要求稳压值准确，VZ4选用5.5～5.8V的稳压管。
晶体管V1要求β大于150，V3选用大功率NPN晶体管，型号不限，制作中要加足够的散热片。
12V直流稳压电源的设计 (1)
参数型稳压电源电路简单，主要是利用电子元件的非线性实现稳压，例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分，有线性稳压电源和开关稳压电源。
反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环，是闭环自动调整系统，它的优点是技术成熟，性能优良、稳定，设计与制造简单；缺点是体积大，效率低。
1
当今，电子产品已普及到工作与生活的各个方面，其性能价格比愈来愈高，功能愈来愈强，供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压，电源电路也由简单变得复杂，电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态，逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多，主要分类方法是按调整元件的工作状态分类，其次还可以从其它不同角度来分类：
2
2.1
设计一个±12V简易直流稳压电源，满足：
1．当输入电压在220V交流时，输出直流电压为±12V。
2．输出电流为1A，容量为24W。
3．输入端须设上电指示灯，输出端须具备短路和过流保护功能。
2.2
1.绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图，并分析各组成部分的功能及工作原理。
2.设计出每个功能方框图的具体电路图，并根据所提供的技术参数的要求，计算出电路中所用元件的参数值，最后按工程实际确定元件参数的标称值。具体参数要求：变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比；整流元件的型号；电阻的阻值和功率；电容的容值和耐压以及类型；稳压块型号等。
3
通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
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简易直流稳压电源电路
这款直流稳压电源，输出电压从4.5V到14.3V连续可调，工作电流最大
可达600mA，并且带有输出短路自动保护及报警功能，用来给4英寸TFT彩色液晶电视等一些小电器供电很是方便。
电路原理图如图所示，220V交流市电经变压器降压为15V交流电压，再经二极管D1～D4桥式整流，电容C1滤波，得到约18V的直流电压。
大
功率NPN型三极管BG1与小功率NPN型三极管BG2组成复合调整管，这
种复合结构大大提高了电源电流输出（即带负载）能力。
BG3是比较放大管，作为其集电极负载的电阻R6．同时又为复合调整管的基极提供偏置电流。
电阻R7与稳压二极管DW构成基准电压源。
R8、R9及可调电阻Rw组成取样电路，当由于市电波动或负载变化导致输出电压偏移设定值时，取样电路会
将输出电压变化量△Uo的一部分取出送到BG3基极，与恒定的基准电压相比较，并经过BG3放大后送入BG2基极，以控制复合调整管ce间的管压降变化，从而使输出电压向相反方向偏移，最终确保输出电压稳定。
通过调整
Rw大小就可以改变取样电压大小，同时也就改变了输出电压与基准电压的
比例关系。