项目十 可调式直流稳压电源的制作
可调直流稳压电源设计报告
可调直流稳压电源设计报告I. 设计目的本设计旨在实现一个可调直流稳压电源，能够提供多种输出电压和电流，同时还能稳定地保持输出电压在规定范围内。
II. 设计原理直流稳压电源的基本原理是将变压器输出的交流电转换为直流电，并使用电子元件如二极管、电容器、稳压管等实现对输出电压和电流的稳定。
在本设计中，我们采用如下电路结构实现直流稳压电源。
电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、调节电路、稳压管和输出端口等组成。
（1）变压器：变压器主要将交流输入变换为需要的交流输出电压，通常变压器转换后的电压需要经过整流、滤波和稳压等多道处理才能成为稳定的直流电源输出。
因此，本设计中我们采用了含有两只二次线圈的变压器。
（2）整流桥：整流桥主要用来将变压器输出的交流电流转换成直流电流，这里我们采用了四个二极管构成的整流桥，如图所示，其中D1和D2对应于变压器中一只二次线圈所产生的正半交流电流，D3和D4则对应于产生的负半交流电流。
（3）滤波电容：滤波电容主要用来滤除多余的高频成分，以使直流电波尽可能平滑，保证输出电压的稳定性。
（4）调节电路：调节电路用来控制和调整稳压管的工作状态，以实现输出电压的稳定性和调节。
（5）稳压管：稳压管是关键元件之一，其主要作用是在电路中设置一个固定的工作电压，以保证输出电压在一定范围内稳定。
III. 设计过程(1) 变压器设计：根据我们的需求，我们需要将输入的220V交流电转变为24V 的交流电，在此基础上再进行转换为稳定的直流电源输出。
因此，我们需要采用一只含有两只二次线圈的变压器，并且将两只二次线圈采用串联方案，以实现较大的输出电压值。
最终选用的变压器型号为220V/24V/10W，其中10W为变压器最大输出功率。
(2) 整流桥设计：为了将变压器输出的24V交流电转换为直流电源，我们需要采用整流桥电路。
对于整流桥电路中的每个二极管来说，其承受的最大反向电压应该大于所采用变压器的输出电压。
在此基础上，我们选用的整流桥电路中的二极管容量为1N4001，其最大反向电压为50V。
可调直流稳压电源电路设计
可调直流稳压电源电路设计1.设计目的：设计一个可调直流稳压电源电路，能够输出3~30V、1A的直流电压，稳定性要求高。
2.设计原理：可调直流稳压电源电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、电压调节器和负载等组成。
变压器将交流电压变换为低压交流电压，然后通过整流桥将交流转换为脉动直流电压，再通过滤波电容将脉动信号平滑后得到稳定的直流电压，最后通过电压调节器调整直流电压并保持稳定输出。
3.设计步骤：（1）确定变压器参数：变压器的输入电压为AC220V，需要将其转换为低压AC15V，根据变压器公式N1/N2=V1/V2，计算出变压器的匝数比N1/N2=14.7。
（2）选择整流桥：根据输出电流1A选用额定电流为4A的整流桥，如KBP310等。
（3）确定滤波电容：滤波电容的电容值根据负载的需要来选择，一般选用大电容值，如1000uF，以保证低纹波系数。
（4）选择电压调节器：L7805电压调节器能够提供输出电压为5V，稳压能力好、温度漂移小、线性度高，符合本设计要求。
（5）确定负载：负载要根据电源的输出电流能力来选择，如功率光源等选择具有较大输出电流的型号。
4.确定电路图及元器件连接图：5.计算元器件：（1）滤波电容C1：由于负载电流变化较快，需要选用大电容值，一般选用1000uF的电容，如选择电压容涂O50V的电解电容EDLR1000uF。
（2）电功效管Q1：能够提供3A的电流，在这里作为稳定管使用。
常规管主要包括2SC1815、2SC458、2N3055等，如选择2SC1815管。
（3）电压调节器IC1：L7805电压调节器，能够提供输出电压为5V，稳压能力好、温度漂移小、线性度高，如选择7805。
6.实验结果：确认元器件无误后，进行实验验证。
实验过程分两步进行，第一步：测量无负载输出电压；第二步：在输出电压为5V的情况下，接入10Ω负载，在负载电流为0.5A，输出电压5V左右的情况下，使用万用表测量输出电压、输出电流和电源电流。
自制可调直流稳压电源
自制可调直流稳压电源在电子电路实验和项目制作中，一个可靠的直流稳压电源是不可或缺的。
通过自制一个可调直流稳压电源，您可以根据需要调整输出电压，从而提供适合各种应用的电源。
本文将向您介绍如何自己制作一个简单但实用的可调直流稳压电源。
在开始之前，请确保您具备一定的电子知识和基本的电路制作技能。
材料清单：1. 一个适配器（输入电压220VAC，输出电压12VDC）2. 一个变压器（输入电压220VAC，输出电压12VAC）3. 一个桥整流器4. 一个电容器（容量1000μF，额定电压25V）5. 一个电位器（阻值10kΩ）6. 一个稳压集成电路LM3177. 一个散热器8. 一个转接头（用于连接电路到外部电源）步骤：1. 首先，将适配器插头连接到转接头上并插入电源插座。
