毕业设计——直流稳压电源的设计
稳压电源的研究方案毕业设计论文
稳压电源的研究方案毕业设计论文摘要：稳压电源是一种能够为电子设备提供稳定直流电压的电源装置。
本论文针对稳压电源的设计及优化问题进行研究，探讨不同的稳压电源拓扑结构、控制策略和性能评估方法，并通过实验验证其稳定性和效果。
通过对比分析，旨在寻找一种最优的稳压电源设计及控制方案。
第一章引言稳压电源是现代电子设备中必不可少的一部分，其稳定性对设备正常运行和保护器件起着至关重要的作用。
然而，由于电网的电压波动和负载的变化，稳压电源的设计和控制面临着一系列的挑战。
为了满足不同领域的需求，如通信、工业、医疗等，研究和设计一种高效、可靠的稳压电源是非常重要的。
第二章稳压电源的基本概念与拓扑结构本章将介绍稳压电源的基本概念和设计要求，并详细介绍常见的稳压电源拓扑结构，包括线性稳压器、开关稳压器和混合稳压器。
此外，还会对这些稳压电源拓扑结构的优缺点进行评估和比较。
第三章稳压电源的控制策略本章将重点讨论稳压电源的控制策略。
包括传统的PID控制器、模糊控制和神经网络控制等方法。
此外，还会讨论适用于不同情况下的最优控制策略，并通过仿真实验进行评估。
最后，会对比分析各控制策略的优缺点。
第四章稳压电源的性能评估方法本章将介绍稳压电源性能评估的常用方法，包括稳定性分析、输出纹波和效率评估等。
通过对不同稳压电源拓扑结构和控制策略进行性能评估，可以找到最优的稳压电源设计方案。
第五章实验设计及结果分析本章将介绍实验的设计及结果分析。
通过在实际的稳压电源上进行不同控制策略的实验，评估各种方案的性能和稳定性。
通过对比分析实验结果，验证理论与实践的一致性，并提出可能的优化方案和改进策略。
第六章结论与展望本章将对本文的研究工作进行总结，并提出未来的研究展望。
本论文通过研究稳压电源的拓扑结构、控制策略和性能评估方法，致力于寻找一种最优的稳压电源设计方案。
未来的研究可以进一步优化现有的方案，并探索新的稳压电源技术。
毕业设计(论文)-数字显示连续可调直流稳压电源的设计[管理资料]
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黑龙江科技学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目数字显示连续可调直流稳压电源的设计专业班级学号学生姓名指导教师设计所在单位年月数字显示连续可调直流稳压电源的设计摘要：随着科技的发展，电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。
电源已经成为电气和电子设备中必不可少的能源供应部件，对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节，在推动科技发展中起着重要作用。
本文介绍了一种数字显示连续可调直流稳压电源的设计方案，此方案应用7824及7924芯片组成稳压电源的电源模块，用ICL7107芯片组成了数显模块，最终通过两个模块的连接实现连续可调直流稳压功能。
同时，本文还对电源模块和数显模块的基本原理，参数计算和性能指标等进行了分析讲解。
这种电源价格便宜，电路简单，并且可通过旋钮在-24V~24V范围内调节电压，使用方便、安全、稳定性高。
关键词：稳压电源 A/D转换器电源模块稳压模块The design of digital demonstration continuously adjustable DCpower supplyAbstract: With the development of science and technology, electrical, electronic equipment has been widely used in all aspects of day-to-day, scientific research, all aspects of learning and so on. Power has become the essential components of energy supply in electrical and electronic equipment the research and development for power has become important in new technology, new equipment, it plays an important role in promoting the development of science and technology.This article introduces one kind of digital demonstration continuously adjustable DC power supply’s design proposal. This plan applies 7824 and 7924 chip composition DC power supply’s power source module and has composed the number obviously module with the ICL7107 chip, finally realizes continuously the adjustable DC constant voltage function through two module’s connections. At the