连续可调直流稳压电源设计 3讲解
(完整版)LM317的直流稳压电源课程设计
1.1 课题任务设计一个连续可调直流稳压电源1.2 功能要求说明①输出电压可调：Uo=+3V～+9V②输出最大电流：Iomax=800mA③输出电压变化量：△U≤5mV④稳压系数：Sv≤0.0031.3可调直流稳压电源总体方案介绍及工作原理说明1.3.1直流稳压电源的设计思路①电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压；②降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大；③脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份；④滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载。
1.3.2直流稳压电源的基本原理图1.1 直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=η，式中η是变压器的效率。
整流电路：利用单向导电元件，将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。
滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。
滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压UI。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。
1.3.3直流稳压电源的工作原理交流电网220V的电压经过变压器降压之后，通过整流、滤波、稳压之后才可以送到负载，设变压器副边电压为：1.1其中为有效值。
变压之后，利用单向导电元件二极管，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
在的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。
可调直流稳压电源的设计
究等领域 。电子 电路 要正 常工作 ，电源必 不 层 ， 并 在 清 除 氧 化 层 处 镀 上 焊 锡 。 按 照 电路
可 少 ， 并 且 电 源 性 能 对 电 路 、 电 子 仪 器 和 电 图 从 左 到 右 将 元 器 件 焊 接 在 万 能 印 制 板 上 ，
一 一ｔ ——… ～ …
ห้องสมุดไป่ตู้
幽 圈
可 调 直 流 稳 压 电 源 的 设 计
文 ◎ 梁 芳 （郑 州 市 轻 工 业 学 院 ；河 南 省 经 贸工 程 技 术 学 校 河 南 郑 州 ）
摘要 ：直流稳压 电源电路 形式 多样 ，有 串
３、 可 调 直 流 稳 压 电路 的 安装 调 试
电 流 检 测 控 制 电 路 由 晶 体 管 ｖ３、 晶 闸 管 ＶＴ、 电阻 器 Ｒ５、 Ｒ６、Ｒ９、继 电 器 Ｋ、 电容 器Ｃ６ 和控 制 按钮 ｓＩ组 成 。
ＬＥＤ指 示 电 路 由 电阻 器 Ｒ７、Ｒ８、过 电 流 限 制 指 示 发 光 二 极 管 ＶＬ１和 电源 输 出 指 示 发 光 二 极 管ＶＬ２组 成 。
图２ 可 调 稳 压 电路 电路 板 （３）电路 的 故 障 检 查 １） 首 次 调 试 电 压 过 低 ， 发现 是 集 成 稳 压 芯 片 ＬＭ３１７接 入 引 脚 错 误 ，经 修 正 后 达 到 预 期 值 。 ２）后 续 调 试 过 程 中 陆 续 出现 的 电 压 、 电 流 达 不 到预 期 值 的 问题 都 一 一 得 以解 决 。 ４、 结 语 总 之 ， 直 流 稳 压 电 源 可 以 保 证 在 电 网 电 压 波 动 或 负 载 改 变 时 ， 输 出 稳 定 的 电压 。 低 纹 波 、 高精 度 的稳 压 电 源 在 仪 器 仪 表 、 工 业 控 制 及 测 量 领 域 都 有 重 要 的 实 际 应 用 价 值 。
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。
完整版LM317直流稳压电源课程设计
课题任务设计一个连续可调直流稳压电源功能要求说明① 输出电压可调： Uo=+3V ～+9V ② 输出最大电流： Iomax=800mA ③ 输出电压变化量：△ U ≤5mV ④ 稳压系数： Sv ≤可调直流稳压电源整体方案介绍及工作原理说明直流稳压电源的设计思路① 电网供电电压交流 220V(有效值 )50Hz ，要获得低压直流输出，第一必定采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压；② 降压后的交流电压，经过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大；③ 脉动大的直流电压须经过滤波电路变成圆滑，脉动小的直流电，马上交流成份滤掉，保留其直流成份；④ 滤波后的直流电压，再经过稳压电路稳压，即可获得基本不受外界影响的牢固直流电压输出，供给负载。
直流稳压电源的基本源理＋＋电 源U1U2－变压器－U1U2整 流电 路＋ 波 ＋ ＋滤稳压U3 路UI UO电电路－－－U3 UI UO图直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压 Ui 。