确保适配器的输出电压为12VDC。
2. 将适配器的正极连接到桥整流器的“+”端，将适配器的负极接地。
3. 将桥整流器的输出连接到电容器的正极，并将电容器的负极接地。
4. 将电容器的正极连接到稳压集成电路LM317的“输入”脚，将电容器的负极连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚。
5. 将电位器的中间引脚连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚，将电位器的两侧引脚分别连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚和“输出”脚。
6. 将散热器安装在稳压集成电路LM317上以保持散热效果。
7. 将稳压集成电路LM317的“输出”脚连接到您需要供电的电路或设备。
完成上述步骤后，您就成功地制作了一个可调直流稳压电源。
使用和调节：1. 在使用之前，请确保所有连接都正确并没有短路。
2. 将电路连接到您需要供电的电路或设备。
确保极性正确。
3. 通过调节电位器来调整输出电压。
您可以使用万用表来测量输出电压以确保其准确性。
4. 可调直流稳压电源的调节范围通常是从1.2V到12V。
通过旋转电位器，您可以在此范围内调整输出电压。
注意事项：1. 在进行任何操作之前，请将电源拔掉，以确保安全。
可调直流稳压电源制作原理
可调直流稳压电源1、可调直流稳压电源的构成可调直流稳压电源是由降压、整流、滤波、稳压、调整、滤波、电压指示构成的。
降压的作用是：将输入的220V交流电压降到24V。
此时输出的还是交流电压。
整流的作用是：将交流电压整流成直流电压。
此时输出的是只有正半周的电压。
加电指示的作用是：加电后红色指示灯亮。
指示稳压电源已经加电。
滤波的作用是：将正半周的电压过滤成纹波系数很小的接近直流的电压。
稳压的作用是：将纹波系数很小的输出电压稳定在用户需要的直流电压上。
输出电压调整：根据用户的需要，调节稳定输出电压值。
二次滤波：为了在用电时需要突发大电流时，向负载提供瞬时电流。
稳定输出电压。
电压指示：将当前输出的电压值用表头显示出来，以便用户对输出电压调整和使用。
其原理框图如图1所示。
图1 稳压电源框图2、所用的器件和电原理图组成降压的元件是：变压器B1。
组成整流的元件是：D1-D4这四只二极管组成滤波的元件是2200微法、耐压50V的电解电容C1（外形如图3所示）。
组成加电指示的元件是：限流电阻R1和红色发光二极管。
组成稳压的元件是：可调输出电压的集成三端稳压器LM317。
组成输出电压调整元件是：电位器R P（外形图如图4所示）。
组成二次滤波元件是：10uF、耐压50V的电解电容C2。
组成电压指示元件是：0-24V指针式电压表头。
电原理图如图2所示。
图2 可调稳压电路电原理图图3 电解电容外形图图4 电位器外形3、电路板布局以及安装有关电路板上原器件的安装如图5所示。
装元器件时应该先装矮的元件，后装高的元件。
图（a）是总装配图。
图（b）是电位器和发光二极管装配图。
图（c）是三端稳压器引脚图。
图（d）是表头和输出端子接线图。
外形图如图6所示。
（a）（b）（c）（d）图5装配图图6 外形图4、装配顺序及调试方法：1）首先安装D1-D4构成的电桥。
安装完毕后可以从输入端用电10KΩ阻挡正反向测量是否有短路。
如果内阻很大则说明没有短路。
输出可调直流稳压电源的设计
输出可调直流稳压电源的设计一、任务设计并制作如图1所示虚线框内的可调直流稳压电源，输入交流电压AC175~235V，输出电压可调，具有输出恒流限制功能，且限制电流可调。
图1可调直流稳压电源框图二、要求在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：1．基本要求（1）输出电压V O：DC0~30V可调；（2）输出恒流限制：0~3A可调；（3）输出噪声纹波电压峰-峰值V OPP≤1V（u1=AC220V,V O=30V,I O=3A）；（4）D C-DC变换器的效率η≥70%（u1=AC220V,V O=30V,I O=3A）；2．发挥部分（1）进一步提高效率，使η≥85%（u1=AC220V,V O=30V,I O=3A）；（2）具有输出电压、电流步进调节功能，电压步进0.1V，输出电流限制步进0.1A；（3）具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
（4）其他。
三、说明（1）由于输入电压较高，调试与测试时一定要注意安全！（2）D C-DC变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。
（3）u1可由自耦调压器调节，DC-DC变换器（含控制电路）只能由Udc 端口供电，不得另加辅助电源。
