模电实验报告直流稳压电源设计
模电实验报告直流稳压电源
模电实验报告直流稳压电源
您好,关于模拟电路实验报告中的直流稳压电源部分,我们可以提供一些参考内容：
1. 实验目的：
掌握直流稳压电源的基本原理,设计并制作一个稳压电源电路,使用万用表测量电压稳定度及负载调节率,并记录实验数据。
2. 实验原理：
直流稳压电源电路由变压器、整流滤波电路、稳压电路三部分组成。
变压器主要作用是将市电电压（一般为220V）降压为电路需要的低电压,同时也起到隔离交流电源的作用。
整流滤波电路主要作用是将交流电压转换为直流电压,并通过电容滤波去除交流信号中的纹波。
稳压电路主要作用是稳定输出电压,防止由于负载变化等原因导致输出电压波动。
3. 实验步骤：
a. 按照电路图自行设计一份直流稳压电源电路,并将电路图附在报告中；
b. 根据电路图,选好相应的电器件并进行焊接；
c. 将稳压电路的输出接到万用表上,测量输出电压稳定度及负载调节率；
d. 记录实验数据,并进行分析。
4. 实验数据：
在不同负载下,测得的输出电压及电压稳定度数据如下表所示：
负载电流（mA）输出电压（V）电压稳定度
10 5.00 ±0.01V
50 5.02 ±0.02V
100 5.05 ±0.03V
500 5.01 ±0.04V
由上表数据可以看出,随着负载电流增加,电压略有波动,但稳定度很高,波动范围较小。
5. 实验结论：
本次实验,我们成功设计并制作了一份直流稳压电源电路,并通过测量实验验证了输出电压稳定度较高,波动范围很小的结论。
这对于电子电路的实验和应用有很大的参考价值。
模电实验5(直流稳压电源设计 )
3 R6 1k Ω 0
2、发挥部份 、
成 都 信 息 工 程
查阅资料， 查阅资料，自行设计该可调稳压电源的保护 电路。 电路。 1、过流保护（必做）：当负载电流超过 过流保护（必做） 200mA时 自动减小输出电流， 200mA时，自动减小输出电流，对调整管和负载 实现自动保护。 实现自动保护。 输入过压保护（选做） 输入电压超 2、输入过压保护（选做）：当输入电压超 15V时 使电路实现自动保护。 过15V时，使电路实现自动保护。 过热保护（选做） 当调整管过热时， 3、过热保护（选做）：当调整管过热时， 使其中流过的电流自动减小。 使其中流过的电流自动减小。
图9.2 串联型稳压电源实验电路
R +R +R 2V V = 1 W O min Z R +R
W 2
R +R +R 2V V = 1 W O max Z R
2
3、串联反馈式稳压电路工作原理 、串联反馈式稳压电路工作原理
成 都 信 息 工 程
当输入电压V 增加（ 当输入电压 I增加（或 IO减小）时，导致输出 + 减小） 电压V 增加， 电压 O增加，反馈电压 VF随之增加，VF与VREF 随之增加， 相比较，其差值电压经 V 相比较， i R 比较放大后使V 比较放大后使 B和IB 、 I 减小，调整管T的c-e VREF 减小，调整管 的
三 、实验内容
成 都 信 息 工 程
பைடு நூலகம்
1、基本要求： 、基本要求：
（1）设计相关元件参数 ） 使电路稳定输出8v电 使电路稳定输出 电 。（U 压。（ I=12V） ） （2）直流稳压电源指标 ） 测试
2sc8050 50% 6 1 9
模电实验——直流稳压电源
电子电工教学基地模拟电子技术综合设计型实验实验报告设计题目：集成直流稳压电源设计人员：张卓，张夏敏，张亮完成日期：2011年6月27日1 设计要求1.1设计目的a）掌握集成直流稳压电源的实验方法。
b）掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源的方法。
c）掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。
d）为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。
1.2技术指标a）设计一个双路直流稳压电源。
b）输出电压Uo = ±12V ，最大输出电流Iomax = 1A 。
c）输出纹波电压ΔUop-p ≤5mV 稳压系数SU ≤5×10-3 。
2原理分析直流稳压电源的工作流程如下：2.1交流变压器一般的电子设备所需要的直流电压较之交流电网提供的220V电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，就需要将电网电压转化到合适的数值。
