5V,12V直流稳压电源的设计

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5V直流稳压电源的设计

5V直流稳压电源的设计
的设计方案, 其次明确 了稳压电源的技术指标及对
稳压 电源的要求 , 再次设计 了 5 V直流稳压 电源 电 路, 最后进行了参数的估算 以及元器件 的选择。
2 电路设计
2 . 1 稳 压电源 的技 术指标 及对 稳压 电源 的要求
能量提醒 、 掉电保 护等高级功能。可 以说 电源 电路
电源 电路 , 最后进行 了参数 的估算 以及元器件的选择 。通过 软件 P r o t e l 完成 了基本 的电路原理 图 , 使其 满足基 本设
计要求 。 关键 词 : 直流稳压 电源 ; 单相 桥式整流 ; 集成稳压器 中图分 类号 : T M4 4
利于我们掌握 电子制作技术 的技 能, 激发创造性 。
第2 9卷 第 2 3期 2 0 1 3年 1 2月
甘肃科技
Ga n s u S c i e n c e a n d T e c h n 0 l
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^ r o . 2 3 2 O l 3
5 V直 流 稳 压 电源 的设 计
宁雅 丽
( 甘肃广播 电视 大学 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 3 0 )

要: 直流稳压 电源是 电子系统中的关键部分 , 其作用 是为电子系统提供稳定 的 电能 。主要 介绍了 以单相 桥式整
流及三端集成稳 压器为主的直流稳压 电源 的设计 。完成 将输入 2 2 0 V , 5 0 H z 的 电网电压转换 为输 出 5 V的稳定 直流
电。首先确定了总体的设计方案 , 其次明确了稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求, 再次设计了5 V直流稳压
果, 或者受到多方 面因素 的制约 , 或者 时机 尚未 成 熟, 往往很难转化为商品。然而, 如果我们能够亲 自 动手制作 , 不仅可以使 自己的理论知识应用于实践 ,

直流稳压电源课程设计报告

直流稳压电源课程设计报告

《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的(1)掌握直流稳压电源的组成及原理(2)掌握三端可调稳压器的使用方法(3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调,最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4)纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成,其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器: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u2。

变压器副边与原边的功率比为:P2/P1=η式中:η为变压器的效率。

2整流电路:将交流电压变换为单向脉动直流电压。

整流是利用二极管的单向导电性实现的。

常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。

其电路图如图1.3.2所示。

在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路,此时U1与交流电压u2的有效值U2的关系为:U1=(1.1~1.2)U2在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:Urm=√2U2流过每只二极管的平均电流为:I D=0.45U2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压U提高,脉动成分减少了,所以在此选用桥式整流电路。

3滤波电路:将脉动直流电压中交流分量滤去,形成平滑的直流电压。

滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。

其电路图如下1.3.3所示。

图中R为负载电阻,它为电容C提供放电通路,放电时间常数RC应满足:RC>(3~5)T/2;式中T(=20msm)为50HZ交流电压周期。

一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。

4.稳压电路:其作用是当交流电网电压波动或负载变化时,保证输出直流电压的稳定。

简单的稳压电路可采用稳压管来实现,在稳压性能要求较高的场合,可采用串联反馈式稳压电路(包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分)。

5v直流稳压电源设计实验报告

5v直流稳压电源设计实验报告

实验报告5v直流稳压电源设计姓名:吕彦贺段钰斌专业:电子信息科学与技术班级:电子六班2013年10月5号课题:220v交流电转5v直流电的电源设计电路实现功能:该电路输入家用220v交流电,经过全桥整流,稳压后输出稳定的5v直流电。

设计方案设计思路:考虑到直流电流电源。

我们用四个1N914四个晶体管构成桥式整流桥。

,将220V50Hz的交流电转换为直流电。

以电容元件进行整流。

因为我们要输出5V的电压,所以选用7805。

设计原理连接图:一、变压器变压220V交流电连一个降压变压器把电压值降到9V左右二、整流桥根据图,输出的平均电压值0()201sin ()AV U d πωτωτπ=⎰即:0()20.9AV U U =二、 电容滤波本设计我们使用电容滤波,滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。

C 越大, RL 越大,τ越大,放电越慢,曲线越平滑,脉动越小。

三、直流稳压因为我们要输出5V的电压,所以选用LM7805三端稳压器件四、总电路这里应用protuce绘制总设计图五、实验所需元器件万用板一个,1N914晶体管四个,(220伏至8伏)交流变压器一个,电解电容220μF一个,电解电容100μF一个,电容0.1F两个,LM7805三端稳压器一个。

