直流稳压电源(0-12v连续可调)--资料
0-12V电源工作原理简介
实用可调压直流稳压电源1.设计功能及参数：本电源设计为一实用可调压直流稳压电源，要求输出电压在0V-12V之间连续可调，输出最大电流300mA或更高，尽可能提高输出电压稳定度。
具有可复位的过载保护电路，在输出过载甚至短路时，能有效保护电源，排除故障后能够自动恢复正常工作状态。
2.整流滤波电路：D1、D2、D4、D5与C8、C10组成桥式整流滤波电路将输入的17V交流电压变成21V 左右的直流电压，其中小电容C8高频特性较好，用于滤除高频纹波。
D3、D6、C1及C11共同组成负电压整流滤波电路，得到约-21V的直流电压，此路电压用于给输出提供假负载，保证在极低输出电压（比如0V）时，仍然有输出电流，能够提高输出低电压稳定度。
3.功率输出部分：由整流滤波电路得到的不稳定直流电压，经过调整管Q1后输出，Q1为一只NPN型达林顿复合三极管，其电流放大系数非常高，工作中基极几乎没有电流流入。
D8、D9、R1、R4、C2及Q2组成简易的横流源电路，输出电流约4.5mA，R4的电流流过LED，同时起到了电源指示的功能，采用横流源给调整电路提供电流，可以大大提高电源的输出电压稳定度。
4.调整部分：调整部分核心器件为一集成双运算放大器LM358，这款运放可单电源供电，而且它的比较端输入电压可以比4脚（GND）电压低0.3V，采用它不仅节省了不少外围电路，还能较容易实现输出电压从0V起调的要求。
整流滤波后的电源电压通过78L05后得到5V稳定电压，此电压一路供给LM358作为运算放大器的电源，另一路通过R6、R7分压得到2.5V后送入电压跟随器，经跟随后的电压由芯片7脚输出，电压跟随器使其输出的2.5V电压具有了一定的负载能力，能够使3.3K 调节电位器Rx两端电压稳定在2.5V，通过调解电位器Rx，可以在触点位输出0-2.5V的基准电压，电源的最终输出电压经过R18、R14分压后与此基准电压在运算放大器中进行比较放大，输出驱动Q4来调整Q1的基极电压，从而调整输出电压。
直流稳压电源的调试
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
3 2 1
LM7800系列稳压器外形
3 2 1
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
LM7900系列稳压器外形
集成稳压电源的分类
三端集成 稳压器
可调式 固定式
负稳压W79XX 正稳压W78XX
注：型号后XX两位数字代表输出电压值
输出电压额定电压值有: 5V、9V、12V 、18V、 24V等 。
全波整流与桥式整流的区别
整流方式 全波整流 桥式整流
变压器制作 复杂 简单
能源利用率 低 高
二极管承受反压 大 小
成本 高 低
滤波电容的选取 1）耐压值
2）容量 C大有利于减小纹波，但C太大
d u i=c 更大，容易烧坏器c件
3）RC的选取
dt
τ d
RLC(35)T2
3直流稳压电源的调试
• 直流稳压电源的基本原理是什么？每个过程所用主要元件的特性是什么？ • 比较全波整流与桥式整流的区别。 • 说明滤波电路中滤波电容的选取原则。 • 使用示波器如何观察大直流电平上叠加的小纹波？ • 桥式整流电路中，如果一只二极管接反，会造成什么结果？
UO
RS
uo
E
RL
稳压输出等效电路
U0
ERL RS RL
当RS≤RL时，UO≈E，当RS与RL可比时 ，UO变化较大 即不稳压。
注意：使用电源时，所接负载不能超过允许值！
3直流稳压电源的调试
~220V
9V
18V
~220V
18V
1
3
7805
C1
2 C2
+5V输出 R
单极性稳压电路
直流稳压电源电路的设计实验报告
直流稳压电源电路的设计实验报告Last revision on 21 December 2020直流稳压电源电路的设计实验报告一、实验目的1、了解直流稳压电源的工作原理。
2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V市电，50Hz，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+~+12V连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别I O≥500mA。
3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理（1）直流稳压电源直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换其中：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，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。
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。
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。
滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。
4）稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，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电压的目的。
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。
（2）整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2所示。
在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL ，且方向是一致的。
电路的输出波形如图2-3所示。
整流二极管采用1N4007，具有正向导通电压降低，导通电流高，泄露电流低，过载电流高，成本低等优点，其基本参数如下图所示，有黑色线圈一端表示负极。
第8章直流稳压电源
