直流稳压电源充电器的设计与制作实训指导书
实训任务1.6直流稳压电源的设计与制作
◦ 1.6.1 直流稳压电源的组成 ◦ 1.6.2 直流稳压电源的性能指标 ◦ 实训1-14：直流稳压电源的设计与制作
2021/6/19
1
各种电子系统都需要稳定的直流电源供电。 直流电源可以由直流电机和各种电池提供，但比较经济
实用的办法是利用具有单向导电性的电子元件将使用广 泛的工频正弦交流电转换为直流电。 同时直流稳压电源还是一种当电网的电压波动或者负载 改变的时候，能保持输出电压基本不变的电源电路。
3
直流稳压电源的性能指标分为两种: 1.特性指标，包括允许的输入电压、输出电压、输出电流 及输出电压调节范围等； 2.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（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、 温度系数及纹波电压等。
2021/6/19
4
设计指标： 输出电压为可调电压：UO=1.5V～25V; 最大输出电流Iomax=1A; 输出纹波（峰峰值）小于4mV（Iomax=1A时）; 其他指标要求同三端压器：将正弦工频交流电源电 压变换为符合用电设备所需要的正 弦工频交流电压。
③滤波电路：将单向脉动直流电压 中的 交流分量减小，使输出电压 成为比较平滑的直流电压。
②整流电路：将正弦交流电压变成 单向脉动直流电压。
2021/6/19
④稳压电路：使输出的直流电压 在电源发生波动或负载变化时保持 稳定。
7
2021/6/19
5
实训流程： 1.原理图的设计 2.元器件参数的计算 3.元器件的选型 4.电路的制作 5.电路的调试 6.电路性能的检测 7.设计文档的编写
2021/6/19
6
电源变 压器
桥式整 流电路
电容滤 波电路
直流稳压电源设计与制作实验报告
直流稳压电源设计与制作实验报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的电力供应装置，它能够将交流电源转化为稳定的直流电压，并具备稳定输出电压的能力。
本实验旨在设计和制作一台简单的直流稳压电源，通过实验验证其性能指标并探讨其工作原理与特点。
二、实验目的1.了解直流稳压电源的基本工作原理；2.学习使用稳压集成电路进行电源稳压；3.设计并制作一台简单的直流稳压电源。
三、实验原理1. 直流稳压电源的基本工作原理直流稳压电源主要由变压器、整流滤波电路和稳压调节电路组成。
其中，变压器用于将市电转换为适合整流滤波电路工作的交流电源；整流滤波电路用于将变压器输出的交流电转换为近似稳定的直流电；稳压调节电路用于控制输出电压的稳定性，保证负载电流在一定范围内变化时输出电压保持不变。
2. 稳压集成电路的原理稳压集成电路是直流稳压电源中常用的调压元件，其具有稳定输出电压的特点。
常见的稳压集成电路有LM78xx系列和LM317系列，它们在不同的输入电压范围和输出电压范围上都有应用。
这些集成电路内部集成了反馈电路，通过控制电源输出端与负载之间的电流来调整输出电压。
四、实验材料和设备1.变压器2.整流滤波电路元件3.稳压集成电路4.电阻、电容等辅助元器件5.多用途电源板、电路实验台等设备五、实验步骤及结果1. 设计电路图根据实验要求和电源稳定性要求，设计直流稳压电源的电路图。
2. 制作电路根据设计的电路图，将电路实际制作在多用途电源板上。
3. 连接电路将稳压集成电路、变压器和其他电路元件按照电路图进行正确连接。
4. 调试电路接入交流电源后，使用万用表测量输出电压，并调节稳压集成电路的引脚来控制输出电压的稳定性。
5. 实验结果根据调试结果记录并分析直流稳压电源的输出电压稳定性、负载调节性能等指标，并对实验结果进行讨论和总结。
六、实验讨论与总结根据实验结果，我们可以得出直流稳压电源的设计与制作是成功的。
通过稳压集成电路的控制，我们实现了输出电压的稳定性，并能够在一定范围内对负载进行调节。
直流稳压电源实训报告册
一、引言直流稳压电源在现代电子技术中扮演着至关重要的角色，它为各种电子设备提供稳定的直流电源，确保设备正常运行。
本实训报告旨在通过实际操作，使学生对直流稳压电源的原理、设计、制作和调试有一个全面的理解。
二、实训任务和目的1. 实训任务：- 理解直流稳压电源的工作原理。
- 学习直流稳压电源的设计方法。
- 实际制作一个简单的直流稳压电源。
- 对所制作的稳压电源进行调试和测试。
2. 实训目的：- 培养学生动手实践能力。
- 增强学生对电子电路的理解。
- 提高学生对电路设计、调试和测试的能力。