电烙铁一个,松香若干,锡丝若干~~培养幼儿良好生活习惯的研究开题报告一、问题的提出(一)课题研究的背景和意义幼儿期是人的一生身心发展尤其大脑结构和机能发展最为旺盛的时期,更是良好生活习惯形成的关键期。

《幼儿园教育指导纲要》在健康领域中明确提出:幼儿要养成良好的生活、卫生习惯,有基本的生活自理能力。

幼儿期良好生活习惯的养成对人的一生影响巨大,这是由于这个时期孩子的心理特点所决定的。

这一时期一旦养成良好的生活习惯,能让孩子终生受益。

在20世纪30年代,成人们整日为温饱问题奔波忙碌,孩子们也非常积极地设法为家庭生活做出自己的贡献。

“穷人的孩子早当家”,在那个时代,他们必须具有自理能力,他们还不得不帮助父母取得经济收入。

直流稳压电源设计报告

直流稳压电源设计报告

直流稳压电源设计报告设计报告:直流稳压电源1. 设计目标:设计一个直流稳压电源,能够提供稳定的输出电压,并具备过载保护功能。

2. 设计方案:采用线性稳压电源的设计方案。

选择变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路五个部分组成。

3. 设计流程:- 选择合适的变压器,根据输出电压和电流的要求确定变压器的额定参数。

- 设计整流电路,一般采用整流桥整流,将交流电源输出转换为直流电源。

- 设计滤波电路,采用电容滤波和电感滤波的组合,使输出电压更加稳定。

- 设计稳压电路,常用稳压二极管、稳压管、稳压芯片等元件,通过调节电流和电压实现稳压功能。

- 设计过载保护电路,采用过流保护、过热保护、电流限制等技术手段,保护电源和负载。

4. 设计参数:- 输入电压:220V AC- 输出电压:5V DC- 输出电流:1A- 稳压精度:±5%- 过载保护:电流限制在1.2A,过热保护温度设定为85℃5. 集成电路选型:- 变压器:选择额定输入电压为220V AC,输出电压为12VAC的变压器。

- 整流电路:选择四个二极管组成整流桥,如1N4007。

- 滤波电路:选择适当的电容和电感组成滤波电路,如4700μF,100μF电容和100mH电感。

- 稳压电路:选择稳压二极管或稳压芯片,如7805稳压芯片。

- 过载保护电路:选择过流保护元件和温度传感器,如电流限制为1.2A的保险丝和额定触发温度为85℃的热敏电阻。

6. 电路连接:根据设计方案,按照电路图连接各个元件。

7. 实验验证:通过实验验证电源输出电压、电流的稳定性,并测试过载保护电路的有效性。

8. 结果分析:根据实验结果分析,评估设计方案的可行性和性能指标是否满足要求。

9. 优化改进:根据分析结果,提出优化改进的方案,如更换元件、调整参数等,以进一步提高电源的稳定性和性能。

10. 结论:根据实验和优化改进的结果,得出结论并总结设计报告。

5V直流稳压电源设计说明

5V直流稳压电源设计说明

5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一,其主要功能是将交流电转换为直流电,并提供稳定的电压输出。

5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中,如手机、数码设备、嵌入式系统等。

本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。

二、设计需求1.输出电压为5V,电流大于等于1A。

2.稳压范围在±2%以内。

3.起始电源电压为220V交流电。

4.设计尺寸紧凑,适合应用于各种电子设备中。

5.安全可靠,具备过压、过流、过温保护功能。

三、设计原理1.整流滤波:电源输入端接入变压器,将220V交流电转换为较低电压的交流电,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。

整流电路一般采用桥式整流电路,通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。

接下来需要对直流信号进行滤波,以去除残留的交流成分。

滤波电路通常采用电容滤波,将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。

2.稳压电路:在滤波后的直流电压上接入稳压电路,以确保输出电压的稳定性。

常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。

-线性稳压:线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路,通过调节电路中的稳压元件的工作状态,来实现对输出电压的稳定。

