清华大学直流稳压电源设计
直流稳压电源课程设计任务书
<电子技术课程设计>直流稳压电源课程设计任务书一：设计任务及要求：1. 设计任务设计一集成直流稳压电源，满足：（1）当输入电压在220V交流时，输出直流电压为6V。
（2）输出纹波电压小于5mv，稳压系数<=0.01；（3）具有短路保护功能。
(4) 最大输出电流为:Imax＝1.0A;2.通过集成直流稳压电源的设计，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）掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。
3．设计要求（1）电源变压器、整流二极管、滤波电容等元件只做选择性设计；（2）合理选择集成稳压器；（3）完成全电路理论设计、绘制电路图；（4）撰写设计报告。
全文格式可参照下附一目录格式要求。
（5）希望：设计有新意，切忌完全照搬、抄袭、上下文不统一、文不对题等。
（6）文章请在某些方面12月13日前完成初稿，14日进行初审答辩。
附一：部分目錄一.设计任务及要求：二.基本原理与分析三.三端集成稳压器四.稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求五.集成电路选用时应注意的问题六.参数性能指标及测试方法七.心得体会八.参考文献二、原理与分析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所组成，基本框图如下。
各部分的作用：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是变压器的效率。
（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
容C满足RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
）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。
常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
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。
清华大学毕业设计论文—基于51单片机的数控直流稳压电源(含批注)
采用模拟电路的可调稳压电路就是用一个多档开关来控制输出电压,而所谓的显示系统只是在多档开关的每个档的旁边注明电压值。随着电子行业的发展，它不耐用的弊端已经使它逐渐离开历史的舞台。
方案二：采用纯数字电路
纯数字电路的稳压电源避免了硬件之间的磨损，使得使用寿命大大提高，而且其输出电压也不会随时间产生误差。但是它的电路较为复杂，制作时很困难，由于电路的复杂产生的问题也会很多。
第三章 系统硬件电路设计
3.1 系统硬件电路综述
系统的采用了AT89C51，配合D/A转换器件DAC0808和三端稳压块实现电压连续可调（精度为：0.1V）。同时能通过LED数码管显示相应的电压值，直观、可靠、实用，电路结构简单。
数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输入输出到D/A转换器，经D/A转换器转换成相应的电压，此电压经过放大到适合的电压值后，去控制稳压电源的输出，是稳压电源的输出电压以0.1V的步进值增或减。
采用单片机的数字可调稳压电源价格低廉采用普遍使用的元件就能实现其功能，显示清晰直观，传统的模拟可调稳压电源没有读数，在读数过程中很不方便，并且长时间使用会造成输出电压不稳。数字可调稳压电源克服了这个缺陷，它采用先进的数显技术，使测量结果一目了然，只要仪表不发生跳数现象，测量结果就是唯一的，不仅保证读数的客观性与准确性，还符合人们的读数习惯，能缩短读数和记录的时间。另外，模拟可调稳压电源大多是通过调节电位器的阻值改变输出直流电压，电位器特别容易磨损，使用一段时间后就会出现接触不良，引起输出电压不稳定。数字可调稳压电源是通过接触按钮以步进方式选取不同的输出电压，再有数码管显示输出电压机器工作状态，工作稳定可靠。采用单片机的数字可调稳压电源，它具有输出电压容易改变、价格低廉、显示清晰直观、准确度高、扩展能力强等特点。
直流稳压电源的设计与制作
仿真一：电源变压器的基本特性
1、要求：电源变压器：10：1，200V/50Hz
负载电阻：100欧，示波器
电 2、仿真电路： 源 变 压 器
3、回答问题：
• 变压器初级输出电压幅值约为 V 电 • 变压器次级输出电压幅值约为 V 源 • 初级绕组输入电压与次级绕组输出电
变 压之比 约为 ： 。
压