三、实验仪器与设备- 直流稳压电源- 万用表- 电烙铁- 电路板- 常用电子元件（电阻、电容、二极管、三极管等）- 螺丝刀- 钳子- 剪线钳四、实训内容1. 理论学习：- 了解直流稳压电源的基本概念和分类。
- 学习电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路的工作原理。
- 熟悉常用电子元件的特性。
2. 安装与调试：- 根据设计图纸，将元件焊接在电路板上。
- 组装电路，连接好各个元件。
- 对电路进行调试，确保电路正常工作。
3. 绘制PCB图：- 使用Protel99se等软件绘制电路原理图和PCB图。
- 将PCB图输出，制作成电路板。
4. 稳压电源测试：- 使用万用表测试稳压电源的输出电压和输出电流。
- 分析测试结果，判断稳压电源的性能。
五、实训步骤1. 准备阶段：- 收集实验所需材料。
- 学习直流稳压电源的相关理论知识。
2. 设计阶段：- 根据实际需求，确定稳压电源的输出电压和输出电流。
- 选择合适的变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
- 绘制电路原理图。
3. 制作阶段：- 将元件焊接在电路板上。
- 组装电路，连接好各个元件。
4. 调试阶段：- 对电路进行调试，确保电路正常工作。
- 调整稳压电路，使输出电压稳定。
5. 测试阶段：- 使用万用表测试稳压电源的输出电压和输出电流。
- 分析测试结果，判断稳压电源的性能。
六、实训总结通过本次实训，我们掌握了直流稳压电源的设计、制作和调试方法。
直流稳压电源实验指导书
直流稳压电源实验（4学时）一、实验目的1.了解集成稳压器的特性和使用方法。
2.掌握集成稳压器主要性能指标的测试方法。
3.学会集成稳压器的设计方法。
1.预习直流稳压电源电路的组成及工作原理。
2.完成电路参数设计，画出正确、完整的实验电路。
3.明确实验目的，列出主要参数的表达式，设计测试表格。
4.根据设计任务和要求，计算出元器件的参数。
四、实验原理小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示。
（a）稳压电源的组成框图u u u3（b）整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程1．电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u 1变换为整流电路所需要的交流电压u 2。
电源变压器的效率为：12P P =η 其中：2P 是变压器副边的功率，1P 是变压器原边的功率。
一般小型变压器的效率如表1所示：因此，当算出了副边功率2P 后，就可以根据上表算出原边功率1P 。
2．整流和滤波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u 2变换成脉动的直流电压u 3。
滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U I 。
U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为：2)2.1~1.1(U U I = 在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为： 22U U RM =流过每只二极管的平均电流为： RU I I R D 245.02==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 应满足：2)5~3(TRC >其中：T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期。
3．稳压电路由于输入电压u 1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。
因此，为了维持输出电压U I 稳定不变，还需加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。
5v直流稳压电源设计
新疆工程学院实训报告实训科目电子技术实训系部机械系专业班级姓名实训地点教室及电子实验室指导教师李积芳完成日期新疆工程学院教务处新疆工程学院电气与信息工程系电子实训任务书新疆工程学院电子实训成绩表（注意：旷课一票否决）目录摘要第一章引言 (3)1.1硬件电路设计要求电路设计 (4)1.11元件选取电源变压器 (6)1.12整流二极管的选择滤波电容的C的确定 (6)第二章网站导航概述总结 (8)致谢参考文献 (9)内容摘要直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压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。
