直流稳压源仿真设计报告

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直流稳压电源的设计实验报告

直流稳压电源的设计实验报告

直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。

本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。

一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。

变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。

二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。

三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。

2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。

3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。

4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。

5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。

6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。

7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。

四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。

根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。

同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。

五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。

通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。

电路直流稳压实验报告(3篇)

电路直流稳压实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解直流稳压电源的工作原理和设计方法。

2. 掌握直流稳压电源中变压器、整流、滤波和稳压等环节的作用。

3. 学会使用示波器、万用表等实验仪器进行实验测量。

4. 提高电路实验技能和理论联系实际的能力。

二、实验原理直流稳压电源是将交流电源(如市电220V)转换成稳定直流电压的装置。

其基本组成包括变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

1. 变压器:将220V交流电压降压至整流电路所需的电压。

2. 整流电路:利用二极管的单向导电性,将交流电压转换为脉动直流电压。

3. 滤波电路:通过滤波电容将脉动直流电压中的纹波滤除,得到较为平滑的直流电压。

4. 稳压电路:通过稳压器件(如稳压二极管、集成稳压器等)使输出电压稳定。

三、实验仪器与器材1. 变压器:1台2. 整流二极管:4只3. 滤波电容:1只4. 集成稳压器:1块5. 电阻:若干6. 交流电源:1台7. 直流电源:1台8. 示波器:1台9. 万用表:1台四、实验步骤1. 组装电路:根据实验原理图,将变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器等元件连接成直流稳压电源电路。

2. 连接实验仪器:将直流稳压电源电路与示波器、万用表等实验仪器连接。

3. 测量输入电压:用万用表测量变压器次级输出电压,即整流电路输入电压。

4. 测量输出电压:用万用表测量稳压电路输出端的直流电压。

5. 测试滤波效果:观察滤波电容两端电压波形,分析滤波效果。

6. 调整稳压电路:通过调整集成稳压器的输出电压,观察输出电压的变化。

7. 测量输出纹波电压:用示波器测量稳压电路输出端的纹波电压。

8. 改变负载:在稳压电路输出端接入不同阻值的电阻,观察输出电压和纹波电压的变化。

9. 记录实验数据:将实验过程中测量的数据整理成表格。

五、实验数据与分析1. 输入电压:220V2. 输出电压:15V3. 滤波电容两端电压波形:平滑的直流电压4. 输出纹波电压:小于10mV5. 改变负载时,输出电压和纹波电压变化不大,说明稳压效果良好。

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。

直流稳压电源设计实验报告(模电)

直流稳压电源设计实验报告(模电)

直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的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量方法二、实验任务利用7812、7912设计一个输出±12V、1A的直流稳压电源;三、实验要求1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形;2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比;3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期);4)求滤波电路的输出电压;5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。

四、实验原理1.直流电源的基本组成变压器:将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。

整流电路:利用二极管的单向导电性,将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。

滤波电路:将脉动电压中的文波成分滤掉,使输出为比较平滑的直流电压。

稳压电路:使输出的电压保持稳定。

4.2 变压模块变压器:将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。

4.2 整流桥模块整流电路的任务是将交流电变换为直流电。

完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用,因此二极管是构成整流电路的关键元件。

管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。

由上面的电路图,可以得出输出电压平均值:2)(9.0U U AV o ≈ ,由此可以得V U 152=即可即变压器副边电压的有效值为15V计算匝数比为 220/15=152.器件选择的一般原则选择整流器流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值:Urm=2U 2选择二极管时为了安全起见,选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极管的平均电流I D 即0.5A ,二极管的反向峰值电压Urm 应大于电路中实际承受最大反向电压的一倍。

实验中我们采用的是1B4B42封装好的单相桥式电路。

4.2 滤波模块3.3滤波电路交流电经整流电路后可变为脉动直流电,但其中含有较大的交流分量,为使设备上用纯净的交流电,还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。