所以，电压变换部分的主要作用就是将电网电压变为所需要的交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。
2.2整流电路整流电路的作用是将变换后的交流电压转换为单方向的脉冲电压。
由于这种电压存在着很大的脉动部分，因此，一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波会严重影响到负载的性能指标。
2.3滤波电路滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流进行平滑，使之成为含交变成分很小的直流电压。
也就是说，滤波部分实际上使一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。
2.4稳压电路尽管经过整流滤波后的电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。
3各个单元电路的设计3.1电源变压器的设计这里是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。
由公式知：3.2 整流电路的设计将交流电变换成直流电部分是利用二极管的单向导电作用完成的，因此，二极管是构成整流电路的关键元件。
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。
模电课程设计串联型直流稳压电源的设计报告
串联型直流稳压电源的设计报告一、设计题目串联型直流稳压电源的设计二、设计任务和要求任务：设计用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
要求：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv三、理论电路和程序设计1、整体框架图直流稳压电源由变压器、整流、滤波、稳压四部分电路组成。
2程序设计方案一：：先对输入电压进行降压，然后用单相半波整流单路整流，用电感滤波电路滤波，稳压电路采用的是基本调整稳压电路方案二：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式整流电路整流，用电容滤波电路滤波。
稳压电路采用的是具有放大环节的串联型稳压电路方案比较（1）、单相半波整流电路简单易行，所用二极管数量少，但输出电压地底，脉动大，效率低，单相桥式整流电路与半波整流电路相比，对二极管的参数要求的相同的，但有输出电压高，变压器利用率高，脉动小等特点单相半波整流电路桥式整流电路（2）、电容滤波器和电感滤波器相比，导通角小，但其脉动系数大，更适用与小电流负载，结合本设计的具体要求，本次设计采用电容滤波器进行滤波（3）、基本调整稳压电路的输出电路不可调，且输出电压稳定性较差，和基本调整稳压电路相比具有放大环节的串联型稳压电路引入了深度电压负反馈来稳定输出电压，还可以通过采样电路来调整输出电压，符合本设计的要求综合考虑，采用方案二使用的电路为单相桥式整流电路整流，电容滤波电路滤波，具有放大环节的串联型稳压电路稳压3、元器件选择（1）变压器的选择为了使调整管工作在放大区，电路必须满足U1>=U0+Uces，在本设计中，U0最大为9V调整管饱和压降取Uces为3V所以U1的最小值为9+3=12V，一般选取Ｕ１＝（２～３）倍Ｕ０即Ｕ１在１２Ｖ～２７Ｖ之间．综合考虑，取U1=20V，可以选择220V-20V的变压器,具体软件提供的变压器型号为TS_POWER_10_1（2）整流二极管的选择单相桥式整流电路中二极管的选择：Ｉ＞（2~3）*0.5=（1.~1.5）A取1AＵ＞１．１＊１．４１４＊２０＝３１Ｖ所以取额定电流为1A，额定电压为100V的二极管（3）滤波电容的选择：由R=U/I得电路的负载约为15欧，由滤波电容的计算公式：R L C=(3～5)T/2得C=2000~3300uF取C=2500uF（仿真实验中，为了达到实验效果采用的是4000uF ）（4）限流电阻R的选择：Rmax=(Uimin-Uz)/Izmin+Ilmax=(20-4.3)*1000/(10+500)=30ΩRmin=(Uimin-Uz)/Izmax+Ilmin=(20-4.3)*1000/(500+150)=24Ω所以取R=25欧姆（5）调整管T参数的选择：应满足I cm>Il=500mA；U>1.1*9-6=3.9V; P>I*U=1.95W（6）稳压管的选择：稳压管采用1N749A 标准稳定电压4.3V额定电流105MA动态电阻２２Ω消耗功率０.