多路输出直流稳压电源模块设计方案
多路输出直流稳压电源模块设计方案(23)
多路输出直流稳压电源模块设计方案(23)（3）DC/DC 电路设计。
为了得到稳定可靠的±12 V 和+5 V 直流电压，在DC/DC 电路中，分别选用高可靠的DC/DC模块实现低压直流输出。
在低压侧，经过整流后得到23 V 直流电压，通过采用不同的集成稳压器实现+9 V 和+12 V 输出，在每个模块的输入输出端分别加100 μF/25 V 和47 μF/25 V 的电解电容进行滤波。
在高压侧，产生三个±12 V 和+5 V 直流电压，并且要求能够通过外部接口输入高低电平控制这三个电压信号的输出。
故选用VICOR的VI-J61-IZ、VI-J61-IY 和VI-J60-IX 电源模块实现±12 V 和+5 V 电压输出。
这三个模块的电源输入端接300 V 直流电源，即可获得高精度的±12 V和+5 V 电压，要想对DC/DC 的进行输出控制，只需要控制三个电源模块中的Gate In 端即可，三个DC/DC 电路原理图如图2 所示。
图2 中当控制端信号为高电平时，VT1、VT2 和VT3 工作，此时DC/DC 的2 端接地，DC/DC 均不工作，±12V 和+5V 电压不输出；当控制端信号为低电平时，VT1、VT2 和VT3 均不工作，此时DC/DC 均正常工作，±12 V和+5 V 电压输出。
图2 三个DC/DC 电路原理图。
（4）直流电压控制电路。
直流电压控制电路的原理图如图3 所示。
该电路主要由过欠压保护电路和外部电压控制电路两部分组成。
过欠压保护电路主要是指当输入电压过高（或过低）时产生超过（低于）300 V 一定比例的电压后，经过调理电路使电压比较器MAX973 电压发生跳变，从而改变控制信号的输出，致使DC/DC 的Gate In 端电压跳变，进而使DC/DC 停止工作。
外部电压控制电路是指当外部控制信号输入端电平发生改变时，控制信号的输出端的电压发生跳变，从而改变DC/DC 的Gate In端的电压，使DC/DC 停止（或开始）工作。
多路输出线性直流稳压电源设计
多路输出线性直流稳压电源设计设计总说明随着电子技术迅速发展，对电子设备的电源要求越来越高。
几乎所有电子设备中都需要稳定的直流电源。
稳压电源具有体积小、重量轻、使用方便和工作可靠等优点，所以被广泛的作为各种晶体管仪器、仪表,教学、自动控制系统与设备的直流电源。
目前国产直流稳压电源按集成稳压器种类主要可以分成线性稳压电源和开关稳压电源两大类。
该线性直流稳压电源输入为220V交流电，输出为±5V和+12V三路直流。
电路主要由四部分构成，即电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。
本文介绍了电源的分类、特点和发展现状，详细分析了变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分的方案选择及元器件的计算，给出了硬件设计电路原理图和PCB图，最后完成了电源调试，实现了基本功能。
关键词：稳压电源，protel,调试Design of Multiple Output Linear DC Power RegulatedSupplyDesign DescriptionWith the rapid development of electronic technology, power electronic devices have become increasingly demanding. Almost all electronic devices require a stable DC power supply. Regulated power supply characterizes small volume, light weight, facilitative and reliable, so widely used as the DC power supply of various transistor devices, instruments, education and automatic control systems and equipment. Current domestic DC power supply can be divided into linear regulated power supply and switching power supply according to types of integrated voltage regulators.The linear DC power supply has one 220V AC input , three DC outputs( ± 5V and +12 V). Circuit mainly consists of four parts, namely, power transformer, rectifier circuits, filtering circuits, and regulator circuits. This article describes the classification, characteristics and development of power , and a detailed analysis of the program choice of the four parts circuits and the calculation of selected components are given.The hardware schematic circuit diagram and PCB diagram are presented ,and the basic functions are implemented through debugging,.Keywords：regulated power supply，protel，debug目录1.绪论 (1)1.1电源概述 (1)1.1.1电源分类 (1)1.1.2直流稳压电源的技术指标 (4)1.2直流稳压电源的发展现状 (5)2.方案论证 (6)2.1设计要求 (6)2.1.1 基本要求 (6)2.1.2 扩展要求 (6)2.2方案比较 (6)2.2.1 总体设计方案比较 (6)2.2.2 各模块方案选择和论证 (7)3.硬件电路设计 (12)3.1P ROTEL概述 (12)3.2硬件的基本组成 (13)3.3电路设计及元器件选择 (13)3.3.1变压器 (13)3.3.2整流二极管 (14)3.3.3滤波电容 (14)3.3.4降压、整流、滤波电路 (14)3.3.5稳压电路 (16)3.3.6保护电路 (17)3.4 PCB印刷电路板设计 (19)4.电源调试 (21)4.1实物图 (21)4.2电源调试 (21)5.外壳设计 (24)6．总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录元器件清单 (28)1.绪论1.1电源概述把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。
