肖猛士-2015课程设计-直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法和调试步骤)
.实验九 直流稳压电源的设计一.实验目的1.学习小功率直流稳压电源的设计和调试方法。
2.掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。
二.预习要求1.根据直流稳压电源的技术指标要求,按照教材中介绍的方法,设计出满足技术指标要求的稳压电源。
根据设计和计算的结果,写出设计报告。
2.制定出实验方案,选择实验用的仪器设备,三.实验原理@小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示。
+ 电 源 + 整 流 + 滤波 + 稳 压 +u 1 u 2 u 3 u I U 0_ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _(a )稳压电源的组成框图u u 2 u 3 u I U 0t 电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u 1变换为整流电路所需要的交流电压u 2。
电源变压器的效率为:12P P =η 其中:2P 是变压器副边的功率,1P 是变压器原边的功率。
一般小型变压器的效率如表1所示:因此,当算出了副边功率2P 后,就可以根据上表算出原边功率1P 。
2.整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交流电压u 2变换成脉动的直流电压u 3。
滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U I 。
U I 和交流电压u 2的有效值U 2的关系为:2)2.1~1.1(U U I =在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:22U U RM =流过每只二极管的平均电流为:·R U I I R D 245.02==其中:R 为整流滤波电路的负载电阻,它为电容C 提供放电通路,放电时间常数RC 应满足:2)5~3(T RC > 其中:T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期。
3.稳压电路由于输入电压u 1发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。
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)。
课程设计 直流稳压电源设计
课程设计直流稳压电源设计
直流稳压电源的设计是电子技术领域的重要内容。
由于它在家庭、工厂及其他环境中
的广泛使用,所以设计稳压电源具有重要的意义,从而确保电源正常的工作。
设计直流稳压电源的基本原则是确保输出电压的稳定性,即改变输入电源电压时输出
电压也不会有太大变化。
传统的直流稳压电源是由稳压接收器、整流器、变压器组成,通
过调节稳压接收器的工作状态来提供稳定的输出电压。
当前直流稳压电源的一项最新的技术就是开关稳压供电技术,这是基于脉宽调制技术
的改进和发展,使用此技术可以实现输出电压和电流相对稳定,同时对输出参数调节具有
良好的动态响应性。
开关稳压供电技术能够比传统的模拟电子技术实现更低的噪声,更高
的效率和低成本,适用于需要较大功率和稳定电流源的设备。
此外,还可以使用控制电路技术来设计直流稳压电源。
它使用一些控制电路,如放大器、多晶硅滤波电路等器件,实现输入电压和输出电压的高稳定性以及调节输出电压的范
围是更广。
对于直流电源发展到今天,采用器件的稳压技术是更为安全、可靠的电源规范。
总的来说,设计稳压电源需要考虑多种因素,其中包括分析多种方案,进行选择和比较,以便最后确定最适合自己的电源系统设计方案,确保安全、稳定、低成本和高效率。
此外,还必须考虑电压调节的精度和响应时间,以及使用的主要元器件等,确保系统的可
靠性。
直流稳压电源的设计
4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:(1)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)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。
(2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5X103;输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路,最大输出电流不超过2A。
2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。
(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。
(3)保护电路拟采用限流型。
(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图,自制印刷板。
(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。
三、基本原理1.直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路组成,基本框图如图4.5所示。
各部分电路的作用如下:220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(1)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"1。
变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中,n为变压器的效率。
(2)整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除纹波,输出直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6(a)、(b)及(c)所示。
(a)全波整流电容滤波电路(b)桥式整流电容滤波电路(c)二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足:R1C =(3 〜5 ) ?式中T为输入交流信号周期;R L为整流滤波电路的等效负载电阻。
I(3)三端集成稳压器常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器(均属电压串联型),下面分别介绍其典型应用。