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±5V电压稳定输出。
关键词：±5V，变压器，整流，滤波，稳压器引言关于稳压电源的分类，首先就应该清楚电源的输出是什么，是输出直流电还是输出交流电。
第二个层次的分类可以根据调整管的工作状态来分类。
第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。
再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大，就不好一概而论，应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。
当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路，图1是根据上面的思路划分的稳压电源种类。
图1 稳压电源分类根据调整管的工作状态，我们常把直流稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源[1]。
线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的)；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。
线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线形电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
直流稳压电源设计与制作实验报告
直流稳压电源设计与制作实验报告直流稳压电源设计与制作实验报告摘要：本实验旨在设计并制作一台直流稳压电源。
通过对电路原理的深入理解，我们成功地设计出了一台输出电压为0-30V，输出电流为0-3A的直流稳压电源。
实验结果表明，该电源具有较好的稳定性和可靠性，能够满足实际应用的需求。
关键词：直流稳压电源；设计；制作；实验一、实验目的1.了解直流稳压电源的基本原理和电路结构；2.掌握直流稳压电源的设计和制作方法；3.验证直流稳压电源的性能和稳定性。
二、实验原理直流稳压电源是一种能够输出稳定直流电压和电流的电源，其主要由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路等组成。
其中，变压器将交流电压转换为所需的直流电压，整流电路将交流电压转换为直流电压，滤波电路将直流电压进行滤波，稳压电路将直流电压进行稳压，输出电路将稳压后的直流电压输出。
三、实验器材1.变压器：输入电压220V，输出电压0-30V，输出电流0-3A；2.整流电路：桥式整流电路；3.滤波电路：电容滤波电路；4.稳压电路：基于LM317的稳压电路；5.输出电路：电流限制电路和电压调节电路。
四、实验步骤1.根据电路原理图，将电路元件按照电路图连接好；2.将变压器的输入端接入220V电源，输出端接入整流电路；3.将整流电路的输出端接入滤波电路，滤波电路的输出端接入稳压电路；4.将稳压电路的输出端接入输出电路，输出电路的输出端接入负载；5.调节稳压电路的电位器，使输出电压和电流达到所需的值。
五、实验结果经过实验，我们成功地制作出了一台输出电压为0-30V，输出电流为0-3A的直流稳压电源。
在实验过程中，我们发现该电源具有较好的稳定性和可靠性，能够满足实际应用的需求。
六、实验结论通过本次实验，我们深入了解了直流稳压电源的基本原理和电路结构，掌握了直流稳压电源的设计和制作方法，并验证了直流稳压电源的性能和稳定性。
该实验为我们今后的学习和工作提供了很好的基础和参考。
直流稳压电源的设计与制作实训报告
实训报告3
实训项目：直流稳压电源的PCB制作实训时间：年月日星期
学生姓名
系（院）
成绩
班级名称
指导教师
批阅教师
一、简述PCB制板过程
二、封装形式有哪些，怎样添加。
三、简述封装与原理图器件对应错误怎样修改。
实训报告4
实训项目：电路安装并焊接实训时间：年月日星期
学生姓名
系（院）
成绩
班级名称
指导教师
批阅教师
一、简述三步法焊接过程
二、焊接过程中注意哪些事项。
三、谈：年月日星期
学生姓名
系（院）
成绩
班级名称
指导教师
批阅教师
一、简述变压器怎样检测。
二、怎样测试稳压器正常工作。
三、怎样测试电路正常工作。
《直流稳压电源的设计与制作》实训报告