器 注：理想变压器满足：
v1
整 D1导通、D2管截止，
v2
流
负载中有电流流过； v2
D2
电
在U2负半周：
0
D1截止、D2管导通，
2
3 4
t
路
负载中有电流流过。 vo
0
t
仿真三：单相全波整流电路 1、要求：二极管（理想）2只 2、仿真电路：
整 流 电 路
3、观察并回答问题：
❖全波整流电路的输出电压波形并记
录。
整 ❖输出电压是
整 流 电 路
3、观察并回答问题：
❖桥式整流电路的输出电压波形并记
录。
整 流 电 路
❖输出电压是
性）
（双极性/单极
❖输出电压是
（全波/半波）
❖输出电压与输入电压的幅值相比是
（基本相等/相差很大）
❖如何用次级带中心抽头变压器输出
正、负两种极性的电压？
整流电路
3 桥式整流电路：
4、参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
5、整流二极管的选择：
整
（1）D管的最大整流电流IF必须大于
流 电
实际流过二极管的平均电流IDO ： IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL （2）D管的最大反向工作电压UR必须
可调直流稳压电源(课程设计)
目录一、设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)二、设计方案及分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2电源变压器 (2)2.3变压器 (4)2.3.1静止的电磁装置 (4)2.3.2理想变压器 (4)2.4变压器的结构简介 (5)三、单元电路分析与设计 (7)3.1整流电路 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2整流电路工作原理 (8)3.1.3整流二极管 (9)3.2滤波电路 (11)3.2.1电解电容 (12)3.2.2瓷介电容 (13)3.3稳压电路 (14)3.3.1三端稳压集成电路7805概述 (14)3.3.2三端稳压集成电路7805应用电路 (15)3.3.3三端稳压集成电路7805电参数 (16)3.3.4三端稳压集成电路7805输入电压范围 (16)四、元件清单及设计过程 (17)4.1 所需元件 (17)4.2 PROTEL 99SE画出原理图 (18)4.3 用仿真软件 MULTISIM 10.0仿真 (18)五、误差分析 (22)六、心得体会 (22)七、参考文献 (23)可调稳压直流电源一、设计任务及要求1.1设计任务设计一个可调稳压直流电源，能够实现输出可调直流电1.2要求1、输入220V交流电2、输出0-5V可调直流电二、设计方案及分析2.1方案设计：经过小组讨论，输入的220V电压太大，对元件要求大，决定先降压为9V，再经过整流，滤波，稳压后得到5V稳定电压，再接一个可调电阻，通过改变电阻值来改变输出电源电压的大小。
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。
图1 稳压电源的组成框图图2 整流与稳压过程波形图2.2 电源变压器电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA以上为大功率，10kVA～0.5kVA为中功率，0.5kVA～25VA为小功率，25VA以下为微功率。
直流稳压电源的设计与制作
直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。
在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。
下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。
首先，设计一个电源电路。
直流稳压电源的核心是一个稳压器件，常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压，其优点是稳压性好，但效率较低。
开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压，其优点是效率较高，但稳压性较差。
根据自己的需求选择适合的稳压器件。
接下来，根据选定的稳压器件制作电路板。
首先，在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件，如滤波电容、限流电阻等。
然后，连接电路板上的各个元器件，使用焊锡将其固定在电路板上。
注意保持电路的紧凑和结构的稳定，防止元器件之间短路或松动。
接着，搭建电源电路的输入和输出端。