数显可调直流稳压源的设计与调试实验报告

数显可调直流稳压源的设计与调试实验报告

数显可调直流稳压源的设计与调试实验报告一、引言本实验旨在设计和调试一个数显可调直流稳压源。

直流稳压源是一种能够在电路中提供稳定电压输出的设备,常用于电子实验和电路设计中。

本报告将详细描述我们设计和调试的过程以及结果。

二、设计过程1. 设计电路原理我们的设计基于稳压二极管原理,利用负反馈控制电路来实现稳定输出。

主要由输入端的变压器、整流电路、滤波电路、功率稳压电路、显示电路和输出端组成。

2. 电路参数计算根据输出电压要求和预期的负载电流,我们进行了电路参数计算。

包括选择适当的变压器,计算整流电路的电容和电感,选择稳压二极管的额定电流和额定功耗等。

3. 电路原理图设计根据电路参数计算的结果,我们设计了电路原理图,并进行了原理图的验证和修改。

确保电路连接正确且符合设计要求。

4. PCB设计与制作基于电路原理图,我们使用专业的PCB设计软件进行了PCB图纸的设计。

通过添加器件封装、布线、走线等步骤,最终得到了PCB图纸。

然后,我们将PCB图纸进行打印,制作成实际的电路板。

5. 元器件的选择与采购根据电路原理图和PCB图纸,我们选择了合适的元器件,并进行了采购。

确保元器件的质量和参数符合设计要求。

6. 组件的焊接与组装在元器件采购到位后,我们开始进行焊接和组装工作。

根据PCB图纸的引导,逐个焊接元器件,并进行组装。

确保焊接质量和元器件的正确安装。

7. 调试与测试完成组装后,我们进行了电路的调试与测试。

首先,我们使用万用表对电路进行了一些基本的测量,确认电路的连接是否正确。

然后,我们使用示波器观察输出波形和稳定性,以及数显部分的显示情况。

如果发现问题或不符合设计要求,我们进行相应的调整和修改,直到电路运行正常并满足设计要求。

三、调试结果经过一段时间的调试和测试,我们成功地制作出了一个数显可调直流稳压源。

以下是一部分调试结果:1. 输出电压稳定性:经过多次测试,输出电压在加载变化时波动范围在可接受范围内,稳定性较好。

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

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。

直流稳压电源设计实验报告

直流稳压电源设计实验报告

直流稳压电源设计实验报告一.实验目的1、了解负载稳压电源的控制原理及工作原理;2、分析电路、仿真电路结构,并结合 oscilloscope 对稳压电源进行实验测试;3、制作变压源,实验服务由DC电源模块,实现输出电压的调节功能;4、利用变压源实现对于直流稳压电源的调节;二、实验原理稳压电源是由 DC 电源模块、电感、晶体管、电容以及变频器等部件组成的控制回路,用以实现可靠稳定的输出电压,其基本原理是通过调节变频器的输出频率来调节 DC 电源模块的输出电压,使电源模块的输出稳定在一定的等级,从而实现稳压的要求。

三、实验环境硬件环境: DC 电源模块、电感、晶体管、电容及变频器等软件环境: oscilloscope四、实验测试1、DC 电源模块:根据理论电路设计,布置 DC 电源模块,同时使用 oscilloscope测试 DC 电源输出;2、变频器:同样配置电路,使用变频器调节输出频率;3、电感、晶体管和电容:根据理论电路及电路仿真的正确性,布置电感、晶体管和电容,并进行 oscilloscope 反复测试;4、整机设计:将 DC 电源模块、变频器、电感、晶体管以及电容一起设计成完整的稳压电源,并测试稳压电源是否能够正常输出电压。

五、实验结果通过实验测试表明,所设计的电路结构能够正常工作,DC 电源模块能够输出稳定的直流电压,变频器能够根据设定的频率正确调节输出电压,稳压电源能够提供一致的直流电压输出。

因此,实验的目的得到了较好的满足。

六、结论本次实验建立了直流稳压电源的设计原理,已设计合理、结构正确的电路,同时,通过 oscilloscope 进行实验测试,得出稳压电源能够正常输出稳定的电压,实验目的得到了满足。