same time, this article also to the power source module and the number obviously module’s basic principle, the parameter computation and the performance index and so on has carried on the analysis explanation.This kind of power source price is cheap, the electric circuit is simple, and may adjust the voltage through the knob in the 24V~-24V scope, and it is easy to operate, security, the stability are high.Key words: stabilized voltage supply A/D converter power module digital display module目录第一章绪论 (1) (1) (1) (1) (2) (3)第二章电源总体方案确定 (5) (5) (5) (5) (6) (7) (7) (7) (7) (8)第三章电源模块的设计 (9)三端稳压器的工作原理 (9) (9)。
稳压电源的设计与制作-毕业设计
稳压电源的设计与制作学生：XX 指导教师：XX摘要：随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。
本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。
开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。
由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。
本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。
并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。
电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。
最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足小型电子设备的用电需要。
数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它与传统的稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1～5V之间连续可调，其输出电压大小以1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋”“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。
该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。
详细分析了电源的拓朴图及工作原理。
数控直流稳压电源的设计_毕业设计
延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）题目：数控直流稳压电源的设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：毕业时间：数控直流稳压电源的设计摘要：本设计针对对普通直流电源一般不可以调节或调节范围小的缺点设计出了一种可调节，宽调节范围的直流稳压电源。
该直流稳压电源系统以STC单片机公司的89C52RC单片机为核心，利用10位DA芯片TLC5615作为DA输出，由单片机由采样电阻对输出电压进行采样处理，采用C语言进行程序控制，输出0~9.9V，步进0.1V的精确稳压输出关键词：直流电流源；单片机；89C52RC；TLC5615High precision DC current source based on 51 MCUAbstract:For regular direct current voltage stabilizer accuracy is not high, and the adjusting range is small, we designed a direct voltage stabilizer with high precision and wide adjusting range. This system is based on the MCU of 89C52RC which product by STC. Using a chip TLC5615 which with 10 bit as DA output. By using the resister to process the output voltage. Use the C language to control the system. So that it can output 0~+9.9V, and stepping for 0.1V adjustment function.Key words: DC current;MCU;89C52RC;TLC5615目录1 引言 (1)2 设计原理 (1)3 单元电路的设计 (2)3.1DA的选择与论证 (2)3.2稳压输出方案选择与论证 (2)3.3显示模块的选择与论证 (3)3.4输入按键的选择与论证 (3)4 本系统核心器件简介 (3)4.1STC89C52单片机 (3)4.2TLC5615芯片 (4)4.3TLC431芯片 (5)4.4LM324芯片 (5)5 硬件电路设计 (6)5.1电源电路 (6)5.2DA输出电路 (6)5.3稳压输出电路 (7)5.4数码管显示电路 (7)5.5整体电路原理设计 (8)6 系统软件设计 (9)6.1主程序流程图 (9)6.2DA转换流程图 (9)7 系统调试与仿真 (10)7.1系统仿真 (10)7.2DA输出仿真： (11)7.3PCB制作 (12)7.4硬件调试 (14)7.5软件调试 (14)8 结束语 (15)参考文献 (17)致谢 (18)附录一程序清单 (19)1 引言当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
毕业设计106可简易数字显示的集成直流稳压电源的设计
设计课题：可简易数字显示的集成直流稳压电源的设计一设计目的：通过可简易显示的直流稳压电源的设计、安装和调试，要学会：⑴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流；⑵掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
⑶选择合适的A/D转换芯片和各种辅助设计IC，并掌握它们的各种指标和性能；⑷掌握软件控制显示和A/D转换方法和硬件电路的连接，巩固汇编语言设计的基本知识及技巧；⑸学会模拟和数字电路的汇合设计，体会其中的要点和难点；⑹掌握软硬件结合安装调试的方法和熟练掌握印制电路板技巧；⑺通过设计加深对基础知识的认知和个学科间的联系，能基本的进行综合电路课题的设计。
二技术指标：⑴两路基本电压输出±5V和±12V电压、一路可调0~20V可显示电压输出，最大输出电流为1.5A。
⑵输出纹波电压5～6mV，输出电流大于1A⑶输出功率≥20W，总体谐波失真小于0.2％，稳压系数S v≤5×10-3。
⑷数字电压表四位显示，分辨率小于20mV，可连续可调。
显示范围为四档：Ⅰ：0～5V、Ⅱ：5～10V、Ⅲ：10～15V、Ⅳ：15～20V。
⑸可外接测量范围0~20V的电压，具有自动换档的功能。
三设计要求：⑴合理选择设计方案、独立元器件和各种芯片；⑵完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图和制作电路板；⑶撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。
四设计内容：1：基本原理1.1：直流集成稳压电源原理交流电源电压经电源变压器变换成整流电路所需的交流电压植后，通过整流电路变成单向脉冲电压，再由滤波电路滤去其中的交流分量，得到较平滑的直流电压，最后经稳压电路获得稳定的直流电压。
1.2：数字电压显示原理直流电压经过模数转换器进行采样、量化与编码输出二进制代码，由单片机系统进行处理，一方面根据计算结果去自动切换量程；另一方面通过显示系统进行实时的显示输出电压值。
2：结构框图3：单元电路设计3.1：直流稳压电源3.1.1方案选择在两种方案中，第一种是用的集成度很高的稳压管，如图下，它里边除了增加了一组启动电路外，其余部分与一般的串联型稳压电路完全一样，其基准电压源的保护性更高，保护电路更完善。
电路设计与制作组毕业设计任务计划书
电路设计与制作组毕业设计任务计划书一．课题：直流稳压电源的设计和protel软件的应用1．设计内容与要求1：1）设计内容：设计一波形直流稳压电源，满足：（1）当输入电压在220V,50HZ时，输出电压为15V。
（2）输出纹波电压小于5mv，使用稳压管，变压器变比10：1。
2）设计要求:（1）熟练掌握电子线路的基本知识,合理正确选用元器件。
（2）熟练使用PROTEL软件画电路图和制作PCB电路板,电路板使用双面板尺寸自定义,采用插针式元件,过孔镀铜,焊盘之间允许走一根铜膜线,最小铜膜走线宽度10mil,电源地线铜膜线宽度20mil.（3）阐述用Protel99SE进行电路设计的基本步骤：包括详细的电路原理图设计的步骤和印刷电路板设计的步骤。
（4）设计中的问题及解决方法（包括常用的问题如：如何将原理图粘贴到word 软件中、如何删除图纸外多余的部分、如何将平面ＰＣＢ电路板文件转化为三维立体效果等）（5）用Protel99SE的仿真功能对所设计的电路进行仿真,验证设计结果。
用三维观察器检验电路板外观。
.2．设计内容与要求2:1）设计内容：设计一波形直流稳压电源，满足：（1）当输入电压在110V,50HZ时，输出电压为7V，采用串联稳压电路。
2）设计要求:1.熟练掌握电子线路的基本知识,合理正确选用元器件和集成电路选用时应注意的问题2.熟练使用PROTEL软件画电路图和制作PCB电路板,电路板使用双面板尺寸自定义,采用插针式元件,过孔镀铜,焊盘之间允许走一根铜膜线,最小铜膜走线宽度20mil,电源地线铜膜线宽度40mil.3.阐述用Protel99SE进行电路设计的基本步骤：包括详细的电路原理图设计的步骤和印刷电路板设计的步骤.4.设计中的问题及解决方法（包括常用的问题如：如何将原理图粘贴到word软件中、如何删除图纸外多余的部分、如何将平面ＰＣＢ电路板文件转化为三维立体效果等）5.用Protel99SE的仿真功能对所设计的电路进行仿真,验证设计结果.用三维观察器检验电路板外观。