线性稳压的优点是设计简单,成本低,但效率较低,热量较多。

-开关稳压:开关稳压电路采用开关元件,通过周期性开关来控制直流电压的波形,从而实现对输出电压的调节。

开关稳压的优点是效率高,体积小,热量少,但设计复杂一些。

3.保护电路:为了确保电源的安全可靠性,需要设计适当的保护电路,包括过压保护、过流保护和过温保护。

-过压保护:添加过压保护电路,当输出电压超过预设范围时,电路可以自动切断输出。

-过流保护:添加过流保护电路,当输出电流超过额定值时,电路可以自动切断输出,避免损坏电子设备。

-过温保护:添加过温保护电路,当电源温度超过安全工作范围时,电路可以自动切断输出,防止发生短路、火灾等危险情况。

四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型,线性稳压或开关稳压。

(完整版)直流稳压电源电路的设计实验报告

(完整版)直流稳压电源电路的设计实验报告

直流稳压电源电路的设计实验报告一、实验目的1、了解直流稳压电源的工作原理。

2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。

3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。

二、实验线路及原理1、实验原理(1)直流稳压电源直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。

一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下:图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换其中:1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。

2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。

3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。

滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。

4)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。

稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。

(2)整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2所示。

在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。

正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。

电路的输出波形如图2-3所示。

t整流二极管采用1N4007,具有正向导通电压降低,导通电流高,泄露电流低,过载电流高,成本低等优点,其基本参数如下图所示,有黑色线圈一端表示负极。

5V稳压电源的设计

5V 稳压电源的设计 一:设计要求设计一个稳压电路,画电路原理图并且仿真。

要求输出电压5 V ,最大输出电流≥200 mA 。

希望采取各种技术手段(如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等),提高稳压电路的性能。

给出设计电路的输出电阻、稳压系数:(其中和分别是输入和输出电压)和纹波电压。

二:相关知识本设计要求一个从220V 输入,经过变压、整流、滤波以后,提供5V 的输出,并且最大输出电流≥200 mA 。

可见,有一定的功率要求,在满足电压稳定的情况下,提高输出功率。

可见,本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。

该直流电源大致框架为:改变电压值 交流变脉动直流减小脉动 稳定电压变压器:变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用。

整流器:把交流电转换成直流电的装置,整流器可以真空管,引燃管,固态矽半导体二极管,汞弧等制成。

滤波器:滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。

稳压器:自动调整输出电压的供电电路或供电设备,其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内三:设计思路变压器:采用一般的线性变压器,由两个电感耦合而成,这里希望它输入工频220V ,输出为10V ,一次二次组电感比应为(220/10)^2,即484倍。

电路如图:整流器:拟采用桥式整流,可选单相或三相。

考虑到电路要求的输出功率不是太大,换用三相桥式整流会增加电路复杂度,增大损耗。

故只采用单相桥式整流。

二极管选用的是比较通用的D1N4007,稳定性好,能够满足电流不大的要求。

O O IIU US U U ∆=∆O U I U滤波器:为了使电路尽可能简单,采用π型RC滤波电路。

串并联电抗之积都限定在频率范围内。

查阅资料可知,该滤波电路属于定K行滤波器。

因为电路设计电流在200mA左右,次级输入电压12.4V左右。

考虑到后续电路需要10V左右的输入,这里R取12Ω。

5V稳压电源的设计

5V稳压电源的设计一、引言稳压电源是电子产品中常见的电源形式之一,它能够将不稳定的电压转换成稳定的5V直流电压,以供电子产品运行。

本文将介绍5V稳压电源的设计过程,包括选择电压转换器芯片、确定电源输出电流、选取滤波电容和稳压电容、绘制电源电路图、调试和验证电路功能等内容。

二、选择电压转换器芯片首先需要选择合适的电压转换器芯片,常见的有线性稳压芯片和开关稳压芯片两种。

线性稳压芯片成本低、响应快,但效率低,适用于输出电流较小的场景;开关稳压芯片效率高,但成本相对较高。

根据实际需求和经济考虑,本文选择了一款常见的线性稳压芯片,LM7805三、确定电源输出电流根据所需供电设备的功率需求和最大电流需求,确定电源输出电流。

比如,若所需供电设备的最大电流为1A,可以选择LM7805的额定电流大于1A的型号,确保电源输出能够满足需求。

四、选取滤波电容和稳压电容滤波电容和稳压电容可以在电源输出端并联使用,用于滤除电源输出中的噪声和纹波。

滤波电容的容值一般较大,具体数值可以参考芯片规格书,一般为数十微法级别。

稳压电容的容值一般较小,一般为数微法级别。

选取滤波电容和稳压电容的具体数值需要根据实际情况进行测试和调整。

五、绘制电源电路图基于以上选取的元器件和参数,可以绘制5V稳压电源的电路图。

电路图应包括输入端的电源接入部分、稳压芯片部分、输出端的滤波电容和稳压电容,并使用合适的引脚标注和连线。

六、调试和验证电路功能在绘制完成电路图后,需要进行电路的调试和验证。

1.给电源电路供电,注意电压输入的极性和电压范围;2.通过万用表等测试工具测量输出电压,确保输出电压稳定在5V;3.测量输出电流,确保输出电流满足所需设备的功率需求和最大电流需求;4.观察电路工作状态,确保无异常情况发生;5.进行长时间运行测试,观察输出电压的稳定性和工作温度的变化情况。