第8章直流稳压电源8.1 单相整流滤波电路教学要求：1.掌握单相桥式整流电路的工作原理；2.掌握电容滤波电路的工作原理；3.了解电感滤波电路、∏型滤波电路的结构及原理。
引言直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电，一般由变压、整流、滤波和稳压等几部分组成。
整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。
一、单相整流电路（一）半波整流电路单相半波整流电路如下图(a)所示，图中Tr为电源变压器，用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。
设V为整流二极管，令它为理想二极管，R L为要求直流供电的负载等效电阻。
由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由于电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。
半波整流电路结构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于要求不高的场合。
（二）桥式整流电路为了克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路，如下图所示，图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式，故称为桥式整流。
1.工作原理和输出波形设变压器二次电压u2=21/2U2sinωt，波形如电压、电流波形图(a)所示。
在u2的正半周，即a点为正，b 点为负时，V1、V3承受正向电压而导通，此时有电流流过R L，电流路径为a→V1→R L→V3→b，此时V2、V4因反偏而截止，负载R L上得到一个半波电压，如电压、电流波形图(b)中的0～π段所示。
若略去二极管的正向压降，则u O≈u2。
电压、电流波形在u2的负半周，即a点为负b点为正时，V1、V3因反偏而截止，V2、V4正偏而导通，此时有电流流过R L，电流路径为b→V2→R L→V4→a。
这时R L上得到一个与0～π段相同的半波电压如电压、电流波形图(b)中的π～2π段所示，若略去二极管的正向压降，uＯ≈－u2。
电子技术基础第7章直流稳压电源课件
(1) 负载的电流
IO
UO RL
12 4
mA
3mA
R 两端的电压 UR UI UO (3012)V 18V
通 过R的电流
IR
UR R
18 2
9mA
稳压管的电流 Iz IR IO 6mA
(2) 变压器副边电压的有效值
U2
UI
1.2
30 V 1.2
25V
(3) 二极管的平均电流
ID
1 2
UDRM 2 3U 2 2.45U 2 1.05U 0
常用的整流电路比较
名称
单相半波 单相全波 单相桥式 三相半波 三相桥式
负载 直流 电压
0.45U2 0.9U2
每个管 子承受 的最大 反向电 压
1.41U2
2.82U2
选择管子的参数
每个管 子的平 均电流
Io
0.5 Io
每个管子 承受的最 大反向电 压
Uf R2 Rp2 UO R1 R2 Rp
（2）基准电压环节：它是由稳压管DZ和限 流电阻R3构成的电路中获得，即取稳压管的电 压UZ，它是一个稳定性较高的直流电压，作为 调整、比较的标准。
（3）比较放大电路：由三极管T2构成，它 将取样电压Uf和基准电压UZ比较产生的差值电 压放大后去控制调整管T1的压降UCE1。
~220V
u2
uL
（1）
变压器副绕组电压有效值为
U 2 Uo / 0.9 26.6V
每个二极管承受的最高反向电压为 U DRM 2U 2 2 26.6 37.6V
流过每个二极管的电流平均值为
ID
IL 2
U0 2RL
24 2 50
0.24 A
直流稳压电源
S0
U mn UO
式中，Umn——输出电压中的交流分量基波；UO——输出电压中的直流分量。 由上式可知，S0越小说明纹波干扰越小。
（5）温度系数ST：温度系数用来表示输出电压温度的稳定性。在输入电压UI和 输出电流IO不变的情况下，由于环境温度 变化引起输出电压UO的漂移量ΔUO与温度变 化量ΔT之比，称为温度系数ST，即
由此可见，在输入电压 u1(u2) 的一个周期内，负载上均有电流通过,
方向始终是从上向下，所以负载上得
到同一方向的电压 uO。
(a)
O
(b)
(c)
U o =0.9U 2
2. 二极管的选择
Io
=U o RL
=0.9 U 2 RL
I VD =0.5 I o
U RM = 2U 2
§6.3 滤波电路
学习目标： 1.能说出常见滤波电路。 2.理解电容滤波原理； 3.能熟练搭建单相桥式整流滤波电路并 测量各种参数。
§6.2 二极管整流电路
§6.2.1 单相半波整流电路
1. 工作原理及参数计算
U Uo
1
2
0
2
sin td(t)
2
2
U2
0.45 U 2
Io
Uo RL
0.45 U 2 RL
2. 二极管的选择
IVD Io
U RM 2U2
例：
有一单相半波整流电路接到电压为220V的正 弦工频交流电源上，如图所示，已知负载电阻 RL=750Ω，变压器二次电压有效值U2=20V， 试求Uo、Io、URM。
SI
U O UO
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。
(完整word)+-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1. 变压电路图1.变压电路输出变压 整流 滤波稳压 输入图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3。
滤波电路图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。
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2.1设计思路
直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路组成，其基本原理框图如图1所示。