将输入端与市电或其他电源连接，确保输入电压和电流在稳定范围内。
将输出端与需要供电的设备连接，确保输出电压和电流符合设备的要求。
最后，进行电源的测试和调试。
将电源接通电源，通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流，确保其在稳定范围内。
根据需要，可以使用可调电阻来调节输出电压，以确保满足设备的电源要求。
需要注意的是，直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。
如需接通电源泄漏和短路保护装置，注意绝缘和接地，避免触电和设备损坏。
总之，设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件，设计电路图，制作电路板，搭建输入输出端，进行测试和调试。
通过这些步骤，一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。
在直流稳压电源设计和制作的过程中，还需要考虑一些其他要素，如过流保护、过压保护和温度保护等。
这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。
过流保护是指在输出端口控制电流的大小，防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。
常用的过流保护电路有两种：电阻式和电子式。
电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻，当电流超过设定值时，电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路，实现过流保护。
直流稳压电源设计方案
直流稳压电源设计方案1. 引言直流稳压电源是一种将交流电转变为稳定的直流电并输出的电子设备。
它在电子系统中起着至关重要的作用，提供稳定的电源供电以保证电子设备的正常工作。
本文将介绍直流稳压电源的设计方案，包括电源的选择、电路设计和稳压控制等方面。
2. 电源选择在直流稳压电源设计中，首先需要选择合适的电源作为输入源。
常见的电源有直接使用市电、使用变压器降压后整流、使用开关电源等。
若选择直接使用市电，需考虑市电的稳定性以及转换效率。
市电的电压波动较大，可能会对直流输出产生影响，因此需要添加稳压控制电路来确保输出的稳定性。
此外，由于市电电压为交流电，需额外添加整流电路来将交流电转换为直流电。
若选择使用变压器降压后整流，常见的是使用变压器降压至合适的电压后，经过整流电路转换为直流电。
这种方式相对简单且稳定性较好，但需要注意变压器的选取以及整流电路的设计。
开关电源是一种常见的直流稳压电源选择，其优点在于效率高、稳压性好、体积小等。
开关电源的设计相对复杂，需要考虑开关电源控制芯片的选取、开关电源拓扑结构的选择等。
在电源选择时，需根据实际需求和条件进行评估，选择适合的电源方式。
3. 电路设计直流稳压电源的电路设计包括输入端滤波电路、整流电路、稳压控制电路等。
3.1 输入端滤波电路输入端滤波电路的主要作用是滤除输入端的噪声和杂波。
其一般由滤波电容和滤波电感组成，可有效降低输入端的纹波并提供稳定的电源输入。
3.2 整流电路整流电路将交流电转换为直流电，并滤除交流信号。
常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
整流电路一般由整流二极管和滤波电容组成。
3.3 稳压控制电路稳压控制电路是实现直流稳压电源输出稳定电压的关键。
常见的稳压控制电路有线性稳压控制电路和开关稳压控制电路。
线性稳压控制电路简单且稳定，但效率较低；开关稳压控制电路效率高，但需要考虑开关电源的选取和设计。
4. 稳压控制稳压控制是直流稳压电源中重要的一环，它保持输出电压稳定在设定值。
模电课程设计直流稳压电源实训报告(一)
模电课程设计直流稳压电源实训报告(一)模电课程设计直流稳压电源实训报告概述本次实训是电子信息工程专业课程“模拟电子技术”设计实践环节之一。
主要目的是让学生通过设计并制作直流稳压电源，加深对模拟电路原理的理解，并掌握电路设计与实际制作的能力。
实验过程设计1.根据要求，确定电源的输出电压、输出电流等参数。
本次实验要求输出电压为5V，输出电流为1A。
2.根据输出电压和电流计算电源的功率。
P = V × I = 5V × 1A= 5W。
3.根据功率选择合适的变压器和二极管，计算所需电容的容量。
在本次实验中，选择5V、2A的变压器和1N4007二极管，计算电容可得：C = I × τ/ΔV = 1A × 0.02s/0.5V = 40uF。