①固定三端集成稳压器正压系列:78XX系列,该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护,以防过载而损坏。
直流稳压电源设计课程设计
直流稳压电源设计课程设计
本课程设计的目的在于设计并实现一种直流稳压电源。
首先,我们要介绍直流稳压电源的基本原理。
直流稳压电源的工作原理是将交流电压输入变换成一定大小的直流电压输出,也就是具有一定稳定性的电压输出,并满足功能。
这种电源有多种形式,如传统电子元器件,现代控制电路,也可以使用能量存储元件,如电容,电感。
直流稳压电源的设计应考虑以下方面:负载稳定性,输出精度,输出功率,输出纹波,噪声,高效功率因素。
课程设计要求:
1.具体分析电路原理,归纳一类普遍的电路模型,建立变压器的数学模型,计算各项参数和性能指标;
2.设计和仿真波形调理环节的稳压电路,使其具有较高的输出稳定性,输出电压的波动小,功率效率较高,噪声小、纹波电压低等;
3.用测试仪表校准直流稳压电源,统计和分析;
4.研究调理环节对输出稳定性的影响,形成比较明晰的设计分析报告。
本课程设计要求学生掌握电路设计的基本方法,理解电路的基本性能,并能够根据实际需要设计电路,完成数学模拟,理解其原理,控制和调节电路性能,提高其功率效率。
本课程设计旨在为学生提供全面的认识,给学生一个更好的机会去实践电路设计,使学生更好地理解电路的基本特性和性能,并能够得出满意的在实际中应用效果。
直流稳压电源的设计
课程设计名称:电子技术课程设计题目:直流稳压电源的设计课程设计任务书一、设计题目直流稳压电源的设计二、设计任务设计一个直流稳压电源,满足:1.当输入电压在220V±10%时,输出电压为±5V,±12V,±15V和从0到15V可调,输出电流大于1A;2.输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5×10-3,输出内阻小于0.1欧。
三、设计计划模拟电子技术课程设计共1周。
第1天:选题,查资料;第2天:方案分析比较,确定设计方案;第3天:电路原理设计;第4天:电路仿真,修改设计;第5天:编写整理设计说明书.四、设计要求1. 画出整体电路图。
2. 对所设计的电路进行仿真,使之达到设计任务要求。
3. 分析实验结果,写出设计说明书。
时间:2016年7月1日随着科技的发展,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。
在电子电路及设备中,一般都需要稳定的直流电源供电。
单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路、和稳压电路转换成稳定的直流电压。
该设计是对桥式整流电路加以改进,变压器二次侧电压通过整流电路将交流电压转换为直流电压,再通过低通滤波电路滤波,使输出电压平滑。
应课题要求,可采用LM78XX、LM79XX、LM317系列的稳压芯片输出相应的固定电压以及一定范围内的可调电压。
关键词:整流电路;滤波电路;稳压电路(LM78XX、LM79XX、LM317)综述 (1)1. 设计任务与要求 (2)2. 原理及技术指标 (2)2.1 整流电路的设计 (3)2.2 电源变压器 (4)2.3 电容器的选择 (4)2.3.1 C1、C2的选择 (4)2.3.2 C3、C4、C5、C6、C7、C8的选择 (5)2.4 滤波电路 (5)2.5 稳压电路 (5)3. 单元电路设计及参数计算 (6)3.1 0-15V可调电路图 (6)3.2 输出±15v电路图 (7)3.3 输出±12V固定电压电路图 (8)3.4 输出±5固定电压电路 (8)4. 仿真 (9)5. 设计小结 (10)参考文献 (11)综述直流稳压电源又称直流稳压器。
直流稳压电源的设计_毕业设计
直流稳压电源的设计摘要本设计系统采用PWM发生器及驱动器为核心,设计附有储存、滤波、分时导通的可调直流稳压电源系统,具有结构简单、成本低、精度高等优点。
很大程度上满足了稳压电源的应用需求,稳压电源以体积小、可调控范围广、效率高、应用范围广的目的而设计的。
设计一个双管正激式它激型开关稳压电源电路,使其符合测量要求,主要过程是两个开关管分别轮流导通,传送能量使变压器变压,电流通过二极管和电感L给电容C充电同时对负载Rl供电。
通过导通周期的互补,电容的充放电发生变化,这样就会使输出电源电压的范围发生变化。
通过芯片SG3525进行反馈控制电路的占空比,输出采用滤波电路来实现设计要求。
关键词:滤波电路,稳压电源电路,SG3525,双管正激式开关电源。
AbstractThis design system using PWM generator and drive as the core, the design attached storage, filter, time-sharing conduction of adjustable dc regulated power supply system, has the advantages of simple structure, low cost and high accuracy. To a large extent satisfy the application demand of regulated power supply, regulated power supply with small size, wide regulating range, high efficiency, wide application scope and the purpose of design.Design a two pipe is shock type it shock type switch stabilized voltage supply circuit, make it conform to the requirements of the measurement, process are two main switch tube respectively conduction in turn, transmits energy transformer transformer, current through the diode and the inductance L to charging capacitance C to Rl load power supply at the same time. By conducting periodic complementary, charge and discharge capacity changes, this will make the output voltage range change. Through the chip SG3525 feedback control circuit of the duty cycle, output filter circuit is used to achieve the design requirements.key words: filter circuit, voltage stabilizing circuit,SG3525, the two pipe is shock type switching power supply.