七、总结5V稳压电源的设计需要合适的芯片选择、输出电流的确定、滤波电容和稳压电容的选取、电路图的绘制以及实验验证等步骤。

5V直流稳压电源设计说明

5V直流稳压电源设计说明1.引言在电子设备中,直流电源是不可或缺的部分,能够为电路提供所需的稳定电压。

本次设计的是一款输出电压为5V的直流稳压电源,适用于一些低功率的电子设备。

2.设计要求根据设计要求,本次直流稳压电源需要满足以下要求:-输出电压为5V;-最大输出电流为1A;-输入电压范围为12V~15V;-稳压精度为±5%。

3.设计原理本次设计采用线性稳压器的设计原理。

稳压器由一对二极管-电容滤波电路和一个线性稳压芯片组成。

电源的输入电压经过二极管-电容滤波电路进行滤波,然后通过线性稳压芯片进行稳压,最后输出5V的直流电压。

4.电路设计a.输入滤波电路:为了确保电源的稳定性,使用两个二极管和两个电容组成滤波电路。

二极管具有整流和保护电路不受反向电压的作用,电容则可以平滑电源波动,提供稳定的电流。

b.线性稳压芯片:为了实现稳定的输出电压,选择一款适合的线性稳压芯片。

根据要求,本设计选择LM7805芯片,该芯片能够输出稳定的5V 电压。

c.输出滤波电路:为了进一步减少输出电压的波动,可以使用一个电感和一个电容组成滤波电路。

电感可以消除输入电源噪声,电容可以平滑输出电压。

这样可以得到稳定的5V直流电压。

5.具体参数计算根据输入和输出的电压要求,需要进行一些参数的计算。

假设输入电压为Vin,输出电压为Vout,负载电流为Iload。

在本次设计中,Vin范围为12V~15V,Vout为5V,Iload最大为1A。

a. 电流计算:线性稳压芯片的负载电流为Iload,所以需要确保芯片的最小能力大于Iload。

根据芯片的数据手册可以得到,LM7805芯片的最小能力为1.5A,大于Iload,符合要求。

b. 散热计算:由于线性稳压芯片会产生一定的热量,在设计中需要考虑散热问题。

首先需要计算芯片的功率损耗,即Pd=(Vin-Vout)×Iload。

然后根据芯片的热阻和最大工作温度,计算散热一定的散热器面积。

直流稳压电源的原理与设计实验报告

3、输出纹波
输出纹波是指直流电源输入时,叠加在直流稳定量上的交流分量。
由示波器测量得,峰峰值为2.00*0.8=1.60mV
故输出纹波为1.60mV。
六、元器件列表
元件名称
元件型号
数量
备注
二极管
1N4007
5
变压器
---
1
U2=7.14V
电容
0.1μF
3
电解电容
2200μF
1
稳压器
LM7805
1
七、实验体会
2、输出电阻
计算公式:R=
选择电网电压为220V,
输出电压电流
负载电阻(Ω)
输出电压(V)
输出电流(I)
80(Ω)
4.913
0.060
60(Ω)
4.910
0.080
40(Ω)
4.904
0.115
20(Ω)
4.887
0.263
10(Ω)
4.835
0.651
由此可获得输出ห้องสมุดไป่ตู้阻R的平均值:R=0.1714欧姆。
每支整流二极管的最大反向电压Urm= U2。
通过每支整流二极管的平均电流 。
式中R为整流滤波电路的负载电阻,为电容提供放电回路,RC放电时间常数应该满足RC .式中T=0.02s。
四、电路参数设计
(1)变压器计算:
U4=1.2U3
U3=0.9U2
U4=2U0
U0=5V
故得到U2=9.26V
(2)滤波电容计算
5泄放电阻的选择r15v1ma5000欧姆五总体电路图与工作原理总体电路图2工作原理电源变压器把220v的电网电压降至所需电压然后由桥式整流电路把交流电压转换成脉动的直流电压整流电路之后的滤波电路则减小脉动使输出电压平滑最后的稳压电路能在电网电压或负载电流变化是保持输出电压基本不变
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附录4、测量参数图片…………………………………………27
1.晶体管串联型直流稳压电源
1.1电路组成
(1)电路
图1-1晶体管稳压电路
(2)框图
图1-2框图
1.2工作原理
图1-3稳压过程
(1)电路各部分作用
通过变压器的降压作用的到一个交流的低电压,然后通过桥式整流电路将交流的信号转换为单向脉动电压,在通过滤波电路来的到稳定的直流,其中通过晶体管来进行稳压。