直流稳压电源设计实验报告完整版

直流稳压电源设计实验报告完整版

直流稳压电源设计实验报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实训报告题目名称:直流稳压电源电路系部:电气与信息工程系专业班级:机制 14-3学生姓名:郭欣欣学号:指导教师:刘岩完成日期: 2018年1月17日摘要随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。

直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。

本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。

随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。

直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。

本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V 交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。

关键词:?半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压目录一、设计要求 (1)二、原理分析与设计步骤1.直流稳压电路结构的选择 (1)2.交流变压器 (2)3.整流电路 (2)4.滤波电路 (2)5.集成稳压电路集成稳压器件LM317 (3)LM317典型接法 (4)6.参数计算与器件选择 (4)电路参数计算 (4)元器件清单 (5)三、实验步骤与测试结果1.电路搭接与仪器调试 (6)2.性能参数测试稳压系数的测量 (6)输出电阻的测量 (6)纹波电压的测量 (7)测量结果分析 (7)四、实验小结 (7)一、设计要求二、原理分析与设计步骤直流稳压电路结构选择直流稳压电源的基本结构如图2-1所示,分为四个基本环节,即电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

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仿真设计报告
课程设计名称:集成直流稳压电源的设计
专业班级: 0212101 学生姓名: %%%%%%% 学号: 021210131 指导教师:%%%%%%
课程设计时间: 10月25日-11月17日
集成直流稳压电源的设计
一、设计目的
本课程设计目的在于培养同学们自主设计制作的能力,同时学会应用仿真软件对设计电路进行模拟分析。

二、设计指标要求
输出电压V o及最大输出电流Iomax(I档V o=±12V对称输出,Iomax=100mA;II档 Vo=+5V,Iomax=300mA;III档 Vo=(+3~+9)V连续可调,Iomax=200mA);纹波电压∆V op–p≤5mV,稳压系数Sv<=0.005.
三、电路图设计原理
根据元器件参数的计算结果选择适合的元件组成部分电路,并将元件参数标于电路图中。

将个部分电路综合得到可输出三档的集成直流稳压电源电路总图,第一档有含有LM7812KC稳压器的稳压电路,输出电压±12V。

第二档由LM7805KC组装而成,输出电压为+5V对称输出。

第三档由LM317H稳压器组成,输出电压3V-9V电路图满足性能指标要求。

四、电路参数设计
4.1 变压器参数计算
一.计算含LM317稳压器电路变压器副边输出电压
.由于LM317的输入电压与输出电压差的最小值(Vi-V o)min=3V, 输入电压与输出电压差的最大值(Vi-V o)max=40V,故LM317的输入电压范围为:
V omax+(Vi-V o)mi n≤V i≤V omin+(Vi-V o)max
即9V+3V≤Vi≤3V+40V
12V≤Vi≤43V
即稳压器最小输入电压为12V.根据桥式全波整流输出输入电压关系不难确定变压器副边输出应为
V2≥Vimin/1.1=12/1.1=11V
取U2=12V
取I2=0.5A
因此变压器副边输出功率为:
P2≥I2V2=6W
P2是变压器副边的功率,P1是变压器原边的功率。