（4）本题中的输出噪声纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分，要求用带宽不小于20MHz模拟示波器（AC耦合、扫描速度20ms/div）测量V OPP。
（5）D C-DC变换器效率 =P O/ P IN，其中P O＝U O I O，P IN＝U DC I DC。
（6）电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能出现过热等故障）。
（7）制作时应考虑方便测试，合理设置测试点。
（8）设计报告正文中应包括系统总体框图、主要元器件的参数计算与选型，核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。
四、评分标准。
【精品】直流稳压电源的制作
第三届电子竞赛培训班基础实验报告姓名、班级：实验题目：可调直流稳压电源的制作摘要:本报告简述了一种可调直流稳压电源的制作，可调直流稳压电源由桥式整流，电容滤波，集成稳压芯片LM317、LM337,衰减电路及反向电路组成。
可产生幅值可调的直流稳压电。
通过芯片调节端的电位器即可调节输出电压。
一.作品工作原理1。
桥式整流：如图为桥式整流电路,一丁桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电桥式整流器利用四个二极管，两两对接。
输入正弦波的正半部分是两只管导通, 得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。
桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍•桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步骤。
电容滤波:并联电容可滤除直流信号的谐波成分。
电容一方面，电容是电抗元件，信号频率越高，容抗越小，从而减少负载上的高频成分。
另一方面，由于电容具有暂态响应的现象，其两端电压不能跃变，因此可使负载电压变化趋于平稳。
如C1 Z2DuF：D3…1N4007 1N4007 …丁=3。
直流稳压：采用集成稳压芯片LM317及LM337,分别对正负两路电压进行稳压处理。
其主要工作原理为芯片内部的二极管稳压电路，及内部其他电路。
4.衰减及反向；由于输出电压较高，不能被单片机正常采集，因此接电阻进行分压衰减.负端要进行反向处理才能输入单片机。
根据基尔霍夫定律，可得如下衰减及反向:三电路设计：根据以上原理，结合各模块，设计出如下电路图:参数设计；根据滤波电容电路的典型应用，容值选220u,稳压部分采用LM317及LM337的典型应用电路公式如下：V out=1.25V(1+铮皿巳.衰减部分按照4"进行衰减。
接350K 和100K.反向部分按基尔霍夫定律进行计算，得出5： 1的比例。
五•遇到的问题及解决方案:调节电路时，电位器的变化不会改变输出电压,经检查发现，应用电路中电容值过小，且调节电位器没有接地. 经更换电容及重接电路后得以解决.。
可调直流稳压电源的设计实验报告
可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，并且电压值在一定范围内可调节，以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压（通常为 220V）变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分，使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时，保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路，其基本原理是利用调整管的电压调整作用，使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压，可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器：220V/15V2、整流二极管：IN4007×43、滤波电容：2200μF/25V×24、集成稳压器：LM3175、电位器：10kΩ6、电阻：240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波，得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路，通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下：此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图，在面包板上搭建电路。