目录第1章绪论 (1)1.1选题目的及意义 (1)1.2国内外研究概况 (2)1.3本文主要设计内容 (3)第2章方案论证与设计 (5)2.1 DC/DC主电路拓扑 (5)2.2控制方法及实现方案 (5)2.3提高效率的方法和实现方案 (7)第3章电路设计和参数计算 (9)3.1主回路器件的选择及参数计算 (9)3.2 控制电路设计与参数计算 (12)3.3辅助电源电路设计与参数计算 (15)3.3.1参数计算 (15)3.3.2吸收回路电路的设计 (16)3.3.3 MOSFET的选择 (17)3.3.4续流二极管的选择 (18)第4章测试分析 (18)4.1 测试方法 (19)4.2测试仪器 (19)4.3 测试数据 (19)4.4 测试结果分析 (19)第5章芯片简介 (21)5.1 主控芯片G3525简介 (21)5.2辅助电路主控芯片UC3843简介 (24)5.3运算放大器lm358芯片简介 (26)结论 (1)致谢 (1)参考文献 (2)附录A 主电路图 (4)附录B 辅助电路图 (27)附录C 主电路选材清单 (28)附录D 辅助电路选材清单 (7)附录E 实物图 (8)ContentsC hapterⅠIntroduction (1)1.1 Purpose and significanc (1)1.2 General research situation at home and abroad (2)1.3 Mainly studies design conten (3)C hapterII Demonstration and design (5)2.1 DC/DC main circuit topology (5)2.2 Control methods and implementation schem (5)2.3 Efficiency methods and implementation scheme (7)C hapterIII Circuit design and parameter calculation (9)3.1 The main circuit components selection and parameter calculation . 93.2 Control circuit design and parameter calculation (12)3.3 The auxiliary power circuit design and parameter calculation (15)3.3.1 Parameters are calculated (15)3.3.2 Absorption loop circuit design (16)3.3.3 Choose MOSFET (17)3.3.4 Choose stream tube very nine (18)C hapterIV Test analysis (18)4.1 Test method (19)4.2 Test instruments (19)4.3 Test data (19)4.4 Test results analysis (19)C hapterV Chips profile (21)5.1 Master control chip G3525 profile (21)5.2 Introduction auxiliary circuit control UC3843 chip (24)5.3 Operational amplifier lm358 chips profile (26)C onclusion (1)Acknowledgements (1)R eferences (2)Appendix A main circuit diagram (4)Appendix B auxiliary circuit diagram (27)Appendix C main circuit material listing (28)Appendix D auxiliary circuit selection in listing (7)A ppendix E physical figure (8)第1章绪论1.1选题目的及意义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。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计引言直流稳压电源是电子工程领域中常用的电源装置,用于将交流电源转换为稳定的直流电源。
在电子设备的设计和实验过程中,直流稳压电源起到了至关重要的作用。
本课程设计旨在帮助学生深入了解直流稳压电源的原理和设计过程,并通过实践操作,掌握设计直流稳压电源的技能。
一、理论知识1.1 直流电源的概念与分类直流电源是指输出电流为直流的电源装置,根据输出的电流稳定性和特性,可以分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
1.2 线性稳压电源的工作原理线性稳压电源采用变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
通过将输入电压转换为直流电压,并经过稳压控制电路的调节,使得输出电压稳定在一定的范围内。
1.3 线性稳压电源的设计要点线性稳压电源的设计要点包括输入电压范围选择、稳压管的选取与设计、输出电压调节等。
在设计过程中需要考虑电源的稳定性、效率和功率损耗等因素。
1.4 开关稳压电源的工作原理开关稳压电源利用开关管的开关行为来实现对输出电压的稳压控制。
通过高效的开关变换,能够实现更高的功率转换效率。
1.5 开关稳压电源的设计要点开关稳压电源的设计要点包括:开关管的选取与驱动、滤波电路的设计、反馈控制策略的选择等。
在设计过程中需要考虑开关管的损耗、电磁干扰等问题。
二、实践操作2.1 线性稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计线性稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作电路搭建与调试过程。