４Ｗ（7）采样电路电阻参数的选择：令Uomin=(R1+R2+R3)Uz/R2+R3=6V令Uomax=(R1+R2+R3)Uz/R3=9V取Uz=4.3V,当R1=100ΩR2= 2000ΩR3=2000Ω时，得输出电压4.4V<=U0<=9.1V四、测试和仿真1、电路连接：按设计好的原件型号及电路图连接好仿真电路如下仿真电路图2、仿真实验：调节可变电阻的阻值，依次得到仿真数据如下图所示（1）输出电压为6.048V（2）输出电压为9.08V （3）输出电压为-9.102V（4）输出电压为-5.911V（5）当滑动变阻器滑到最小时，输出电压最大，即输出电流最大时纹波电压峰值约为4mv<5mv（6）正负最大电压输出时，输出电流分别为460mA和434mA五、总结本次设计预计正输出电压为4.4V~9.1V实际仿真输出电压为5.016V~9.081V，负输出电压为-9.1V~-4.4V实际仿真输出电压为-9.985V~-5.051V,能达到输出正负6V、9V的要求并且在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv，最大输出电流小于500mA，所以本次设计的符合要求的。
模电稳压直流电源实训报告
直流稳压电源设计、制作与调试一、直流稳压电源实训的能力目标（1）熟练掌握电子元器件参数的测试和元器件的选择；（2）具备熟练查阅模拟电子器件手册、参考资料等技术资料的能力；（3）熟练掌握正确使用常用模拟电子仪器仪表（万用表、整流电源、信号发生器、示波器等）、设备、工具（电烙铁、镊子、螺丝刀、钳子、钻头、锉刀）的方法；（4）具备阅读直流稳压电源产品说明书的能力，训练学生分析中等复杂程度模拟电子产品整机电路原理图的能力；（5）掌握电子产品从设计、制作、调试到出成品的全过程及一般方法；熟悉直流稳压电源的结构和基本设计方法，掌握其工作原理和使用方法；（6）具备典型模拟电路（直流稳压电源）的分析、设计、制作、组装、调试及排除一般电路故障的能力；学习、掌握印制电路板的设计、制作方法，培养设计制作的能力（手工设计印制板）；（7）具备对任务实现（电子设计、装调）过程中出现的各种实际问题的独立分析及解决的能力；（8）培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团队合作的精神。
二、任务和要求1．直流稳压电源实训任务和要求要求用一只LM317 三端集成稳压器、一个变压器、一只3DD15D 扩流三极管，以及二极管、三极管、电阻、电容、电位器等辅助元件，设计、制作出一台可调式直流稳压电源。
（1）查阅技术资料；（2）完成电路原理设计；（3）根据所设计的原理电路图，完成印制电路的手工设计和制作；（4）将元器件正确焊接在印制电路板上；（5）调试整机电路，是否满足技术指标和功能要求；（6）排除可能产生的故障；（7）将印制电路板正确装配，完成一台具有实用价值的产品；（8）撰写技术报告（实训报告）。
2．直流稳压电源技术指标和功能要求（1）采用三端集成稳压器LM317 ，稳压电源直流输出电压1.25V ～15V 可调。
（2）变压器输入交流220V ，输出18V 交流。
（3）稳压电源最大输出功率P m =25W ，最大电流I m =1.5A 。
模电实验报告_集成直流稳压电源
模电实验报告_集成直流稳压电源实验目的：本次实验旨在学习集成直流稳压电源的基本原理和实现方法，能够理解和熟练使用常用电源电路的调试方法。
实验仪器：数字万用表、示波器、集成直流稳压电源实验板。
实验原理：直流稳压电源是实验室中常用的电源，其基本原理是利用电子元器件的特性，将交流电转换成直流电，并对电压进行调整，使它稳定在一定的大小范围内。
本次实验采用的是集成直流稳压电源，其基本原理是利用集成电路的特性，通过反馈电路自动调整输出电压，从而实现输出电压的稳定性。
集成直流稳压电源的主要组成部分包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路。
变压器的作用是将市电的交流电转换成所需的输出交流电。