最后有一个过载保护电路。

最后有一个分压电路输出电压。

(2)稳压原理
我们结合图1-1来分析,当由于外界原因导致电压升高时,输出电压升高,此时由于电阻R7的分压作用,导致VB3升高,继而使得VC3减小,又因为V C3的等于VB2,使得VCE1增大,由于电路整体是一个串联型电路,所以使得Vo减小。

同理,当输出电压减小时,导致VB3减小,进而使得V C3增大,接着使得V CE1减小,继而使得VO增大。

从而达到了稳压效果。

1.3主要技术指标
(1)输入电压:AC: ~220V
(2)输出直流稳压:DC:3V、4.5V、6V三档。

(3)输出直流电流:额定值150mA,最大值 300mA。

(4)具有过载,短路保护,故障消除后自动恢复。

2. 直流稳压电源
2.1直流稳压电源的组成
图2-1直流稳压电源组成
2.1.1整流电路组成及原理
整流电路的任务:交流电压转变为单向脉动的电压(图2-2)。

技术指标:衡量整流工作性能的参数
输出电压平均值V O(AV):反映整流电路将交流电压转换为直流电压的能力。

脉动系数S:反映整流输出电压中交流成分的大小,用来衡量整流电路输出平滑程度。

S= VOr / VO(AV)
图2-2整流波形
常用单相整流电路分类:
1、半波整流(图2-3)
图2-3半波整流
(1)工作原理:u2 >0 时:二极管导通,忽略二极管正向压降,uo=u2
u2<0时:二极管截止, u o=0
注:分析时,把二极管当作理想元件,即正向导通电阻为零,反向电阻穷无穷大。

(2)输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io )(图2-4)
图2-4波形图
(3)二极管上的平均电流及承受的最高反向电压(图2-5)
图2-5承受最高电压二极管上的平均电流:I D= I O
承受的最高反向电压:Umax=2U2
2.全波整流(图2-6)
图2-6全波整流
(1)工作原理
变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压U2
当U2正半周时:D1导通,D2截止。

当U2负半周时:D2导通,D1截止。

(2)输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io )
(3)二极管上的平均电流及承受的最高反向电压(图2-7)
图2-7反向电压
二极管上的平均电流
二极管承受的最高反向电压:
3、桥式整流(图2-8)
图2-8桥式整流
(1)工作原理
u 负半周,Va<Vb:二极管2、4 导通;1、3 截止。

(2)工作波形(图2-9)
图2-9工作波形(3)指标计算(图2-10)
2-10指标计算
2.1.2滤波电路组成原理
(1)几中滤波电路(图2-11)
图2-11几种滤波电路(a)电容滤波电路
(b)电感电容滤波电路(倒L型)
(c)型滤波电路
(2)滤波原理
利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性(电抗元件的储能作用), 滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,达到平滑输出电压波形的目的。

以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电路如图2-12所示。

图2-12桥式整流电容滤波电路
A.RL未接入(图2-13)
图2-13输出波形
B. RL接入时(图2-14)
图2-14输出波形
整流输出电压<电容电压时:二极管截止,电容经负载放电。

整流输出电压>电容电压时:二极管D1、D3导通,电容被充电。

(3)电容滤波的特点
A.输出电压 Uo与放电时间常数 R L C 有关。

RLC愈大电容器放电愈慢纹波减小V o愈大
B.流过二极管瞬时电流很大。

RLC 越大Uo越高负载电流的平均值越大,整流管导电时间越短iD的峰值电流越大,故一般选管时,取
2.1.3稳压电路组成及原理
(1)稳压电源质量指标
(2)固定输出稳压电源
A.三端集成稳压器(如图2-15)
随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源,具有体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉等优点。