4.根据电容的容量选择合适的电容，并确定前级稳压二极管和后级稳压三端稳压器型号。
本次实验选择4700uF的20V电容，前级稳压二极管选择1N5817，后级稳压三端稳压器选择LM7805。
5.根据所选元器件的参数和数据手册，绘制电路图和PCB布局图。
制作1.根据PCB布局图，在铜板上用喷锡机喷上底部铜皮。
2.根据电路图使用光刻出铜盐膜线路图。
刻蚀后得到铜盐膜PCB板。
3.微风干燥后，在氢氟酸水溶液中脱盐，清洗后得到精美的PCB板。
4.根据电路图逐个安装元器件，注意电解电容、极性电容和稳压二极管等的极性。
5.完成元器件的安装后，进行焊接。
焊接过程中应注意不要使元器件过热，避免烧坏元器件。
6.检查电路连接是否正确，并使用万用表进行电路测试。
实验结论通过本次实验，我们学会了使用电子元器件设计并制作直流稳压电源的方法，并在实际制作上得到了巩固。
同时，我们也加深了对模拟电路原理的理解，为今后的学习和实践奠定了基础。
实验总结本次实际操作中，我们深刻感受到电路设计的重要性。
正确的设计能够避免各种问题的发生，方便后续的制作和测试。
因此，在实际操作中，我们应该注重电路设计的细节，并严格按照电路图进行安装和调试工作。
直流稳压电源电路设计
直流稳压电源电路设计首先，为了设计一个有效的直流稳压电源电路，我们需要明确一些设计参数，如输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应时间等。
这些参数的设定将直接影响到电路的设计和选材。
常见的直流稳压电源电路设计包括线性稳压电源和开关稳压电源。
下面将分别介绍这两种电路的设计原理和步骤。
一、线性稳压电源设计线性稳压电源采用线性稳压器件，如稳压二极管或晶体管，通过在负载电路前加入一个稳压器件，将输入电压降低到稳定的输出电压。
设计步骤如下：1.确定输出电压范围和输出电流能力。
根据需要的供电设备和功耗要求，确定电源的输出电压和输出电流能力。
2.选择稳压器件。
选择适合的稳压器件，如晶体管稳压器、集成运放稳压器等。
根据稳压器件的参数和规格表，确定输入和输出电压范围，以及最大输出电流。
3.设计稳压器件的电路。
根据稳压器件的电路原理和特性，设计稳压器件的电路，如放大电路、调整电路和过载保护电路等。
同时，根据输出电压范围确定反馈电路和稳压电阻的取值。
4.选择滤波电容和滤波电感。
为了减小输出电压中的纹波和噪声，可以在稳压器件的输出端并联一个滤波电容，以及添加一个滤波电感。
5.设计过载和短路保护电路。
为了保护电源电路和负载设备，可以设计一个过载和短路保护电路，如过电流保护电路和过温保护电路等。
6.测试和调整。
完成电源电路的设计后，需要进行测试和调整，以确保设计满足要求，并具有良好的稳定性和可靠性。
二、开关稳压电源设计开关稳压电源采用开关稳压器件，如开关电源芯片，通过不断开闭开关来调整输出电压。
设计步骤如下：1.确定输出电压范围和输出电流能力。
与线性稳压电源相同，根据需要的供电设备和功耗要求，确定电源的输出电压和输出电流能力。
2.选择开关稳压器件。
根据输出电压和输出电流的要求，选择适当的开关稳压芯片。
根据芯片的参数和规格表，确定输入和输出电压范围，以及最大输出电流。
3.设计开关稳压器件的电路。
根据开关稳压芯片的电路原理和特性，设计开关稳压芯片的电路，如控制电路、功率开关电路和反馈电路等。
直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计设计直流稳压电源首先要确定需求，包括输出电压范围、输出电流范围、稳压精度、负载调整能力、输入电压范围等。
在确定需求之后，可以按照以下步骤进行直流稳压电源的设计：1.确定基本电路结构：2.计算电源的功率和负载能力：根据需求确定电源的输出功率，根据预计的负载变动范围确定电源的负载能力。
3.选择整流电路元件：选择合适的二极管整流桥，其额定电流能够满足负载的需求，并考虑其反向电流抗饱和能力。
4.选择滤波电路电容：根据所选整流电路的输出电流和负载需求选择滤波电容，其容值要能够使输出电压的纹波满足设计要求。
5.选择稳压电路元件：根据稳压精度的要求，选择合适的稳压电路元件。
集成电路稳压器具有较高的稳压精度和线性度，但其输出电流有限；线性稳压器具有较高的稳压精度和较大的输出电流范围，但效率较低；开关稳压器具有较高的效率和较大的输出电流范围，但稳压精度较低。
6.进行电源的电路设计：根据所选电路元件的参数进行电源电路的设计，包括元件的连接方式和参数确定。
7.进行电源的工作状态分析：分析电源在不同输入电压和负载条件下的工作状态。
根据电源输出的负载特性曲线和稳定性指标，对电源的工作状态进行评估和优化。