在搭建电路时，注意元件的引脚顺序和正负极性，确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后，接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压，确认是否在预期范围内。
3、调节电位器，用万用表测量 LM317 输出端的电压，观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
可调直流稳压电源设计
可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器：变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。
变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。
在设计变压器时，需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系，以及变压器的容量和效率等因素。
2.整流电路：整流电路用于将交流电源转化为直流电源。
一般情况下，整流电路采用整流二极管桥的形式，将交流电源的正负半周分别导通，以获得经过正弦波滤波后的直流电压。
3.稳压电路：稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围，确保电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。
开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。
二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求：根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。
2.计算变压器参数：根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数，包括变比、容量和效率等。
变压器的容量要能满足最大输出电流的需求，效率要尽可能高以减少功耗。
3.设计整流电路：根据变压器输出的交流电压设计整流电路。
一般情况下，采用整流二极管桥来实现整流，同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。
4.设计稳压电路：根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。
线性稳压电路成本较低，但功耗较大；开关稳压电路成本较高，但效率较高。
选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。
5.进行实际电路布局和PCB设计：根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。
电路布局要合理，考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。
6.进行电路测试和调试：完成电路布局和PCB设计后，进行电路测试和调试。
通过实际测试，验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。
7.验证电源性能：通过测试，对设计的可调直流稳压电源进行性能验证，包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。
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第
5页
任务二
元器件清单
元件标号 S T BX VD1~VD 4 IC C1 C2 C3 C4 LED R1 R2 RP
元器件的识别与检测
第
6页
名
称
规
格
长柄扳动开关 电源变压器 保险管 整流二极管 三端稳压集成块 电解电容 涤纶电容 电解电容 涤纶电容 发光二极管 1/4 W 碳膜电阻 1/4 W 碳膜电阻 长手柄可调电位器
W317的检测： 判别各引脚的功能 +检测各引脚 间的直流电阻
任务三
电路组装与调试
第
9页
手工绘制印刷电路板图
我们在进行电路组装时，一般采用万能电路板，如 图10-4所示。在进行电路组装之前，要根据万能电 路板上的焊孔数量和排列情况设计出合理的印刷电 路板图。
任务三
电路组装与调试
印刷电路板图的设计步骤
项目十
可调式直流稳压电源的制作
任务一
电路原理图
认识电路
第
2页
任务一
认识电路
第
3页
直流稳压电源组成框图及各处电压波形图
U1
O
U2 t
O
U3 t
O
UO t
O
t
U1
电源 变压器
U2
整流、滤波 电路
U3
稳压 电路
UO
任务一
认识电路
第
4页
电路工作原理
220 V 交流电压 U1
经变压器 T 变压
合适电压值的交流电压 U2
任务四
常见故障的检修
第