实验步骤: 1. 确定输入电压范围,选择合适的变压器。
2. 设计整流电路,将交流电转换为直流电。
3. 设计滤波电路,去除交流成分,使得输出电压更加稳定。
4. 选取合适的稳压管,并设计稳压电路,实现输出电压的稳定控制。
5. 搭建电路原型并进行调试,测试输出电压的稳定性与效果。
2.2 开关稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计开关稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作开关管的驱动、滤波电路的设计以及反馈控制策略的选择。
实验步骤: 1. 选择合适的开关管,并设计驱动电路,实现对开关管的控制。
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
一、概述
直流稳压电源是一种常见的电子电源,它可以稳定地输出电流和电压,常用于芯片电
路的供电和电子设备的集成电路供电,可以将实际的电源电压降至需求的电压和功率。
本
次课程设计采用单线桥式变换器+单线开关稳压器的结构,利用DC-DC变换器的出力信号
进行整流,最终输出直流稳压电源。
二、直流稳压电源原理
直流稳压电源的输入端接交流电源,输入AC电变成DC电,由单线桥变换器输出DC 电;单线开关稳压器采用比较电路控制共模控制电路,电动机起来控制继电器,调节单线
变换器输出电压,实现输出电压稳定,使得最后输出稳定电压。
三、硬件结构
1、采用单线桥式变换器作为输入电源,用于转换宽范围的输入电源,并将AC电变成DC电。
2、采用单线开关稳压器,用于调节输出电压,保持恒定的电压和功率输出,以达到
稳压的要求。
3、采用三级型整流电路来实现直流电源的输出,将比较出来的电压整流,达到输出
电压的要求。
四、仿真与实践
1、首先根据电路图量出各个元件,并测量运行电压、时间和电流等指标,保证元件
的可靠性。
2、采用LTspice仿真设计,精确调节单线变换器和单线开关稳压器的参数,完成仿
真设计。
3、经过组装测试,检验稳压电源的稳定性,测试出来的电压跟仿真出来的电压有所
出入,表明仿真有一定的可靠性。
五、总结
本次课程设计主要采用单线桥式变换器+单线开关稳压器,实现直流稳压电源之目标。
经过仿真和实际测试,表明稳压电源拥有良好的稳定性,可以满足各种电子设备的采集需求。
课程设计直流稳压电源
物理与电气工程学院课程设计报告直流稳压电源的设计作者专业年级指导教师成绩日期直流稳压电源的设计摘要:本直流稳压电源是依照模拟电子技术的知识设计而成,用来测量直流电压,测量范围为+12V,-12V,+15V,-15V。
直流稳压是一种当电网电压波动或温度负载改变时,能保证输出电压大体不变的电源。
其电源电路包括电源变压器,直流电路,滤波电路,稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有:变压器、整流二极管、电解电容、瓷片电容、端子。
关键词:直流电源整流滤波稳压1 引言:说到稳压问题,历史悠长。
目前,线性继承稳压器已进展到几百个品种。
按结构分为串联式和并联式集成稳压器。
依照输出电压类型可分为固定式和可调式集成稳压器。
依照脚管的引线数量可分为三端式和多端式集成稳压器。
按制造工艺可分为:半导体式,薄膜混合式和厚膜混合式集成稳压器。
按输入输出之间的压差由可分为一样的压差和低压差两大类,等等。
目前,通过电子课程设计能专门好的提高大学生的动手实习能力,也能专门好的提高大学生的创新、设计和实践能力,因此才设计了那个直流稳压电源,又称集成直流稳压电源。
2 设计方案论证方案一:采纳LM317、LM337共地可调式三端稳压器电源LM317可调式三端稳压器电源能够持续输出可调的直流电压,只是它只能许诺可调的正电压,稳压器内部含有过流,过酷爱惜电路;由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调剂电路,输出电压为:V o=1.25(1+RP/R)。
LM337输出为负的可调电压,采纳两个独立的变压器别离和LM317及LM337组装,操作比较简单。
电路图2-1所示图2-1 LM317与LM337组装电路方案二: 采纳LM7815,LM7812、LM7912和LM7915组成稳压电路LM7815固定式三端稳压器可输出+15V电压如图2-2,固定式三端可调稳压器LM7812和LM7912组装电路可对称输出±12v,其电路图如图2-3所示.其电路图如图2-4所示.图2-2 LM7815图2-3 LM7812和LM7912组装方案的最终选择方案一的电路由三端可调式稳压器LM317和LM337组装而成,可输出范围为±1.25 -±12持续可调,通过对Rw的调整可输出+5V, ±12,(3-9)V持续可调.其电路组装比较简单,但输出所需电压时需要调整可变电阻,不能直接输出,因此利历时不方便.方案二由三端可调式稳压器和三端固定式稳压器一起组成,所用器件例如案一多,但电路组装简单,可不能增添麻烦,在方案二中可直接取得+5v和±12的输出电压.利用式比较方便,综上所述,方案二例如案一合理,因此选择方案二2.1 本设计采纳桥式整流单相桥式整流电路与半波整流电路相较,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求式一样的,而且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优势,因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。
模电课程设计直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源绪论在各种电子电路中,总离不开电源电路,而曲于电路结构和元件特性,就需要用到直流电源供电,就像我们下个学期即将学到的单片机,其需要5V的直流电源。
如若釆用干电池为其供电,则有供电功率低,持续供电能力差,成本高等缺点。
而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点,发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送,如果我们对市电提供的电压进行降压整流等,把交流电转换成直流电,以获得我们所需要的电压。
电力系统供电电压的波动,或者负载阻抗和功率的变化,都会引起整流器输出电压随之改变。
在电子电路和自动控制装置中,通常都需要电压稳定的直流电源供电,使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波,稳压,以获得我们所需要的供电电源。