多路输出直流稳压电源地设计
电子技术课程设计任务书目录摘要 (3)1.绪论 (4)2.硬件组成与方案设计 (5)2.1硬件组成 (5)2.2方案设计 (5)3.单元电路的设计原理 (6)3.1 电源变压器 (6)3.2 整流电路 (6)3.3 滤波电路 (8)3.4 稳压电路 (8)3.5电源指示 (10)4.元件参数选择 (11)4.1集成稳压器的选择 (11)4.1.1输出电压固定的集成稳压器的选择 (11)4.1.2输出电压可调的集成稳压器的选择 (11)4.2电源变压器的选择 (12)4.3集成整流桥及滤波电容的选择 (12)4.4分压电阻的选择 (12)4.4.1可调电压部分 (12)4.4.2发光二极管串联分压部分 (13)5.整体电路图 (14)6．器件清单及仪器相关参数 (15)7．设计总结 (16)参考文献 (17)多路输出直流稳压电源摘要直流稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波及稳压电路所组成。
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。
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，变为稳定的直流电，并实现可输出±5V、±12V的电压并且在+3~+18V内的可调电压。
关键词:变压；整流；滤波；稳压1.绪论在当今社会中，各类电子产品极大地满足了我们的需求，但是任何电子设备都需要一个共同的电子电路——电源电路，在电子电路和电气设备中，通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电，直流稳压电源可分为两类，一类是化学电源，如各种各样的干电池、蓄电池、充电电源等电源；其优点是体积小、重量轻、携带方便等；缺点是成本高、易污染。
另一类是稳压电源，它是把交流电网220V 的电压降为所需要的数值，然后通过整流、滤波和稳压电路，得到稳定的直流电压，这是现实生活中应用比较广泛的一类。
多路直流稳压电源设计
13
-15V输出
UO2 V=15.0149
SW2 C6
RL2
1u
200R
C7 RL3
200R 1u
SW3
V=-15.0554 UO3
2020/6/28
长江大学电工电子实验中心龙从玉
6
★5.直流稳压电路设计、仿真与测试：
5.1 可调直流稳压电源的仿真 用Proteus软件绘制电原理图，并对所设计的电路进行仿
ui2
UO2=6V*[1+(RP2/R8)]
C2
1000u V=-22.8223
C4
470u
R2
5.1k
Q1
TIP42
D2
R8 RL2
7
U2
3
6
UA741 2
4
1
5
9012
Q2
I=-0.0140943 Q2(E)
R5
1N5233B
R6 C5
10k 10u
100%
10K
RP2
10K
41%
100R
SW2
C2 U2
1u
Ui 地 Uo
②固定负电压三端稳压器
C30Biblioteka 1uC4GND 1
CW7915 123
地 Ui Uo
2020/6/28
1u
ui-
2
VALUE=-10
U3
VI 7915 VO
0.1u
uo3
V=-5.0201
长江大学电工电子实验中心龙从玉
4
4.2 可调三端稳压器件：
图-2 集成可调三端稳压电路图
①集成正电压可调稳压器
CW317 123
多路输出直流稳压电源的设计
目录1 Multisim简介----------------------------------------------------2 2背景分析--------------------------------------------------------5 3设计内容和要求-----------------------------------------------5 4电路工作原理分析-----------------------------------------------6 4.1总体原理框图--------------------------------------------- 64.2稳压电源的设计方法----------------------------------------65 各单元电路原理--------------------------------------------- 7 5.1小功率整流滤波电路------------------------------------ 7 5.2 滤波电路-------------------------------------- ---------- 8 5.3直流稳压电路---------------------------------------------8 6元器件的选择-------------------------------------------------9 6.1选集成稳压器，确定电路形式--------------------------9 6.2选电源变压器--------------------------------------------9 6.3选整流二极管以及滤波电容--------------------------10 7电路仿真------------------------------------------------------11 8稳压电源的安装与调试--------------------------------------11 9元件清单-------------------------------------------------------13 10实验总结--------------------------------------------------------16 11参考文献------------------------------------------------------17Multisim简介2设计内容和要求设计内容:根据技术要求和已知条件，完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。
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。
《毕设》多路输出线性直流稳压电源设计
录目
页 II 第