（1）首先选用合适的电源变压器将电网电压降到所需要的交流电源。（2）降压后的交流电压，通过整流电路整流变成单项脉动直流电压。直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压，即滤除交流成分，保留直流成分，滤波电路一般有电容组成，其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压。（3）稳压电路：稳压电路的作用适当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能是输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。
图1直流稳压电源基本原理框图
2.2总体方案论证与选择
该系统总体方案设计主要在可调电压输出部分，其要求是输出电压从0V开始连续可调。因此，以下主要对三种方案进行论证与选择。
◆方案1： 晶体管串联式直流稳压电路。交流电压经整流滤波后,得到平滑的直流电压,作为稳压电路的输入电源从UI输入。同时运用了比较放大电路,它的核心是调整管,输出电压的稳定是管的压降相应改变,使输出电压保持稳定。
作为第一次课程设计，整个资料搜集与工作过程有待提高。第一步用一天时间重点温习模电课本中稳压电源部分，对直流稳压电压的原理，结构框图，变压、整流滤波、稳压三大部分有了初步了解。第二步结合任务书的基本要求，用两天时间查找搜集相关书籍与网络资料，在茫茫书海中找到核心资料，先确定总体方案为数控方式，再模块方案选择与论证，确立变压、单相桥式整流电容滤波、两路稳压输出、数控与数显的设计结构。画出整个电路草图。第三步，学习multisim软件的电路原理图画法与电路仿真。在该软件的学习与使用的过程中遇到一些大大小小的问题。比如安装程序，熟悉各种工具的使用，元器件的查找，仿真起初难以出结果等等。原理图和仿真完成后，第三步则撰写报告。整个课程设计过程，不仅使我们更扎实的学习电子技术课程、学会仿真软件multisin；而且将理论知识与实践相结合，一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力，资料搜集能力，也达到了一种将知识活学活用的目的。
关键词：整流，稳压，数控，可调。
Abstract: This article is designed to scale for the 12V and adjustable at 0 ~ 12V DC power supply, the maximum output current of 500mA, and has a digital display voltage function. And use A / D conversion, the output voltage signal into a discrete continuous digital signal to control the output voltage. In addition to the core: a digital circuit output voltage control, achieved through the addition and subtraction key count plus or minus count. At the same time through the counter and decoding - the drive will eventually be displayed on the digital voltage value on the group. The regulated power supply with stable performance. structure is simple. voltage, current indicators of accuracy. · easy adjustment.
前言
电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的技术，服务于各行各业。数字式稳压电源与传统稳压电源电路相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点。目前，数字式直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛应用于我们生活、工作、科研、各个领域。
本文将介绍一种数字式直流稳压电源，要求输出电压量程 12V，0V～+12V连续可调；输出电压可数字显示，显示精度优于 0.1%；输出电流 400mA。其中，发挥部分为：电压调节方式为：以0.1V为步进加或减；通过按键对可调电压输出一路进行预置数，0V～12V的任意一整数电压值可作为预置数。
Keywords: rectifier, regulator, NC, adjustable.
1 设计要求
主要技术指标与要求
1. 输出电压 12V；
2. 输出电流 400mA；
3. 输出电压数字显示，显示精度优于 0.1％。
4. 输出电压在0～12V之间连续可调。
发挥部分：电压调节方式为：以0.1V为步进加或减；
图2. 1方案1的框图
◆方案2：采用三端可调集成稳压器电路。它采用输出电压可调且内部有过载保护.25V，而要求电压从0V起连续可调，因此需要设计电压补偿电路才可实现输出。
图2. 2 方案2的框图
◆方案3：此方案的控制部分采用单片机，输出部分不再采用调整管或稳压方式，二十载D/A转换之后，经过问低昂的功率放大得到输出电压。采用单片机编程，一定程度上增加了系统的灵活性。该电源稳定性好、精度高，且能够输出可调的直流电压，其性能由于传统的可调直流稳压电源，此方案框图如图2.3所示。
1设计要求4
2整体设计方案5
2.1设计思路5
2.2总体方案论证与选择5
3.2滤波电路模块10
5multisim的仿真与调试21
6总结26
7鸣谢26
9收获体会27
简易直流稳压电源
摘要：本文设计的是量程为 12V且在0~12V可调的直流稳压电源，其最大输出电流为500mA，并具有数字显示电压功能。并且利用A/D转化，将输出的连续电压信号变为离散的数字信号实现输出电压的控制。另外核心部分为：采用数字电路实现输出电压的控制，通过加减键实现加计数或减计数。同时通过计数器和译码-驱动器，最终将电压值显示到数码管组上。该稳压电源具有性能稳定.结构简单.电压、电流指标精度高.调节方便等优点·。