实训报告1
实训项目：直流稳压电源的设计方案实训时间：年月日星期
学生姓名
系（院）
成绩
班级名称
指导教师
批阅教师
一、根据要求设计电路
实训报告2
实训项目：直流稳压电源的仿真设计实训时间：年月日星期
学生姓名
系（院）
成绩
班级名称
指导教师
批阅教师
一、简述仿真设计的步骤
二、简述仿真元件的设置
项目五 直流稳压电源的设计与制作
表5-6 电解电容的容量和稳态电阻（R×1kΩ挡位）值测量记录表
位号 型号 标称容量 实测容量 误差 挡位 稳态电阻/Ω 质量
C1 C2 C3
17
注：电容的稳态电阻越大越好。
（5） 电阻的选用与检测
表5-7 色环电阻器测量记录表
电阻 色环序列 标称值 挡位 量程
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
4
2.电路组成及工作原理
（1）直流稳压电源电路组成及工作原理
图5-1 直流稳压电源电路
5
（2）充电器电路组成及工作原理
6
图5-2 充电器电路
（3） 直流稳压电源/充电器电路组成及工作原理
图5-3 直流稳压电源/充电器电路
7
13
(2)二极管的选择与检测
因为稳压电源要求的技术指标最大电流是 500mA， 且 1N4001 的最大平均正向整流电流是 1A，最大正向 电压1.1V，最大反向电压50V，符合电路要求。
表5-3 整流二极管电阻值测量记录表
位号
型号
VD1 VD2 VD3 VD4 VD5 14 VDw6
R7、R11
13
电阻
560Ω
R8、R10
14
电阻
1kΩ
R1、R3
15 电源变压器 交流220V/9V
Tr
16 直脚开关
1×2、2×2
S1、S2
数量 各1支 各1支 各1支
2 2 1 各1支
9
表5-1 元器件表
序号 17 18 19 20 21 22 23 24 25
名称 正极片 5号、7号负极铜片 电路板 电源插头输入线 十字插头输出线 热缩套管 外壳上盖、下盖 自攻螺丝 自攻螺丝
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直流稳压电源/充电器的设计与制作实训指导书
一、实训目的
通过制作此电路,让学生了解电子产品的生产试制过程,训练学生的动手能力,培养工程实践观念。
二、实训要求
1、认真分析电路图，说明每个元件的名称和作用。
2、对元件进行认真检测，熟悉检测方法。
3、绘制印刷电路板图，要求元件分布合理。
4、按照安装工艺安装元件。
5、调试电路使之达到设计指标。
三、实训步骤
1、检测元件。
2、设计制作电路板。
3、元件安装焊接。
4、焊接连接导线。
5、电路进行自检和互检。
6、通电检查。
7、指标检测和调试。
四、直流稳压电源/充电器电路简介
本电路可将220v市电电压转换成3—6v直流稳压电源,可作为收音机等小型电器的外接电源,并可对1—4节镍镉或镍氢电池进行恒流充电,性能优于市售一般直流电源及充电器,具有较高的性价比和可靠性,是一种用途广泛的实用电路。
1. 主要性能指标
(1).输入电压:AC:--220V
输出电压(直流稳压):分三档(即: 3v. 4.5v .6v)（分立件式）,各档误差为10%。
输出电压为5V或6V（集成电路式：7805或7806）。
(2).输出电流(直流): 额定值150mA,最大300mA（分立件式）。
输出电流为300—500毫安（集成电路式，不加散热片）。
.
(3).过载.短路保护,故障消除后自动恢复。
(4).充电稳定电流:60mA( 10%)可对1~4节5号镍铬电池充电,充电时间10~12小时。
.
2. 电路工作原理
产品电原理图见附图（分立件式）所示。
变压器T及二极管V1~V4、电容C1构成典型桥式整流、电容滤波电路,后面电路若去掉R1及LED1,则是典型的串联稳压电路(参见《模拟电子技术基础》童诗白主编，高等教育出版社出版)。
其中LED2兼做电源指示及稳压管作用，当流经该发光二极管的电流变化不大时其正向压降较为稳定（约为1.9V左右,但也会因发光管的规格不同而有所不同,对同一种LED则变化不大）,因此可作为低电压稳压管来使用。
R2及LED1组成简单过载及短路保护电路,LED1兼做过载指示。
输出过载(输出电流增大)时，R2上压降增大,当增大到一定数值后LED1导通,使调整管V5、V6的基极电流不再增大,限制了输出电流的增加,起到限流保护作用。
K1为输出电压选择开关,K2为输出电压极性变换开关。
V8、V9、V10及其相应元器件组成三路完全相同的恒流源电路,以V8单元为例,LED3在该处兼做稳压及充电指示双重作用，V11可防止电池极性接错。
通过电阻R8的电流(即输出电流)可近似的表示为：