92 .................................................... 接焊 3.3.4 92 ............................................ 试测的件器元 2.3.4 82 ................................................. BCP 作制 1.3.4 82 .................................................. 作制的源电 3.4 62 .......................................... 计设的路电示显 6.2.4 42 .......................................... 计设的路电护保 5.2.4 32 .......................................... 计设的路电压稳 4.2.4 12 .......................................... 计设的路电波滤 3.2.4 02 ............................ 计设的路电流整和择选的器压变 2.2.4 91 .................................... 图理原体总和择选路电 1.2.4 91 ............................ 型选和算计的数参及以择选构结路电 2.4 81 ................................................ 具工计设 2.1.4 81 ................................................ 求要计设 1.1.4 81 .......................................... 具工计设及求要计设 1.4 81 ...................................................... 作制及计设的源电 4 61 ................................................ 护保热过 2.5.3 51 ................................................ 护保流过 1.5.3 51 .................................................... 路电护保 5.3 41 ............................................ 路电压稳成集 3.4.3 31 ...................................... 路电压稳型馈反联串 2.4.3 31 .......................................... 路电压稳管压稳 1.4.3 21 .................................................... 路电压稳 4.3 21 ............................................ 路电波滤合复 3.3.3 11 ............................................ 路电波滤感电 2.3.3
基于multisim的多路输出直流稳压电源设计
基于multisim的多路输出直流稳压电源设计【摘要】设计一种多路输出的直流稳压电源。
通过对220V电网电压进行降压、整流、滤波，并以三端可调和固定输出的集成稳压器稳压，得到多路电压输出。
设计中依据Multisim仿真，通过不断调试修改电路参数，取得了理想的设计效果。
该电源可以满足多种工作电压系统的需求，并在实际中得到很好地使用，具有很强的实用价值。
【关键词】Multisim仿真;稳压电源;多路输出1.引言在电子电路和电子设备中常常需要各种不同电压的直流电源，但有些电源只有某一固定电压输出，或有些电源体积偏大，给一些便携式电子产品及小型的电子系统使用带来不变，基于此本设计研究一种多输出便于携带的直流稳压电源，它将电网交流电变为各种需要的直流稳压电源。
为保证设计实现，电路基于Multisim仿真进行设计。
Multisim是美国国家仪器公司推出的原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件，它具有较为详细的电路分析功能，可以设计、测试和演示各种电子电路。
2.设计任务及方案设计多路输出直流稳压电源，即输出±（1.25V～20V）任意可调电压;输出±12V电压;输出±5V电压。
设计的直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如图1所示。
其各部分主要完成的作用是：电源变压器将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2;整流电路将交流电压u2变为脉动的直流电压u3;滤波电路将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4;稳压电路清除电网波动及负载变化的影响，保持输出电压uo的稳定。
图1 直流稳压电源框图3.单元电路设计3.1 变压器降压和整流电路220V交流电首先要降压，以得到合适的电压值，其降压和整流电路如图2所示。
根据设计任务，需要降压电路具有2路输出，电源变压器可选一次输入220V AC，二次输出2个绕组均为20V，其A点仿真波形如图3所示，图中两条曲线分别为输入交流电压波形和降压后的波形，A点相位与输入相同，B点相位与输入相反。
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1 引言
随着科学技术的不断发展，对设备的状态的检测要求越来越高，从而要求测试设备能够提供高精度的准确测试。
要实现高精度的准确测试，测试设备中的电压信号经过电路后要提供准确的电压值，这就对电源模块的准确度提出了很高的要求。
在某测试设备的研制过程中，为了完成测试任务，该设备需要多种直流电压信号，并且要求能够对部分电压信号的输出进行控制。
通过分析发现，该测试设备提供给电源模块的空间很小，且三路直流电压输出通过外部高低电平进行控制，现有的电源模块无法满足这一需求;为了解决这一问题，设计了一种输出电压可控的直流电源模块，用来为测试设备提供±12 V、+5 V、+9 V和+6 V 直流电压信号输出，同时能够根据控制信号输入端电压的高低实现对±12 V 和+5 V 电压信号的输出控制，并具有过欠压保护和六路光耦输出控制等功能。
该模块的实现为需要以上直流电压信号的测试设备提供稳定可靠、高精度的电源，满足了电压可控的需求。
2 总体方案设计
该电源模块的系统结构图如图1所示，可以看出，220 V交流电压信号输入后，首先经过滤波电路模块进行滤波，然后分两路实现交直流变换，一路直接经过整流桥得到+300 V直流电压信号，在通过DC/DC 变换为±12 V和+5 V直流电压信号;另一路经过10:1的变压器降压后再利用整流器进行整流，得到23 V 直流电压信号，并分别利用直流电压集成稳压器产生+9 V和+12 V电压，+9 V为基准电压源供电，与配套电路一起产生相应的直流电压信号用来作为控制电路中的基准信号，同时为指示灯提供正电压。
控制保护电路主要分为控制电路和过欠压保护电路，控制电路主要是用来实现对可控直流电压的输出控制，而过欠压保护电路主要是用来实现对过欠压保护，起到必要时保护三个DC/DC的作用。
图1 系统总体结构图
3 硬件设计
(1)设计目标。
该模块的设计目标为AC/DC 电源模块，输入电压为220 V/50 Hz 交流输入，输出直流电压为±12 V、+5 V、+9 V 和+6 V.