电源波动或负载变化影响而保持稳定,这就需要我们对整流后的电源进行稳压设讣。
1第一章设计要求与指标1.1设计要求:(1)设计一个能输出正负12V的直流稳压电源;(2)拟定测试方案和设计步骤;(3)根据设讣要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;(4)绘出原理图和印制板图;(5)在万能板上连接电路。
(6)测量直流稳压电源的内阻;(7)测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压;交流电源(8) 撰写设计性报告。
1. 2技木指标:(1) 电源输出电压为正负12V;(2) 输入电压220V⑶最大输出电流为Iom=500mA;(4) 纹波电压小于等于5mA;(5) 稳压系数Sr 小于等于5,.2第二章理论分析2. 1整体理论分析设讣电路框图如图1所示:图2-1电路框图在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
图2-1是直流稳压电源 设讣的基本思路和整体流程。
因为我们要得到的直流电源的是12V 等的稳定直流电 压,而我们平常的生活用电220V 的交流电,所以我们必须变压,变压后交流变成 直流。
但此时的直流电压波动很大,脉动的直流电压还含有较大的波纹,所以我们 要对其进行滤波,得到波动较小的直流电。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计一、引言直流稳压电源是电子电路实验中常用的实验装置之一。
它通过将交流电转换为稳定的直流电,在电子设备实验中提供稳定的电源供应。
本文将介绍一个关于直流稳压电源的课程设计,主要包括设计目的、设计原理、电路搭建、性能测试和实验结果分析等内容。
通过该课程设计,学生可以学习到直流稳压电源的基本原理和应用。
二、设计目的直流稳压电源是电子电路中使用广泛的一种电源,具有电压稳定性好、输出能力强等优点。
本次课程设计的目的是让学生了解直流稳压电源的工作原理,学会使用电压稳压IC和电阻调节器等元件构建稳压电源电路,并能够通过测试电路性能和分析实验结果,理解直流稳压电源的工作特性。
三、设计原理直流稳压电源的主要原理是利用反馈控制,通过电压稳压IC对输入电压进行调控,使输出的直流电压保持稳定。
设计中常用的电压稳压IC有LM317、LM337等,它们可以根据需要提供不同的输出电压范围。
电压稳压IC的输入端接入可变电压源,输出端接入负载电阻,通过调节稳压器的输出电压来输出所需的稳定直流电压。
四、电路搭建电路搭建主要分为几个步骤:1. 准备好电压稳压IC和其他所需的元件,包括电阻、电容等。
2. 将直流电源连接到电压稳压IC的输入端,注意极性的正确连接。
3. 连接负载电阻到电压稳压IC的输出端,确保正常连接。
4. 根据需要,可以添加过压保护电路、滤波电容等元件来改善电路性能。
五、性能测试完成电路搭建后,可以进行性能测试来验证电压稳压电路的工作情况。
主要包括以下几个方面的测试:1. 输出电压调节范围测试:通过调节稳压器电阻的值,测试输出电压的调节范围。
2. 负载调整能力测试:通过改变负载电阻的大小,测试输出电压的稳定性。
3. 过载保护测试:通过增加负载电阻,观察电路是否具有过载保护功能。
4. 温度稳定性测试:通过改变环境温度,测试电压稳压电路的稳定性。
六、实验结果分析根据实验测试结果,可以对设计的直流稳压电源进行分析和评估。
直流稳压电源设计
RL
R2
-
比环有差调整系统
2. 集成稳压器
随着半导体工艺的发展,稳压电路也制成了集成 器件。由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、 使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电 子设备中应用十分普遍,基本上取代了由分立元件构 成的稳压电路。集成稳压器的种类很多,应根据设备 对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、 设备和电子电路来说,通常是选用串联线性集成稳压 器。而在这种类型的器件中,又以三端式稳压器应用 最为广泛。
一 、实验目的
1. 研究单相桥式整流、电容滤波电路的 特性。
2. 掌握串联型晶体管稳压电源主要技术 指标的测试方法。
3. 研究三端集成稳压器的特点和性能指 标的测试方法。
4. 了解集成稳压器扩展性能的方法。
二、实验原理
1.串联型晶体管稳压电源
图9.1 直流稳压电源框图
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳 压电路四部分组成,其原理框图如图9.1 所示。
直流稳压电源的组成和功能
电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的 交流电压u2。
整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的
直流电压u4。 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,
保持输出电压uo的稳定。
Exit
T
+
+
R1
T : 电源调整管
R、DZ:稳压电路,提供基 VI R 准电压
(1) .稳压系数Sv (电压调整率)
稳压系数定义为:当负载保持不变,输出电压相 对变化量与输入电压相对变化量之比,即
Sv
=
△UO/UO △UI/UI
R L =常数
课程设计直流稳压电源
课程设计直流稳压电源一、课程目标知识目标:1. 理解直流稳压电源的基本工作原理,掌握其主要组成部分及功能;2. 掌握各类稳压电源的电路特点和应用场景;3. 学会分析直流稳压电源的电路性能,并能进行简单计算。
技能目标:1. 能够正确绘制并识别直流稳压电源的电路图;2. 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建与调试;3. 能够运用所学知识解决实际电路中与直流稳压电源相关的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的环保意识,了解节能降耗的重要性。
课程性质:本课程属于电子技术基础课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的好奇心,但知识储备有限,需要通过生动的实例和实际操作来激发学习兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,突出实用性,通过讲解、演示、实践等多种教学手段,使学生掌握直流稳压电源的相关知识,提高实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 直流稳压电源的定义、分类及工作原理;- 稳压电源的主要组成部分:电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路;- 常见稳压电源电路(如:串联型稳压电源、并联型稳压电源)的原理及特点;- 稳压电源的性能指标及选用。