整流电路通过二次侧的整流管进行整流，实现电流从正半周流向负半周的转换。
滤波电路通过电容、电感等元件对直流电进行滤波，消除交流波动。
稳压电路是通过反馈控制，对输出电压进行稳定。
其中，反馈电路将输出电压和参考电压进行比较，将误差信号经过放大后，驱动输出管，从而调整输出电压。
输出电路将稳压电路的输出电压进行放大，驱动负载进行工作。
实验步骤：1. 接通电源，调整模拟开关拨动到 ON 位置，开启电源。
2. 将模压器旋钮调整到0V，将万用表极性连接到 TP2 和 TP3 上，验证集成直流稳压电源的输出电压是否为0V。
3. 将模压器旋钮逐步旋转，验证集成直流稳压电源输出电压的稳定性。
4. 将模压器旋钮继续旋转，使输出电压逐步增加到5V左右。
用示波器验证输出电压的正弦波形。
6. 依次验证输出电压为15V和24V时的稳定性和波形。
7. 最后调整模压器旋钮，使输出电压逐步降低到0V，关闭电源，实验结束。
实验结果：通过本次实验，验证了集成直流稳压电源的输出电压稳定性和正弦波形，证明了集成直流稳压电源具有较高的稳定性和可靠性。
实验结果如下：输出电压稳定性波形通过实验，我们深入了解了集成直流稳压电源的基本原理和工作过程，并且验证了其稳定性和波形。
模电课程设计直流稳压电源实训报告(一)
模电课程设计直流稳压电源实训报告(一)模电课程设计直流稳压电源实训报告概述本次实训是电子信息工程专业课程“模拟电子技术”设计实践环节之一。
主要目的是让学生通过设计并制作直流稳压电源，加深对模拟电路原理的理解，并掌握电路设计与实际制作的能力。
实验过程设计1.根据要求，确定电源的输出电压、输出电流等参数。
本次实验要求输出电压为5V，输出电流为1A。
2.根据输出电压和电流计算电源的功率。
P = V × I = 5V × 1A= 5W。
3.根据功率选择合适的变压器和二极管，计算所需电容的容量。
在本次实验中，选择5V、2A的变压器和1N4007二极管，计算电容可得：C = I × τ/ΔV = 1A × 0.02s/0.5V = 40uF。
4.根据电容的容量选择合适的电容，并确定前级稳压二极管和后级稳压三端稳压器型号。
本次实验选择4700uF的20V电容，前级稳压二极管选择1N5817，后级稳压三端稳压器选择LM7805。
5.根据所选元器件的参数和数据手册，绘制电路图和PCB布局图。
制作1.根据PCB布局图，在铜板上用喷锡机喷上底部铜皮。
2.根据电路图使用光刻出铜盐膜线路图。
刻蚀后得到铜盐膜PCB板。
3.微风干燥后，在氢氟酸水溶液中脱盐，清洗后得到精美的PCB板。
4.根据电路图逐个安装元器件，注意电解电容、极性电容和稳压二极管等的极性。
5.完成元器件的安装后，进行焊接。
焊接过程中应注意不要使元器件过热，避免烧坏元器件。
6.检查电路连接是否正确，并使用万用表进行电路测试。
实验结论通过本次实验，我们学会了使用电子元器件设计并制作直流稳压电源的方法，并在实际制作上得到了巩固。
同时，我们也加深了对模拟电路原理的理解，为今后的学习和实践奠定了基础。
实验总结本次实际操作中，我们深刻感受到电路设计的重要性。
正确的设计能够避免各种问题的发生，方便后续的制作和测试。
因此，在实际操作中，我们应该注重电路设计的细节，并严格按照电路图进行安装和调试工作。
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集成直流稳压电源的设计
曾志成
（摘要：直流稳压电源广泛应用于各种电子产品,不同的电路对电源的要求是不同的。
在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。
电子设备中的电源一般由交流电网提供，再经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。
本设计的主要内容是围绕着如何使串联可调直流稳压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。
首先介绍了稳压电源的设计方法，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后介绍了各单元电路设计仿真，并在电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。
关键词：电源、稳压、整流、滤波、保护