(2)滤波整流电路。
为了滤除电路中的干扰，电源输入端采用两级滤波器SCHAFFNER 的FN 410-3/02,该滤波器的额定电流为3 A,最大工作电压为250 V 交流，频率为50/60 Hz,工作温度为-25℃~+100℃，平均无故障时间为675000 小时。
在该电源模块中，由于每个稳压模块、基准源和直流电压输出端等都需要进行滤波，因此多选用电解电容，电解电容值的选取从47 μF/25 V 到1000 μF/16 V 不等。
整流桥的选择按照整流电路的不同分为两种，一种是将220 V 交流整流为300 V 直流电路中，选用了KBPC 108 整流桥，其输入电压为50~1000 V、输入电流为3 A,用来实现高压整流。
另一种是低压整流，在这个电路中，首先是将220V 交流电经过10:1 的变压器变压后，采用整流桥进行整流，输出直流电压为23 V.(3)DC/DC 电路设计。
为了得到稳定可靠的±12 V 和+5 V 直流电压，在DC/DC 电路中，分别选用高可靠的DC/DC模块实现低压直流输出。
在低压侧，经过整流后得到23 V 直流电压，通过采用不同的集成稳压器实现+9 V 和+12 V 输出，在每个模块的输入输出端分别加100 μF/25 V 和47 μF/25 V 的电解电容进行滤波。
在高压侧，产生三个±12 V 和+5 V 直流电压，并且要求能够通过外部接口输入高低电平控制这三个电压信号的输出。
故选用VICOR的VI-J61-IZ、VI-J61-IY 和VI-J60-IX 电源模块实现±12 V 和+5 V 电压输出。
这三个模块的电源输入端接300 V 直流电源，即可获得高精度的±12 V和+5 V 电压，要想对DC/DC 的进行输出控制，只需要控制三个电源模块中的Gate In 端即可，三个DC/DC 电路原理图如图2 所示。
图2 中当控制端信号为高电平时，VT1、VT2 和VT3 工作，此时DC/DC 的2 端接地，DC/DC 均不工作，±12V 和+5V 电压不输出;当控制端信号为低电平时，VT1、VT2 和VT3 均不工作，此时DC/DC 均正常工作，±12 V 和+5 V 电压输出。
图2 三个DC/DC 电路原理图。
(4)直流电压控制电路。
直流电压控制电路的原理图如图3 所示。
该电路主要由过欠压保护电路和外部电压控制电路两部分组成。
过欠压保护电路主要是指当输入电压过高(或过低)时产生超过(低于)300 V 一定比例的电压后，经过调理电路使电压比较器MAX973 电压发生跳变，从而改变控制信号的输出，致使DC/DC 的Gate In 端电压跳变，进而使DC/DC 停止工作。
外部电压控制电路是指当外部控制信号输入端电平发生改变时，控制信号的输出端的电压发生跳变，从而改变DC/DC 的Gate In端的电压，使DC/DC 停止(或开始)工作。
当外部控制信号输入为低电平时，与非门电路中触发器输出为高电平，此时计数器清零，经过计数触发电路和反相器反相后控制信号输出为高电平，从而进一步验证三个DC-DC不工作，相应的DC/DC工作指示灯不亮。
当外部控制信号输入为高电平时，与非门电路中触发器输出为低电平，此时计数器开始计数，经过计数触发电路和反相器反相后控制信号输出为低电平，从而进一步验证三个DC-DC正常工作，±12 V 和+5 V电压输出，相应的DC/DC工作指示灯亮。
图3 直流电压控制电路原理图。
4 实验结果
该多路输出直流稳压电源模块已经应用于实际设备中，将该电源模块加220 V/50 Hz 交流电后，得到±12 V、+5 V、+6 V 和+9 V 输出电压。
±12 V 和+5 V 电压输出端的实测波形如图4 所示。
将该电源模块放在-55℃~105℃下进行试验，发现在相同电源的情况下，测得直流输出电压不变。
(a)+5 V 直流电压输出波形图。
(b)+12 V 直流电压输出波形图。
(b)-12 V 直流电压输出波形图。
图4 直流电压输出实测波形。
5 结束语
通过实际应用表明，该电源模块达到了设计要求，不但具有多路输出直流电压的功能，而且具有输出电压稳定可靠、精度高等特点。