8.进行电源的性能测试：对设计好的直流稳压电源进行性能测试，包括输出电压的稳定性、纹波和噪声、负载调整能力、温度稳定性等。
9.对电源进行保护设计：考虑到电源在工作过程中可能出现的过压、过流、短路等故障情况，设计相应的保护电路，以保证电源的安全可靠。
10.进行电源的可靠性评估：对设计好的电源进行可靠性评估，包括寿命测试、环境适应性测试等，以验证电源的可靠性和稳定性。
以上是直流稳压电源的设计步骤，根据实际需求和电路原理选择适当的元件和电路结构，经过设计、测试和评估等一系列步骤，最终设计出满足需求的直流稳压电源。
直流稳压电源设计
直流稳压电源设计一、设计思路1.输入电压选择：确定输入电压的范围，通常情况下输入电压可以选择为220V交流电。
2.输出电压稳定性：稳定输出电压，使得输出电压的波动范围尽可能小，一般可控制在2%以内。
3.负载适应性：保证负载电器在不同负载条件下都能正常工作。
4.过压保护：设计电路可以在过压情况下立即切断输入电压，以保护负载电器的安全。
二、电源设计流程1.确定输入电压和输出电压的需求。
2.选择稳压电路拓扑结构，常见的有电阻分压稳压电路、二极管稳压电路、晶体管稳压电路等。
3.根据选择的稳压电路结构，设计相应的电路原理图，包括电路图纸、电路布局和连接等。
4.进行元器件选型和电路参数计算，包括选取合适的电容、电感、稳压管等。
5.进行电路的仿真和调试，检查电路参数的稳定性和输出电压的波动范围。
6.组装和测试电路板，检查电路在实际条件下的输出电压和电流值。
7.进行最终的性能测试和调试，验证电路的稳定性和负载适应性。
8.如果需要，可以进行额外的过压保护电路的设计和测试。
三、可能遇到的问题和解决方案1.输出电压波动较大：可以增加电源滤波电容和电感，并对电源线路进行合理布局和连接。
2.过压问题：可以设计过压保护电路，当输出电压超过一定范围时，立即切断输入电压。
3.负载电器无法正常工作：可以检查电源连接是否正确，是否存在短路或开路等问题，并对负载电器进行测试和调试。
四、设计的注意事项1.选择合适的稳压电路结构，根据需求选择适合的电阻、二极管、晶体管等元器件。
2.选择合适的电源滤波电容和电感，保证输出电压的稳定性和波动范围。
3.进行合适的电路仿真和调试，确保电路参数的合理性和稳定性。
4.注意电路的连接和布局，避免电源线路产生干扰和噪音。
5.做好电路板的组装和测试工作，确保电路在实际工作条件下的稳定性和适应性。
6.针对不同的负载条件和需求，合理调整电路参数和元器件选型。
综上所述，直流稳压电源的设计需要根据输入输出电压的需求，合理选择稳压电路结构并进行电路仿真和调试。
毕业设计——直流稳压电源
*****学院电子信息工程系毕业设计说明书题目直流稳压电源的设计姓名学号专业应用电子技术指导教师20××年5月1日摘要直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
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6-13V可调。
关键字：直流、稳压、变压AbstractThe direct current is steady to press the power supply general from power transformer, commutate the an electric circuit and steady ,press the electric circuit constitute.Transformer the low-pressure alternate current that electric voltage need when changing into in exchanges in electricity in mutating the machine change into the direct current to the alternate current.Through the an empress, it is steady to press the machine change into the stable direct current electric voltage exportation to the unsteady direct current electric voltage again. The main adoption in this design is steady to press the slice constitutes to gather steady to press the electric circuit, passing to change to press, commutating, the wave steady ran over the distance an alternate current, change into the stable direct current, and realizes the electric voltage can be adjustable in the 6-13 Vs.Key Words: LM317、steady press、change to press目录引言 (3)第一章总体方案的设计 (4)1.1.