最简单的集成稳压电源只有输入,输出和公共引出端,故称之为集成三端稳压器。

常用的W7800 (W7900)系列三端集成稳压器,其内部也是串联型晶体管稳压电路。

电路内部附有短路和过热保护环节。

图2-15三端集成器
B.输出电流超过 1.5 A(加散热器)
a.不需要外接元件
b.内部有过热保护
c.内部有过流保护
d.调整管设有安全工作区保护
e.输出电压容差为4%性能特点(7800系列,7900系列)
输出电压额定值有:±(5V、6V、 9V、12V、15V、18V、 24V)等。

C.三端集成固定稳压电源的分类
D.三端可调输出集成稳压器分类
LM317稳压器示意图
2.1.4综述
一个完整的小功率直流稳压电路由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路以及稳压电路。

变压器:用来将交流电网电压转换为所需要的电压值。

整流电路:将交流电压变成脉动的直流电压。

由于此脉动的直流电压含有较大的纹波。

滤波电路:对较大的纹波加以滤除,从而得到平滑的直流电压。

稳压电路:直流电压随着电网电压的波动、负载和温度的的变化而变化,所以需要在整流滤波电路后加,用以维持输出直流电压稳定。

2.2原件选型及型号参数
(1)变压器选择
四路直流输出,-12V、+5V、+12V以及+1.25V~+14V可调直流电压。

各路直流输出电流不小于0.5A最大输出电压为14V,根据第一节计算公式,加滤波电容后,直流输出电压UO ≈1.2 U2,所以要选择双端输出变压器,并且变压器副边输出电压为(14+3)/1.4=12.14V。

结合输出电流要求,选择I/P220V~50Hz,O/P 12V*2 600mA的变压器作为电源变压电路。

(2)整流电路选择
由理论可知,全波整流和桥式整流的效率均为U O=0.9U2 , 全波整流的二极管最大反向耐压值为2.82U2,管子导通电流为0.5IO=250mA。

查手册可知,常用整流二极管1N4007最大反向耐压为1000V,最大正向平均整流电流为1A,可以满足本设计要求。

因此,采用1N4007组成单相全波整流电路作为直流电源的整流电路。

(3)滤波电路选择
由于输出最大电压为14V,电流最小为0.5A,所以,RL=28Ω。

采取电路较为简单的电容滤波,为了获得较为平滑的负载电压,一般时间常数τ=RL*C ≥(3~5)T/2.取R L*C=5* T/2,得C=1786μF 。

考虑电网电压波动±10%,则电容所能承受的最高电压1.1*U2*1.414=18.67V,所以采用2200μF,25V的电解电容作为滤波电容。

(4)稳压电路选择
根据输出要求可知,有固定输出和可调输出两大块。

由于集成稳压器具有稳定性高以及完善的内部保护措施,并且使用方便、价格低廉,所以决定采用7812,7912,7805作为固定稳压器,采用LM317作为可调稳压器,两者的纹波电压均可在50mV以下;输出电流方面,78系列可达到1.5A,317系列TO220封装也可达到1.5A,完全满足设计要求。

故采用上述器件作为整个电源的稳压部分。

2.3电路板设计
(1)按照第一部分所述原理,利用Altium Desginer 软件进行绘制。

(图2-16)
注意:
a.元器件管脚要正确连接,如7812,7912的管脚使用区别。

b.原件标识直观明了
c.原理图层次清晰
图2-16直流稳压电源原理图
(2)建立元器件封装库
根据所选原件型号,仔细查阅数据手册。

根据手册中器件尺寸图,使用正确的器件封装。

注意:
遇到库中不存在的器件封装,如散热片,手动绘制封装时,需要仔细测量其尺寸。

(3)PCB的绘制(图2-17)
要求:布局合理,布线清晰。

注意 :
a.散热片与电解电容距离要适中,防止电容受热老化
b.使用覆铜作为地平面(地线)。

图2-17线路板设计图
图2-18视网膜图
2.4电路的安装与调试
(1)元器件检查与整形
a.检查PCB是否有断线、短路、破损等情况;检查元件型号、数量是否与清单一致;
b.对主要元器件(如电源线、变压器、整流二极管等)进行参数测定。

c.使用工具对相关元件按照相关技术规范进行整形。

(严禁粗暴整形)
(2)焊接
焊接要按照从低到高的顺序,依次进行。

焊点要有光滑整齐的外观,足够的
22 M3X6圆头螺丝 6
23 M3螺帽(螺母)6附录3、制作实物图片
直流稳压电源
晶体管稳压电源(可充电)
附录4、测量参数图
图输出电压波形
纹波电压波形
纹波电压FFT分析。

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