2. 实践操作:- 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建;- 学习绘制直流稳压电源的电路图;- 学习对搭建的直流稳压电源进行调试与性能测试;- 分析实验结果,总结实验经验。
3. 教学大纲:- 第一课时:直流稳压电源的定义、分类及工作原理;- 第二课时:稳压电源的主要组成部分及功能;- 第三课时:常见稳压电源电路原理及特点;- 第四课时:稳压电源性能指标、选用及实践操作;- 第五课时:实验操作、分析及总结。
直流稳压电源设计
直流稳压电源设计课 程 设 计 任 务 书题 目 直流稳压电源设计(写自己的)一、 设计的目的 电源技术是一门很重要的技术,服务于各行各业。
直流稳压电源是电子技术中常用的仪器设备之一,广泛应用于教学、科研等领域,是电子科技人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究不可缺少的电子仪器。
整个电源系统是由变压、整流、滤波、稳压四部分组成。
家用电器和其它各类电子设备都需要电压稳定的直流电源供电,但实际生活中是由220V 的交流电网供电,这就需要通过电源系统将交流电转换成低电压直流电。
(写自己的)二、设计的内容及要求1) 输入电压为220V AC ,输出为直流电压2) 输出电压可调:Uo=+3V ~+9V ;最大输出电流:Iomax=800mA ;输出电压变化量:ΔVop_p ≤5mV ;4. 稳压系数:S V ≤3103-⨯3) 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法4) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力(写自己的)三、指导教师评语四、成 绩指导教师 (签章)2017 年 06 月 16 日承诺本人郑重承诺:所呈交的设计(论文)是本人在导师的指导下独立进行设计(研究)所取得的成果,除文中特别加以标注引用的内容外,本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计(研究)成果。
对本设计(研究)做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
如被发现设计(论文)中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担一切后果。
学生签名:摘要在电子电路及电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
本文实现了串联反馈调整型稳压电源的设计,依据功能划分,文中论述了组成该稳压电源的各个部分。
最后给出了总原理图及元器件清单,对整体电路用multisim软件进行了仿真分析。
结果表明,该稳压电源电路能够达到预期目的,结构比较简单,有较高的精度,是一种比较实用的电路,具有较高的实用价值。
关键词:直流稳压电源;串联反馈;保护电路撰写说明:摘要要简明扼要,写大概100~200字,3-8个关键词。
直流稳压电源的设计与制作20150518
波整流电路一样。虽然二极管用了四只,但小
功率二极管体积小,价格低廉,因此全波桥式 整流电路得到了广泛的应用。
直流稳压电源的设计与制作 1.4 滤波电路
整流输出的电压是一个单方向脉动电压,虽然是
直流,但脉动较大,在有些设备中不能适应(如电镀 和蓄电池充电等设备)。为了改善电压的脉动程度,
需在整流后再加入滤波电路。常用的滤波电路有电容
级数展开式为
4 4 U o 2U 2 ( cos2t cos4 ) 3 15 4 2U 2 U oiM S 3 0.67 (7—10) Uo 2 2U 2 2
即
直流稳压电源的设计与制作
由以上分析可知,单相桥式整流电路,在 变压器次级电压相同的情况下,输出电压平均 值高、脉动系数小,管子承受的反向电压和半
出电压的平均值,如果忽略电感线圈的铜阻,则Uo≈0.9U2。 虽然电感滤波电路对整流二极管没有电流冲击,但为了使 L值大,多用铁芯电感,但体积大、笨重,且输出电压的 平均值Uo较低。 ( 3 )复式滤波电路。为了进一步减小输出电压的脉 动程度,可以用电容和铁芯电感组成各种形式的复式滤波 电路。电感型LC滤波电路如图7.11所示。整流输出电压中
输出电压的交流成分是整流电路输出电压的交流成分经
XL 和 RL 分压的结果,只有 ωL>>RL 时,滤波效果才好。
直流稳压电源的设计与制作
L ~ u1 u2 RL
Io uo
图7.10 带电感滤波器的桥式整流电路图
直流稳压电源的设计与制作
( 2 )输出电压平均值 Uo 。一般小于全波整流电路输
滤波、电感滤波和复式滤波等。
直流稳压电源的设计与制作 1.电容滤波电路 图7.8所示为一单相半波整流电容滤波电路,由于 电容两端电压不能突变,因而负载两端的电压也不会 突变,使输出电压得以平滑,达到滤波目的。;滤波过 程及波形如图7.9所示。
模拟电子课程设计_直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计目录前前言言 .......................................................................................................... 33 直直流流稳稳压压电电源源的的设设计计 .............................................................................. 11 一一、、设设计计目目的的及及其其实实际际应应用用 .................................................................. 44 二二、、任任务务要要求求 .......................................................................................... 44 三三、、实实验验原原理理及及其其各各个个分分电电路路图图 . (44)A .电源变压器 (5)B .整流电路 (5)C .滤波电路 (8)D. 稳压电路 ................................. 10 四四..总总电电路路图图 .......................................................................................... 1122 五五..参参考考文文献献 .......................................................................................... 1122 六六..心心得得体体会会 (1133)前言电子技术是当今高新技术的“龙头”,各先进国家无不把它放在优先的发展的地位。