基于单片机的直流稳压电源毕业设计
基于单片机的直流稳压电源毕业设计基于单片机的直流稳压电源是一种能够提供稳定的直流电压输出的装置。
它广泛应用于各种电子设备和电子系统中，并且对电子设备的正常工作起到至关重要的作用。
本文将介绍这样一个基于单片机的直流稳压电源的毕业设计，并详细讨论其设计原理、电路图和功能。
首先，我们来介绍这个直流稳压电源的设计原理。
该电源的设计采用了单片机作为控制核心，通过精确的反馈控制来保持稳定的输出电压。
具体来说，单片机通过测量输出电压并与设定的目标值进行比较，然后相应地调整控制电路的工作状态，以实现电压的稳定输出。
单片机还可以监测电源的工作状态，并在出现异常情况时采取相应的保护措施，以防止电源和连接的设备受到损坏。
其次，我们来看看这个直流稳压电源的电路图。
电路图中包括了电源输入部分、控制部分和输出部分。
电源输入部分主要包括输入电源接口、输入滤波电路和过压保护电路。
控制部分由单片机和与之连接的外围电路组成，用于控制电源的工作状态和输出电压。
输出部分由电压稳压电路和输出滤波电路组成，用于提供稳定的输出电压。
此外，电路图还包括了保护电路，用于保护电源和负载设备免受过电流、过压和过热等异常情况的影响。
最后，我们来讨论一下这个直流稳压电源的功能。
该电源具有以下几个主要功能：1.稳定输出电压：通过单片机的精确控制，电源可以提供稳定的输出电压，以满足负载设备的要求。
2.输入保护：通过过压保护电路，电源可以在输入电源过压时及时切断电源输入，以保护电源和负载设备。
3.负载保护：通过输出过电流保护电路，电源可以在输出电流超出额定值时及时切断电源输出，以保护电源和负载设备。
4.温度保护：通过温度传感器和过热保护电路，电源可以在工作温度超出安全范围时及时切断电源输出，以确保电源的安全运行。
总结起来，这个基于单片机的直流稳压电源是一种功能强大的装置，能够提供稳定的输出电压，并具有输入和负载保护功能。
它的设计原理、电路图和功能使得其能够广泛应用于各种电子设备和电子系统中。
毕业设计(论文)-大功率直流稳压电源的设计[管理资料]
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南京信息职业技术学院毕业论文作者学号系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目大功率直流稳压电源的设计指导教师评阅教师完成时间：2010 年05 月10 日毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1引言 (5)2概述 (5) (5) (6) (6) (7)3电源硬件系统设计 (7) (7) (8) (9) (9) (10) (13) (13) (13) (14) (15)4参数计算 (15) (15) (16) (18) (18)5辅助电路 (20) (20) (20) (21)6单片机控制系统的设计 (22) (22) (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)附录A 电路图 (28)1引言自70年代末以来，国外迅速发展功率场效应晶闸管（Power MOSFET）,绝缘门级双级性晶闸管（IGBT）和MOS栅控晶闸管（MCT）等新型功率开关器件，由于这些新型器件具有开关频率高，器件自身的功率损耗小，因而转换效率高，电路结构简单等优点，在加热电源领域中，正在得到广泛的应用。
其中IGBT器件，其输出管压降低，一般在3V以下，器件本身的功耗小，具有晶闸管的优点，适合于大电流工作，其控制端采用了场效应管的技术，驱动非常小，适应于高速开关，且没有二次击穿的问题，工作比较安全，因此属于目前国际上有限发展的大功率开关器件。
国外器件制造厂商推出了一系列大功率IGBT模块，其最大单管电流已达到1000A以上，耐压可达到1200V（有的可达到1400V），开关时间在600ns以下。
其实际工作频率可达到50KHz，功率较小时可达到100KHz，因此是极有前途的功率开关器件。
但是，上述这些新型功率开关器件也存在一些弱点，如电压与电流的过载能力弱，当工作参数超过其安全范围是，非常容易损坏。
因此给电路结构的设计与制造提出了新的要求，并且需要快速而有效的保护措施。
由于IGBT逆变器的逆变频率高，节能效果好，在各种电源中均有重要的应用。
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3、确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大反向电压 和滤波电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。
所以电容滤波适合输出电流较小的场合。
D、电容滤波的计算
电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采用以下近似估算法：
一种是用锯齿波近似表示，即
另一种是在RLC=(35)T/2的条件下，近似认为VL=VO=1.2V2。（或者，电容滤波要获得较好的效果，工程上也通常应满足RLC≥6~10。）
(b)波形图
图1.单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图2(b)。
直流稳压电源的设计
一、设计任务和要求