变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副边与原边 的功率比为 P2/P1=η，式中η是变压器的效率。
整流电路：利用单导游电元件，将 50HZ 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。
滤波电路滤除较大的涟漪成分，输出涟漪较小的直流电压UI。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
稳压电路 : 稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，经过调治与稳压管串通的限流电阻上的压降来达到牢固输出电压的目的。
直流稳压电源的工作原理交流电网 220V 的电压经过变压器降压此后，经过整流、滤波、稳压此后才可以送到负载，设变压器副边电压为：其中为有效值。
变压此后，利用单导游电元件二极管，把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
(完整版)可调直流稳压电源的设计
一、课程设计（论文）的内容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，并实现电压可在~12V可调。
二、课程设计（论文）的要求与数据1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：①输出电压可调：Uo=+～+12V②最大输出电流：Iomax=1.5A③输出电压变化量：ΔUo≤15mV④稳压系数：SV≤2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。
3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。
4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。
三、课程设计（论文）应完成的工作1.完成设计并制作一个连续可调直流稳压电源，绘出实用原理电路图。
2．完成课程设计报告的撰写四、课程设计（论文）进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1] 王淑娟，蔡惟铮，模拟电子技术基础，高等教育出版社，2006[2] 王兆安，黄俊 ,电力电子技术，机械工业出版社,2010[3] 夏路易石宗义 ,电路原理图与电路板设计教程，北京希望电子出版社，2002[4] 康华光，电子技术基础,高等教育出版社，2007[5] 胡宴如，模拟电子技术,高等教育出版社发出任务书日期： 2010 年 12 月20日指导教师签名：计划完成日期： 2011年 1月2日教学单位责任人签章：目录一、设计任务与要求………...………………………………………………… (4)二、方案设计与论证................................................ (4)三、单元电路设计与参数计算................................................ (6)3．1选择集成三端稳压器................................................. (7)3．2选择电源变压器................................................. (8)3．3选用整流二极管和滤波电容..................................................... . (9)3．4滤波电容................................................. ... (9)四、总原理图及元器件清单..................................................... (10)1．总原理图、PCB 图................................................... (10)2.元件清单..................................................... .. (10)五、参考文献..................................................... (11)摘要对本次课程设计，在设计思路上要有不框定和约束的思维，要以可以自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。
可调直流稳压电源课程设计报告(文档)
可调的直流稳压电源电路设计目录一、设计目的 (2)二、设计任务及要求 (2)三、实验设施及元器件 (2)四、设计步骤 (3)1．电路图设计方法 (3)2、设计的电路图 (3)五、整体设计思路 (4)1．直流稳压电源设计思路 (4)2．直流稳压电源原理 (4)1、直流稳压电源 (4)2、整流电路 (5)3、滤波电路——电容滤波电路 (6)4、稳压电路 (8)5、设计的电路原理图 (9)3．设计方法简介 (9)六、课程设计报告总结 (11)一、设计目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培育综合设计与调试能力。