17 页
输出电压不可调 故障原因分析： 输出电压不可调的常见原因有：调节电位器损坏；稳压电 路元件接错。
输出电压过高或过低 故障原因分析： 电压过低：某整流二极管开路；滤波电容开路、失效或容 量减小；稳压块内部损坏。 电压过高：稳压电路元件接错；稳压块内部损坏。
感谢观看！
任务四
常见故障的检修
第
15 页
常见故障的检修方法
输出电压为零：若不烧保险，一般是由于变压器、整流电路或稳压电 路有开路性故障；若烧保险，是由于整流电路、滤波电路或稳压电路 有短路性故障。先检查保险管是否被烧断，若被烧断，则按故障（二） 检修。
无输出电压
观察指示灯是否亮 亮 故障在稳压电路 有 故障在整流电路 不亮 测变压器次级 输出电压 无 故障在电源变压器电路
对照原理图，画出印刷电路板 草图。对于可能交叉的线条， 可以用“钻”、“绕”、“跨” 的方法解决。
第
10 页
了解所选用元件器及各种插座 的规格、尺寸、面积等。
第一步
第二步
第三步
第四步
初步确定各个元器件的位置。
反复修改，最后定稿。
任务三
电路组装与调试
第
11 页
印刷电路板参考图
图10-5所示为直流稳压电源的印刷电路板参考图。
任务四
开机烧保险
常见故障的检修
第
16 页
开机烧保险的常见原因有：某整流二极管极性接反或击 穿；整流电路的交流端和直流端接错；三端稳压块接错 或内部击穿；滤波电容击穿。
故障检修方法： （1）直观检测法：对照电路原理图，仔细检查元件有无 接错。 （2）逐级断路法：断开后面某级，若电流恢复正常，则 故障在后级。
第
7页
电阻器的读数与检测
电阻器的读数与 检测 电位器的检测
任务二
元器件的识别与检测
第
8页
二极管的检测：先根据外形区分整流二极管和发 光二极管，从外形标记读二极管的正负极性。用 万用电表测量二极管的正反向电阻，判断被测二 极管的质量好坏 电容器的读数与检测：先根据电容器上的标注内 容读出标称电容量及耐压值等，再用万用电表检 测被测电容器的好坏
220 V / 0.5 A 220 V / 35 V 2A 1N4002 W317 1000 F / 50 V 0.033 F 10 F 1 F 高亮度发光二极管 27 kΩ 120 Ω 5.1 k Ω
任务二
元器件的识别与检测 电源变压器的检测
测初、次级绕组 的直流电阻 通电检测初级和 次级电压并计算 变比
直流稳压电源能将交流电变成稳定的直流电，中间经 过了变压、整流、滤波、稳压等环节，每经过一个环 节，电压值或电压波形会发生相应的改变，通过用示 波器观测各处的电压波形，一方面能加深对直流稳压 电源工作原理的理解，另一方面能通过对波形的观察， 判断电路是否工作正常。因此，熟悉直流稳压电源各 处电压波形和掌握波形的观测方法非常重要
接 220 V 交流电 VD1~ VD4
A C1 R1
B C2 VD5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
W317
BX
LED
C4 C S RP
R2
VD6
C3
任务三
电路组装与调试
第
12 页
按印刷板图正确安装元器件。要求将电位器、扳动开关及发光 二极管安装在电路板的正面，而其他元件安装在电路板的反面， 这样以便安装封装外壳。 注意元器件引脚的整形，保证焊点质量。 调试前只将C处断口焊起来，不焊A、B两处断口。
经二极管 VD1~VD4 整流
单向脉动直流电压
经电容 C1 滤除交流成分
比较平滑的直流电压 U3
经 W317 稳压
平稳的直流电压 UO
调节 RP
改变输出电压的高低
任务一
元器件功能
认识电路
元器件标号 S T BX VD1~VD4 VD5 VD6 C1 C2 C3 C4 IC LED R1 R2 RP 电源开关 电源变压器 保险管 整流二极管 保护二极管。防止输入端短路时，C4 放电导致 W317 内部的调整管损坏 保护二极管。防止输出端短路时，C3 两端的电压造成 W317 内部的放大管击穿 电源滤波电容 抑制高频干扰和防止自激 旁路电容，减少 R2 两端的纹波电压 抑制高频干扰和防止自激 可调式三端稳压集成块 电源指示灯 限流电阻 取样电阻 取样电阻，调节输出电压 元器件在电路中的功能
04
通电前 检查
02
整流二极管的检查
对照原理图和印刷电路板图， 从二极管的外观查看二极管 的极性是否安装正确
滤波电容的检查
具根据电容器的外观，对照原理图和印刷电路板图 进行检查，重点查极性和耐压值
03
任务三
电路组装与调试
第
14 页
通电检测 检测整流输出电压（断开B处） 测量输出电压调节范围（接通A、B、C三处） 观测各处电压波形
电路的组装
任务三
电路组装与调试
第
13 页
01
电源变压器的检查
用万用电表测量电源线插头两端的直流电阻， 其值约为几十欧至几百欧；再测量线路板上 变压器次级的直流电阻，其值约为几欧。若 所测电阻值正好相反，说明变压器初、次级 接错，应重新装配
其他元器件的检查
对照原理图和印刷电路板图， 检查其他各元器件是否安装 正确