直流的稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计一、设计任务与要求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Vo及最大输出电流Iomax;I档Vo=±12 V对称输出,Iomax=100mA;II档Vo=+5V, Iomax=300mA;III档Vo=(+3~+9)V连续可调,Iomax=200mA②纹波电压:△Vop-p≤5mA;③稳压系数:SV≤0.005;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。
二、方案设计与论证直流稳压电源一般分为线性和开关电源两类。
对于单片机数字控制的电路系统,通常采用基于PWM 控制的开关电源;而对于放大器的模拟控制系统,采用线性直流稳压电源则更具有优势。
线性直流稳压电源具有稳压和滤波的双重作用,产生的干扰很小,随着集成电路技术的发展,较高输出电流和数值可调的集成稳压器相继出现,由此而构成的线性直流稳压电源结构简单,维修方便,功率200W 以下时,整机的体积也不大。
一般来讲,线性直流稳压电源的纹波抑制比,电压调整率和噪声抑制等性能比开关直流稳压电源要好。
更重要的是工作可靠,故障率低,更适合于放大器的模拟控制系统。
1.电路图设计①确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。
②系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
③参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
④总电路图:连接各模块电路。
2.电路安装、调试①为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。
②在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。
③重点测试稳压电路的稳压系数。
④将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
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课程设计名称:电子技术课程设计题目:直流稳压电压的设计学期:2015-2016学年第1学期专业:电气工程及其自动化班级:电气13-8班姓名:肖猛士学号:1308030226指导教师:闫孝姮辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表评定标准评定指标标准评定合格不合格单元电路及整体设计方案合理性正确性创新性仿真或实践是否进行仿真或实践技术指标或性能符合设计要求有完成结果设计报告格式正确内容充实语言流畅课程设计任务书一、设计题目直流稳压电源的设计二、设计任务1.当输入电压在220V交流时,输出直流电压为常用±5V或±12V或±18V直流电源。
三、设计计划电子技术课程设计共1周。
第1天:针对选题查资料,确定设计方案;第2天:方案分析比较,电路原理设计,进行元器件及参数选择;选用芯片参考:变压器、IN4007、电容、7805或7812或LM317等集成芯片。
第3~4天:画电路原理图;第5天:编写整理设计报告。
四、设计要求按列表顺序完成各自要求。
1.系统工作原理说明。
2.画出整个系统电路原理图。
3.电路图必须电脑绘制,图形符号符合国家标准。
4.心得体会,发展方向。
5.设计说明书符合格式规范。
指导教师:闫孝姮时间:2016年1月8日摘要直流稳压电源在生活中应用非常的广泛,小到一节干电池的充电器,大到航天飞行器的供电系统,都用到了直流稳压电源。
当下,全国倡导“节能、减排”理念,节能灯也进入了千家万户,而节能灯的发光源是高亮LED灯,LED的供电也必须是直流电。
直流稳压电源正在慢慢的改变着这个世界。
一个好的直流电源设计必须能在很多特殊环境条件下保持正常供电,比如:电网电压的波动,强脉冲的冲击等。
本文主要介绍了直流稳压电源整体的设计与仿真。
采用图解的形式分别对直流电源的四个部分降压、整流、滤波、稳压做了详细的分析与介绍,同时,还利用仿真软件multisim 对设计图进行了电路的仿真,这不仅验证了该设计的正确性,而且增加了设计的严密性。
在仿真一节中,验证了当非正常电网电压时该直流稳压电源的输出电压,经过验证,该设计完全可以在实际的生产生活中投入使用。
本文所用到的知识基本全是《模拟电子技术基础》上的,该学科也是培训学生对电控整体的认识和基础掌握能力。
对学习电控专业的学生来说,这是一门必须掌握的基础学科。
对普通人来说,这是一把可以改变世界的神奇的钥匙。
关键词:直流稳压电压;LM7812;变压器;仿真目录1 方案设计与分析 (1)2 原理及技术指标 (1)3单元电路设计及参数计算 (1)3.1 降压分析与设计 (1)3.2整流分析与设计 (2)3.2.1 设计思路 (2)3.2.2 参数计算及管子选择 (2)3.3 滤波电路设计 (3)3.4 稳压电路设计 (3)4 仿真电路的设计与验证 (4)4.1仿真电路的设计 (4)4.2 仿真电路的输出电压验证 (4)4.2.1正常交流电压下的稳压效果 (5)4.2.2交流电压波动10%时的稳压效果 (5)课程设计体会 (7)参考文献 (8)辽宁工程技术大学电子技术课程设计1 方案设计与分析方案一:220V 交流电先经过变压器将电压降低,然后用一个二极管进行半波整流,接着进行滤波,最后用稳压芯片LM7805进行稳压;由于7805的稳压值为5V ,题目要求为12V ,所以在稳压芯片LM7805的接地端反接一个稳压值为7V 的稳压管,负载接100—500K Ω的电阻。
方案二:先降压,一个二极管的整流效果不太好,改成用整流桥进行整流;滤波用尽量大的电容,稳压芯片用LM7812,该芯片的稳压值为12V ,所以不用接稳压管,负载接100—500K Ω的电阻。