2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3、培育实践技术，提高剖析和解决实质问题的能力。
二、设计任务及要求1、设计一个连续可调的直流稳压电源，主要技术指标要求：①输入（ AC ）： U=220V ， f=50HZ ；②输出直流电压：U0=9 → 12v ；③输出电流： I0<=1A ；④纹波电压： Up-p<30mV ；2、设计电路结构，选择电路元件，计算确立元件参数，画出适用原理电路图。
3、自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数目。
4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图，并仿真和调试，并测试其主要性能参数。
三、实验设施及元器件1、装有 multisim 电路仿真软件的PC2、三端可调的稳压器LM317 一片3、电压表、滑动变阻器、二极管、变压器四、设计步骤1．电路图设计方法（1）确立目标：设计整个系统是由那些模块构成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。
（2）系统剖析：依据系统功能，选择各模块所用电路形式。
（3）参数选择：依据系统指标的要求，确立各模块电路中元件的参数。
（4）总电路图：连结各模块电路。
（5）将各模块电路连起来，整机调试，并丈量该系统的各项指标。
（6）采纳三端集成稳压器电路，用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围较宽，设计一电压赔偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调，因要求电路拥有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。
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。
直流可调稳压电源的电流限制与保护设计与测试方法
直流可调稳压电源的电流限制与保护设计与测试方法直流可调稳压电源在电子设备研发、生产和测试过程中起着至关重要的作用。
为了保护电子设备和测试仪器的安全，同时满足其正常工作的需求，对直流可调稳压电源的电流进行限制和保护设计是十分重要的。
本文将就这一主题进行探讨，并介绍相应的测试方法。
一、电流限制的原理与设计1.1 电流限制的原理直流可调稳压电源的电流限制是通过实施过流保护来实现的。
过流保护电路监测输出负载的电流，一旦电流超过预定的阈值，保护电路会迅速切断电源输出，以避免过电流对负载和电源本身造成损坏。
1.2 电流限制的设计要点电流限制的设计考虑以下几个要点：（1）选择适当的过流保护元件：过流保护元件主要包括保险丝、保险管和过流保护芯片等。
在设计过程中，需要根据负载性质、额定电流和保护速度等因素，选择适合的过流保护元件。
（2）确定合适的过流阈值：过流阈值即过流保护动作的电流数值。
需要根据负载的额定电流和使用条件，合理设定过流阈值，既能保护负载，又能避免误动作。
（3）设计反馈电路：反馈电路可以监测负载电流，将实时电流信息反馈给过流保护电路，以便迅速切断输出。
反馈电路一般采用电流采样电阻和差分放大电路。
二、电流保护方法2.1 考虑额外保护电路除了过流保护，还可以考虑一些额外的保护电路，如过热保护和短路保护等。
过热保护可以通过温度传感器来实现，一旦温度超过设定值，保护电路会切断输出。
短路保护可以通过短路检测电路实现，当检测到短路时，保护电路会迅速切断输出。
2.2 采用软启动功能在电源启动时，会有瞬时电流冲击。
为了降低启动时的电流冲击，可以在电源设计中增加软启动功能。
软启动功能通过控制电源的启动速度，逐渐提供输出电流，从而避免过大的启动电流。
三、电流保护测试方法3.1 静态测试方法静态测试方法主要是针对过流保护的测试。
测试时，首先将负载连接到电源输出端，通过不断增加负载电流，观察过流保护是否动作。
可以使用示波器对输出电流进行检测，以确定保护动作的时刻和电流数值。
- 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)。
❖ 功能模块二（整流电路）：其实桥式整流电路相当于理想
二极管，即正偏时导通，电压降为零，相当于理想开关闭合；反偏时 截止，电流为零，相当于理想开关断开。整流电路包括单向半波整流 电路和桥式整流电路。半波整流电路结构简单，使用元件少，但整流 效率低，输出电压脉动大。因此，它只适用于要求不高的场合。为了 克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路。本次实验采用了单相桥 式整流滤波电路。这一部分主要由四个整流管D1～D4组成，所以我们 只需要计算其中一个的参数。
❖ 当电网电压上升+10%，变压器的输出功率最大。这时稳压电源输出的 最大电流（IO）MAX为700mA。此时变压器次级电压（UB）OMAX为：
❖ （UB）OMAX＝（UB1）O×1.1 ❖ （UB）OMAX＝16V×1.1≈18V ❖ 变压器B1的设计功率为： ❖ PB＝（UB）OMAX×（IO）MAX ❖ PB1＝18V×700mA＝12.6VA ❖ 为保证变压器留有一定的功率余量，确定变压器B的额定输出电压为