1 设计任务
1. 设计一个双路直流稳压电源。
2. 输出电压 Uo = ±12V ，
最大输出电流 Iomax = 1A 。
3. 输出纹波电压ΔUop-p ≤ 5mV ,
稳压系数 S
≤ 5×10-3 。
U
4. 选作：加输出限流保护电路。
2 电路设计与参数计算
整体电路
1）整流电路参数
输出电压平均值：22
02)(09.022)(sin 221
U U wt td U U AV ≈==⎰πωππ
输出电流平均值：L L
AV AV R U R U I 2)
(0)(09.0≈= 平均整流电流：L L
AV AV AV D R U R U I I 2)
(0)(0)(45.022≈== 最大反向电压：22U U RM =
整流二极管的选择（考虑电网10±%波动）：⎪⎩⎪⎨⎧>>2221.11.145.0U U R U I R
L F 2）滤波电路参数
二极管导通角θ： T/2
滤波电容的选择：2)(02.1,2
)5~3(U U T C R AV L ≈= 一般选择几十至几千微法的电解电容，耐压值应大于2256.121.1U U =。
3）实际计算过程
（1）要使W7812正常工作，必须保证输入与输出之间维持大于2V 的压降，因
此W7812输入端直流电压必须保证在14V 以上。
W7812输入端的电流是许对变压器副边输出电压U 2(t)整流、滤波后得到的。
假设整流电路内阻为0，负载电流为0，W7812输入端有最大电压U=1.414U ef ，U ef 是U 2(t)的有效值。
由于滤波电容不可能无限大，所以U<1.414 U ef ,根据经验可知U=1.2 U ef ，得U ef =14.4V ，考虑到整流桥经过两个二极管约有1.4V 的压降，得变压器可取15V 。
（2）变压器选择：变压器选择双15V 变压，考虑到电流不需要太大，最大电流
为2A ，实际选择变压器输出功率为30W ，可以很好地满足要求。
（3）整流桥：考虑到电路中会出现冲击电流，整流桥的额定电流时工作电流的
2~3倍。
选取RS301（100V ,3A ）即可，实际购买过程中选择了2W10也符合设计要求。
（4）滤波电路：考虑到对纹波电压要求比较高，所以选择了2200uF 、耐压值为
25V 的电解电容。
（5）去耦电容：去耦电容的选择是由W7812和W7912芯片要求的，查手册可）
知分别为0.1uF 和0.33uF ，用来滤除高频分量，防止产生自激。
（6）为了防止负载产生冲击电流，故在输出端加入220uF 、耐压值为25V 的电
解电容。
（7）W7912支路的原件参数与W7812支路相同。
（8）为防止电源输出端短路，需安装保险管；为防止W7812和W7912因过热
而烧坏，需加装散热片。
至此，所有元件的参数都已确定。
3 电路仿真与分析
（1）采用EDA仿真软件Multisim10对双路直流稳压电源电路进行仿真分析、调试，从而实现电路的优化设计。
下图为在仿真软件Multisim10 仿真的电路图。
直流稳压电源电路
滤波电路输出
(2)通过仿真中的波特图仪器测试出波形和使用万用表测出的输出电压的大小
从上图可以看到输入的正弦信号经过整流、滤波、稳压后最终得到我们所需要的直流电压
4 电路安装与调试
拿到PCB板后，就可以进行焊接、装配与调试工作。
1、元器件检查与整形 检查PCB是否有断线、短路、破损等情况；检查元件型号、数量是否与清单一致； 对主要元器件（如电源线、变压器、整流二极管等）进行参数测定。
使用工具对相关元件按照相关技术规范进行整形。
（严禁粗暴整形）
2、焊接 焊接要按照从低到高的顺序，依次进行。
焊点要有光滑整齐的外观，足够的机械强度以及可靠的电气连接。
3、装配 注意： （1）变压器副边中心抽头
要接到地线上。
（2）220V电源线与变压器原边接线要有热缩管保护，防止触电短路。
4、调试（1）检查电源插头是否短路。
（2）各输出对地是否短路若上述两步均可通过，即可进行通电检查。
逐级测量各点参数是否符合设计要求。
5、常见问题处理 （1）变压器副边无输出 断电后检查副边线圈电阻，若电阻为无穷大，更换新的变压器。
（2）整流电路输出电压不达标 整流二极管方向是否正确； （3）滤波电容发热 整流二极管方向是否正确； （4）电源指示灯不亮 限流电阻是否正确焊接；发光二级管极性是否安装正确。
（5）稳压输出电压不正常 是否正确安装稳压器；电压调整电路是否焊接正常。