其中:I0——输出电流；
Ube——T4的基极和发射极间的压降（约0.7V）；
UZ——LED3上的正向压降，取1.9V。
由公式可见I0主要取决于Uz的稳定性,而与负载无关,所以实现了恒流特性。
由上式可知,改变R8即可调节输出电流,因此本产品也可改为大电流快速充电方式(但大电流充电影响电池寿命),或减小电流即可对7号电池进行充电。
当增大输出电流时可在V8的C—E极之间并接一电阻(电阻值约数十欧)以减小V8的功耗。
3、产品生产工艺
印制板的制作
本产品有A、B两块印制电路板，B板为成品板，A板作为实习自制板（也有成品板）。
（1）.设计
根据电原理图自行设计，设计原则及方法可参考实习教材。
（2）.制做
参见实习教材中印制板制作。
印制板的安装
（1）.元器件测试
全部元器件安装前必须进行测试。
（2）.印制电路板A的焊接,注意二极管、三极管、电解电容的极性。
（3）.印制电路板B的焊接：
a. 按电路中的实际位置，将开关K1、K2从元件面插入，且必须装到底。
b. 发光二极管LED1—LED5的焊接高度有一定要求，要求发光管顶部距离印制板高度为13.5～14mm，保证让5个发光管露出机壳2mm左右，且排列整齐。
要注意发光二极管的颜色和极性。
也可先不焊LED,待LED插入B板后装入机壳调好位置后再焊接。
c. 将15线排线的一端与印制板上的序号为1~15焊盘依次顺序焊接。
排线的两端必须先进行镀锡处理后方可焊接，长度要适当。
左右两边各5根线（即：1～5、11～15）分别依次剪成均匀递减的形状。
再将排线中的所有线段分开至两条水平虚线处，并将15根排线的两头剥去线皮约2mm～3mm，然后把每个线头的多股线芯绞合后镀锡（不能有毛刺）。
d. 焊接十字插头线CT2，注意：十字插头有白色标记的线必须焊在有X标记的焊盘上。
焊接开关K2旁边的短接线J9。
（4）.以上步骤全部完成后，按图进行检查，正确无误后，待整机装接。
4. 整机装配工艺
(1) 装接电池夹的正极片和负极弹簧。
a. 正极片凸面向下，将J1、J2、J3、J4、J5五根导线分别焊在正极片凹面焊接点上（正极片的焊点处应先镀锡）。
b. 安装负极弹簧（即塔簧），在距塔簧第一圈起始点5mm处镀锡。
分别将J6、J7、J8三根导线与塔簧焊接。
（2）电源线连接
把电源线CT1焊接至变压器交流220V输入端。
注意：两接点用热缩套管绝缘，热缩套管上后须加热两端，使其收缩固定。
（3）焊接A板与B 板以及变压器上的所有连线。
a变压器副边引出线焊接至A板的T-1、T-2。
b B板与A 板用15线排线对号按顺序焊接。
（4）焊接印制板B与电池片间的连线。
将J1、J2、J3、J6、J7、J8分别焊接在B板的相应点上。
（5）装机入壳
上述安装完成后，检查安装的正确性和可靠性，然后按下述步骤插入机壳。
a. 将焊好的正极片先插入机壳的正极片插槽内,然后将其弯曲90度。
注:为防止电池片在使用中掉出,应注意焊线牢固,最好一次性插入机壳。
b. 将塔簧插入槽内,焊点在上面.在插左右两个塔簧前应先将J4、J5两根线焊接在塔簧上后再插入相应的槽内。
c. 将变压器副边引出线放入机壳的固定槽内。
d. 用M2。
5的自攻钉固定B板两端。
5、检测调试
总装完毕，按原理图及工艺要求检查整机安装情况，着重检查电源线、变压器连线、输出连线及A和B 两块印制板的连线是否正确、可靠，连线与印制板相邻导线及焊点有无短路及其他缺陷。
通电检测
（1）电压可调功能的检查：在十字头输出端测输出电压（注意电压表极性），所测电压应与面板指示相对应。
拨动开关K1，输出电压应相应变化（与面板标称值误差在10%为正常），并记录该值。
（2）极性转换功能的检查：按面板所示开关K2位置，检查电源输出电压极性能否转换，应与面板所示位置相吻合。
（3）带负载能力的检查：用一个47Ω/2W以上的电位器作为负载，接到直流电压输出端，串接万用表500mA档。
调电位器使输出电流为额定值150mA；用连接线替下万用表，测此时输出电压（注意换成电压档）。
将所测电压与（1）中所测值比较各档电压下降均应小于0。
3V
（4）过载保护功能的检查：将万用表DC500mA挡串入电源负载回路，逐渐减小电位器阻值，面板指示灯A应逐渐变亮，电流逐渐增大到一定数时（大于500毫安）不再增大，则保护电路起作用。
当增大阻值后A指示等熄灭，恢复正常供电。
注意：过载时间不可过长，以免烧坏电位器。
（5）充电功能的检测：用万用表DC250mA（或数字表200mA档）作为充电负载代替被充电电池，LED3~LED5应按面板指示位置相应点亮，电流值应为60mA（误差为10%），注意表笔不可接反，也不得接错位置，否则没有电流。