一般小型变压器的功率。

ŋ=P2/P1
所以变压器原边输入功率为:
P1>=P2/ŋ=10W
为留有余地选择20V/20W的变压器
二.根据LM7812,LM7805计算变压器副边输出电压
7812的输出电压Uo为(5-24)V,最小输入输出压差8V,最大输入输出压差为40V,7812的输入电压范围为: 20V≤Ui≤52V
U
2
≥Uimin/1.1=18V
取U
2=20V,I
2
=0.5A
变压器副边电压P
2≥I
2
U
2
=10V
为留有余地同样选择20V/20W变压器
4.2整流二极管的参数计算
在含稳压器LM317的电路中的二极管选择:由于二极管最大瞬时反向工作电压Urm>1.414U2=12×1.414=17V
在含稳压器LM7805的电路中的二级管的选择: 由于二极管最大瞬时反向工
作电压U
RM >1.414×U
2
=15×1.414=21V
IN4001的反向击穿电压大于50V,额定工作电流I=1A>Iomax.故整流二极管选用IN4001.
4.3 滤波电容的参数计算
滤波电容的容量可由下式估算:
C=I C t/ΔV ip-p
式中ΔV ip-p——稳压器输入端纹波电压的峰-峰值;
T——电容C放电时间,t=T/2=0.01S
I C——电容C放电电流,可取I C=I omax,滤波电容C的耐压值应大于
1.4 V2。

在本实验中
Sv=ΔVo/Vo/ΔVi/Vi
式中,Vo=9v 、V i=12v、ΔVop-p=5mv、Sv=0.005
则ΔV i =ΔVop-p V i / Vo Sv=1.4v
所以滤波电容
C= I C t/ΔV ip-p = I omax t/ΔV ip-p =0.003636uF
C的耐压值应大于1.4 V2=21v。

4.4 稳压器的选择
设计要求输出电压为:一档要求输出±12V对称输出电压,二档要求输出+5V,三档要求输出(3-9)V连续可调。

稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。

78××系列和79××系列为固定式三端稳压器,可分别输出正电压和负电压。

7812可输出+12V,7912可输出-12V,二者组装课得到±12V对称输出。

7805可输出+5V电压。

317输出电压范围是(1.2-37)V。

因此稳压器选择LM7812,LM7912,LM7805,LM317.
电路仿真及其特性分析
设计基本思路:
1.电源变压器:
将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压,一般次级电压u2较小。

整流电路:
将变压器次级交流电压u2变成单向的直流电压u3,它包含直流成份和许多谐波分量,其输出电压波形与全波整流的输出电压波形是相同的。

每个二极管承
受的最高反向电压是输入电压最大值的2倍。

滤波电路:
滤除脉动电压u3中的谐波分量,输出比较平滑的直流电压u4。

该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。

4稳压电路:
它能在电网电压和负载电流的变化时,保持输出直流电压的稳定。

它是直流稳压电源的重要组成部分,决定着直流电源的重要性能指标。

5.三档结果(1)接通第一档开关,关闭其他开关得:
仿真分析:如示波器显示所示,桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压,两个通道分别+12.011,—12.011,略大于理论值。

(2)接通第二档开关,关闭其他开关得:
其结果略大于5V,为5.005v,满足要求。

(3)接入第三档开关,并把滑动变阻器调到0%,得
把滑动变阻器调到100%,得
仿真分析:当滑动变阻器调到0%时,如示波器显示为3.021V,略大于理论值。

当滑动变阻器调到100%时,如示波器显示为9.072v,略大于理论值。

五.设计总结
第一次做课程设计,第一次做电路仿真,刚开始对multisim的很多功能很不熟悉,仿真都是以失败告终,特别是3-9v那一档整整做了一周啊,其中的艰辛,你懂得,但通过老师的帮助和自己的慢慢摸索,那一档终于在昨晚弄出来了,顿时豁然开朗,神清气爽。

通过这次课程设计,为我以后再做课设积累了一定的经验,但由于和考试一起进行,使我在时间上不很充裕,设计中有很多缺陷不能在认真查阅修改。

希望在以后的设计中能尽量做好,弥补这次的不足。

最重要的是通过这次课程设计,明白了很多事都要靠自己,“纸上得来终觉浅,
绝知此事要躬行”,老师只是起到指导性的作用,同时培养了自己独立思考的能力,我想这才是课程设计的意义所在。

六参考文献。

[1] 陈大钦.电子技术基础实验.高等教育出版社,2000
[2] 路勇.电子电路实验及仿真.北京交通大学出版社.清华大学出
版社,2004
[3] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社,2005
[4] 毕满清.电子技术实验与课程设计.机械工业出版社,2001。

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