本节的设计任务就是采用分立元器件设计一台串联型稳压电源。其功能和技术指标如下：
1、输出电压在0—24V之间可任意可调，输出电流最大3A
2、输出电压设定值稳定度为 1%
3、出电压中文波小于10mV
二、基本工作原理
1.直流稳压电源的组成
直流稳压电源包括变压器，整流，滤波，稳压电路，负载组成。其框图如下
B、电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如图4所示，在负载电阻上并联了一个滤波电容C。
图4 单相桥式电容滤波整流电路
C、滤波原理
若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上，所以输出波形同v2，是正弦形。
图5 桥式整流、电容滤波时的电压、电流波形
注意：整流电路中的二极管是作为开关运用的。整流电路既有交流量，又有直流量，通常对:
输入（交流）—用有效值或最大值；
输出（交直流）—用平均值；
整流管正向电流—用平均值；
整流管反向电压—用最大值。
2
1
A、滤波的基本概念
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。
U1U2U3UIUo
（a）稳压电源的组成框图
三、设计方案
稳压电源的设计，是根据稳压电源的输出电压Uo、输出电流Io、输出纹波电压ΔUop-p等性能指标要求，正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数，从而合理的选择这些器件。
稳压电源的设计可以分为以下三个步骤：
1、根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流Iomax，确定稳压器的型号及电路形式。
C、单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线 该曲线如图
图3 负载特性曲线
2）、单相半波整流电路
单相整流电路除桥式整流电路外，还有单相半波和全波两种形式。单相半波整流电路如图2(a)所示，波形图如图2(b)所示。
（a）电路图
其波形图如下：
(b)波形图
当v2到达90°时，v2开始下降。先假设二极管关断，电容C就要以指数规律向负载ＲL放电。指数放电起始点的放电速率很大。在刚过90°时，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过90°时二极管仍然导通。在超过90°后的某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，当刚超过指数曲线起始放电速率时，二极管关断。
所以，在t1到t2时刻，二极管导电，Ｃ充电，vC=vL按正弦规律变化；t2到t3时刻二极管关断，vC=vL按指数曲线下降，放电时间常数为RLC。电容滤波过程见上图5。
设计举例：设计一个直流稳压电源，性能指标要求为：
U0=+3V～+9V, I0max=800mA
纹波电压的有效值△U0≤5mV
稳压系数SV≤3×10-3
1、整流电路
交流电压转变成单向脉动直流电
1）、单相桥式整流电路
A、工作原理
单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图1所示。
(a)整流电路
B、参数计算
根据图2（b）可知，输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。
输出平均电压为
流过负载的平均电流为
流过二极管的平均电流为
二极管承受的最大反向电压
VRmax=2V2
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。
图2单相半波整流电路
根据图2可知，输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。负载上输出平均电压为
流过负载和二极管的平均电流为
ID=IL= =
二极管所承受的最大反向电压为
VRmax=2V2
3）、单相全波整流电路
单相全波整流电路如图3(a)所示，波形图如图3(b)所示。
(a)电路图 ()波形图
图3 单相全波整流电路
根据图3（b）可知，全波整流电路的输出，与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为
VRmax=2√2V2
单相全波整流电路的脉动系数S与单相桥式整流电路相同。
单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过，而半波和全波整流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高，在同样的功率容量条件下，体积可以小一些。单相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。
图6RLC不同时VO的波形
需要指出的是，当放电时间常数RLC增加时，t1点要右移，t2点要左移，
二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线3；反之，RLC减少时，导通角增加。显然，当ＲL很小，即IL很大时，电容滤波的效果不好，见图6
滤波曲线中的2。
反之，当ＲL很大，即IL很小时，尽管C较小, RLC仍很大,电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的3。