2 原理及技术指标直流稳压电源的设计共分为四个部分:降压、整流、滤波、稳压,最后得到稳定了直流12V 电压,电路设计流程图如图1 降压整流滤波稳压图1:电路设计流程图稳压后的稳定电压为12V ,所以稳压芯片的输入电压应该是14-35V 之间;滤波部分不仅使波形变得平滑,电压平均值也会得到提高,公式为:)41(2U 2)(O CR T U L AV -=(U 2为变压器副边输出电压有效值),当C R L 取值很大时,公式为:2)(O 2U U AV =,U 2=12V 时,可计算得:V 97.1612*2U )(O ==AV ,符合稳压管的正常稳压工作范围。
故:变压器降压匝数比暂定为220:12。
3单元电路设计及参数计算3.1 降压分析与设计降压现在普遍使用的是变压器,变压器分为高压侧和低压侧,令:高压端匝数为1n ,输入电压有效值为1U ,低压侧匝数为2n ,输入电压有效值为2U ,则2121::U n n U =,稳压管LM7812正常稳压时可承受的最大电压为35V ,8.242352U ≈÷=,取整为24;综上可肖猛士:直流稳压电源的设计知:变压器两端的匝数比的大致范围为:24:220~12:2202:1 n n 。
3.2 整流分析与设计3.2.1 设计思路整流是将正弦波的负半部分滤除或者翻到正半轴,一般利用二极管的单向导电性进行整流。
整流桥的整流效果比半波整流效果好,所以本设计采用整流桥进行整流。
如图2为整流桥的电路图。
u 2AB D1D2D3D4R L图2:整流桥当A 为正,B 为负时,二极管D1、D3导通;当A 为负,B 为正时,二极管D2、D4导通,且方向均一致,所以可以很好地完成全波的整流,如图3为整流前后的正弦波示意图。
图3:整流前后波形示意图3.2.2 参数计算及管子选择研究整流电路,需要两个参数:输出电压平均值、输出电流平均值。
如图3整流后波辽宁工程技术大学电子技术课程设计形图,计算输出电压平均值2220O(AV)9.022)()sin(21U U U t d t U ≈==⎰πωωππ带入数据得:V U AV 8.1012*9.09.0U 2)(O === 输出电流的平均值LL AV O R R 2)(O(AV)U 9.0U I ≈= 带入数据Ω=K 100R L 得A AV μ10810000012*9.0I )(O == 分析知:二极管承受的最大反向电压为16.97V 。
查询二极管1N4007的资料如下 最大正向整流电流1.0A 最高反向耐压 1000V 极限参数>50V 正向浪涌承受能力 30A 正向压降 1.0V 典型结电容 15pF 比较可知:在搭建整流桥时,可以使用二极管1N4007。
3.3 滤波电路设计整流电路的输出的输出电压虽然是单一方向的,但是含有较多的交流部分,不能很好地适应大多数的电子电路及设备的需要。
因此,在整流后,还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
最常用的滤波电路时电容滤波电路,即在整流电路的输出端并联一个电容即构成电容滤波电路。
如图4即为电容滤波电路。
u 2AB D1D2D3D4R L图4:电容滤波电路~220V50HZ 电容输出电压平均值为)41(2U 2)(O CR T U L AV -=,根据电容和负载电阻的选值可知:14T <<CR L ,所以2)(O 2U U AV ==16.97V ,该值与LM7812的稳压值12V 之差大于2V ,符合稳压芯片的工作条件。
3.4 稳压电路设计肖猛士:直流稳压电源的设计最简单的稳压电路是在负载电阻两端并联一个稳压二极管,但是抗干扰能力差,稳压效果不太好。
本文使用稳压芯片LM7812进行稳压。
LM7812稳压时所需的外围原件极少,而且内部还有过热、过流及调整管的保护电路,使用起来可靠、简便而且价格便宜。
如图5为LM7812的简易示意图:IN OUTLM7812GRD图5:LM7812简易图在使用时直接将LM7812串联在电路中,当输入电压符合LM7812的工作条件时,在输出端即可得到稳定的输出电压12V。
4 仿真电路的设计与验证4.1仿真电路的设计如图6为直流稳压电源的整体仿真图图6:直流稳压电源仿真图为了增强稳压的稳定性,使用的电容和负载电阻都很大。
输入信号是有效值为220V频率为50HZ的正弦波。
4.2 仿真电路的输出电压验证4.2.1正常交流电压下的稳压效果如图分别为降压、整流、滤波、稳压后的波形图图7:降压前后电压波形图图8:整流前后电压波形图图9:滤波后电压波形图图10:稳压前后电压波形图如图7,降压前后交流信号频率不变,幅值明显变小。
如图8:整流前为正弦波,整流后正弦波的负半周期的部分全部翻转到上面。
这也就整流桥整流的优点。
如图9:经过滤波以后,不断变化的信号明显变平,但是仔细观察还是可以看到,输入电压还是有一定的变化,并不是特别的光滑。
如图10,经过稳压芯片后,从图像上看,稳压效果已经很好了,观察数据栏可以看到,稳压后的电压值为12.004V,稳压效果很好。
4.2.2交流电压波动10%时的稳压效果生活中,电网电压并不是恒定保持在220V,有一定的波动也是正常现象。
当电网有10%的波动时,电压的有效值为V~140。
首先将171VV242~198,对应的交流电压的幅值为V输入电压幅值修改为140V,如下图为输入输出电压参数图11:输入幅值140V交流电图12:稳压后电压表示数当输入信号幅值变为140V时,输出电压值为11.993V,可以认为输出稳定在12V。
即:该稳压系统能在正常低电压下正常工作。
接下来,将输入信号幅值修改为171V,如下图为输入输出电压参数图图13:输入幅值为171交流电图14:稳压后电压表示数当输入信号幅值变为171V时,输出电压值为12.011V。
可以认为输出电压稳定在12V。
综上:当电网的电压发生10%的变化时,该直流稳压电路的稳压效果很好,抗干扰能力很好,电路设计实用性良好,可以在实际生活中使用该电路进行直流稳压。
课程设计体会该课程设计使我收获最大的是对自己的认识。
直流稳压电源这一章基本也没怎么讲,也听说过课程设计需要一周的时间,种种情况极大的增加了我的压力,为了能按时完成,我刚考完模电,就开始了准备。
先看任务情况和要求,刚开始的时候真的是一头雾水,仅仅知道直流稳压电源需要四个模块,而其中一个模块是滤波,这让我想起了前阵子做运放电路时使用的仿真,一时间,整个人都不好了,各种滤波不彻底,各种过渡带太宽,总之,滤波特别麻烦,而且效果也不好。
没有办法,只能硬着头皮开始看,看完整流就感觉到其实没有想象中的那么难,各种公式推导也最多就用到积分,而且仔仔细细的看完这一块只用了我不到两个小时的时间,这增强了我直面滤波的信心!很快就看到滤波了,我发现完全不用滤波很彻底,因为后面的稳压芯片会把所有不平的曲线变光滑的。
所以,也就不用使用运放电路,使用无源滤波就可以轻松的完成了,这让我感到很开心,少了很多的麻烦事。