压稳定。
电路设计与器件选择
❖ 功能模块一（变压器电路）：电源变压器T的作用是将电网220V的交
流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压ui ❖ 变压器副边与原边的功率比为：P2/P1=η。式中，η变压器的效率 ❖ 一般整流滤波电路有2V以上的电压波动（设为ΔUD）。调整管T1的管压降
（UT1）CE应维持在3V以上，才能保证调整管T1工作在放大区。整流输出电 压最大值为12V，桥式整流输出电压是变压器次级电压的1.2倍。 ❖ 当电网电压下降10%，变压器次级输出电压应能保证后续电路工作，那么电 压器B1次级输出电压 ❖ （UB）omin＝（ΔUD＋（UT1）CE＋UR4+（UO）MAX）÷1.2 ❖ （UB）omin＝（2V＋3V+0.7×1＋12V）÷1.2≈15V ❖ 则变压器B1次级额定电压为： ❖ （UB）O＝（UB1）omin÷0.9 ❖ （UB）O＝15V÷0.9≈16.7V
❖ 所以不采用此方案。因此，我们最终选择了方案二。
设计方案
❖ 总的设计方案说明：方案总的思路为直流稳压电源一般由直
流电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。
直流稳压电源的概述
❖ A定义：直流稳压电源是能为负载提供稳定直流 电源的电子装置
❖ B组成：电源变压器，整流，滤波和稳压电路等 四部分组成。
❖
方案二原理图
两种方案的比较分析
❖ 方案二与方案一相比，增加了指示灯，，使我们在调试时， 可以方便检查电路是否焊接正确，将过压保护电路的单电 阻限流改成了可调分压式过压保护，使稳压二极管选取更 方便精确。由于方案一中R6，D4，Q1组成的限流式电路中 稳压D4的稳压值为2.1V，在实物中很难找到此类稳压管， 所以，我们不采用此限流式电路。
❖ 使用整流桥的原因：电源变压器在正负周期都有电流供给负载，电源 变压器得到充分的利用，且效率高。
❖ 功能模块三（滤波电路）：常用的整流滤波电路有全波整
流滤波，桥式整流滤波，倍压整流滤波。此电路采用的是电容滤波电 路，即在桥式整流电路输出端与负载之间并联一个大电容。原理如下： 在整流电路采用电容滤波后使二极管得到的时间缩短，由于电容C充 电的瞬时电流较大，形成了浪涌电流，容易损坏二极管，故在选择二 极管时，必须留有足够的电流裕量，以免烧案二中的变压、整流和滤波电路与方案一
相同，方案二在过压保护电路上增加了可调电阻，由单电 阻限流改成了可调分压式过压保护。同时在滤波电路之后 增加了指示灯二极管D2。将方案一中R6，D4，Q1组成的限 流式电路改为单个电阻R6分流电路。将R7的一端从取样部 分改接到滤波之后输出电压的一端。
连续可调直流稳压电源设计
组长：李唐林 组员：胡雅楠，刘珊，占燕，金阿鹏，李文涛
设计任务
A.设计制作一个学生实验用的“连续可调直流稳压电源” B.主要技术指标与要求：
a.输入电压在220V±10%时，输出电压从5－12V可调(且尽量 向低端扩展)，输出电流大于0.5A；
b.输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10ˉ²，输出内
❖ 电源变压器提供最初的电源。 ❖ 整流电路的作用是将经过变压器降压以后的交流电压变为直流电压。常见的
几种整流电路有单相半波、全波、桥式、和倍压整流电路。 ❖ 滤波电路用于滤去整流输惨电压中的纹波，一般由电抗元件组成，已经由电
容、电感组合而成的各种复式滤波电路。 ❖ 稳压电路的作用是当电网电压波动、负载、和温度变化时，维持输出直流电
阻小于0.2欧； c.主要调整元件由晶体管构成； C.发挥部分： a.具有过流保护、过压保护功能：输出电流超过0.7A时电路 自动过流保护，输入交流电压超过250V时电路自动过压保护；
备选方案设计
❖方案一：采用变压器、二极管、电阻、稳压管、三极管等
元器件。220V的市电经变压器变压后变成电压值较小的交流， 再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型 稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数 可调，所以其输出电压也可以调节;同时，为了扩大输出大电 流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成 了具有放大环节的串联型稳压电路。整流电路采用了桥式整流 电路，元件是IN4007.电容C1起到滤波作用，将直流中的交流 成分滤去，而C2可以防止复合调整管T1，T2产生自激振荡，一 旦产生，电容将能将自激振荡信号旁路掉，同时兼滤波功能， 使电路工作稳定性提高。
❖ 整流管D1的最大整流电流为：（ID1）MAX＝0.5×IO
❖
（ID1）MAX＝0.5×700mA＝0.35A
❖ 考虑到取样和放大部分的电流，可选取最大电流（ID1）MAX为0.4A。 整流管D1的耐压（VD1）RM即当市电上升10％时D1两端的最大反向峰
值电压为：（VD1）RM≈√2（1+10%）UBIO=28V
❖ 滤波电容C满足：RLC=(3～5)T/2式中T为输入的交流信号周期；RL1为 整流滤波电路的等效负载电阻这里主要计算滤波电容的电容量C1和其 耐压VC1值。