方案一 (4)1.1.方案二 (5)1.3.方案的选择 (6)第二章单元模块的设计 (6)2.1.主要电源部分的设计 (6)2.2.辅助电源部分的设计 (7)2.3.保护电路部分的设计 (9)2.4.继电器驱动部分的设计 (10)2.5.输出电压比较部分的设计 (11)2.6.编码和译码部分的设计 (12)第三章电路参数的计算 (12)3.1.辅助电源参数计算 (12)3.2.主要电源参数计算 (13)3.3.元器件的选择 (13)第四章系统的连接及其功能 (13)4.1.特殊器件的介绍 (13)4.1.1.LM317器件介绍 (13)4.1.2.ULN2803器件介绍 (14)4.1.3.CD4208编码器 (15)4.1.4.74LS48优先编码器 (16)4.2.各单元模块的连接 (18)4.3.系统功能 (18)4.4.元器件清单及其系统原理图 (20)4.5.实物展示 (21)第五章结束语 (21)第六章致谢 (22)参考文献 (22)引言随着全球信息化的飞速发展，可以说，有电器的地方就有电源。
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。
直流稳压电源电路设计
模拟电路课程设计报告设计课题：直流稳压电源电路设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：直流稳压电源电路设计一、设计任务与要求。
1.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V）2. 输出直流电压可调，范围--1.5∽--15V；（负电源）3. 输出电流I O m≥1500mA；（有电流扩展功能）；4. 稳压系数Sr≤0.05；具有过流保护功能。
二、方案设计与论证1 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V）。
(1)单相交流电源是220V 50HZ.因此，要做成直流电源12V则必须降压，欲达到更好效果一般选用15V的变压器。
通过变压器降压后输出的电压为15V的交流电。
变压器副边电压通过整流电路将交流电压转换成直流电压，即将正弦波电压转换成单一反向的脉动电压。
但，仍含有较大成份的交流分量，会影响负载电路的正常工作。
为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑，理想情况，将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电压仅为直流电压。
然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后势必影响其滤波效果。
因此，还要接稳压电路，稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压的波动和负载电阻变化的影响，从而获得更好的稳定直流电压。
(2)直流稳压电源电路的流程图一:直流稳压电源的方框图图二：单相桥式整流电路的波信图经过降压并整流，接着还要进行滤波，一般使用大电容，可取3300UF 的。
因为是正负12V电源，所以必须使用两个。
图三：单相桥式整流电容滤波电路稳态时的波形分析(b) 理想情况下的波形（c）考虑整流内阻时的波形集成稳压块电路要稳压需稳压块，集成稳压块有很多的种类，因为要稳压到12V，市场上又能方便买到的，所以正电源选用LM7812稳压块，负电源选用LM7912稳压块。
在安装稳压块之前，因输入可能较长，有可能会产生电感效应从而产生自激振荡，所以，一般在安装稳压块之前，先安装一个小于1uf电容，用来抵消输入线较长时的电感效应，防止电路产生自激振荡。
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。
直流稳压电源设计报告
直流稳压电源设计报告报告：直流稳压电源设计一、引言直流稳压电源是电子设备中必不可少的电力供应装置之一、它能够将交流电源转换为稳定的直流电源，为各种电子设备提供稳定的工作电压。
因此，在电子工程领域中，直流稳压电源的设计显得非常重要。
本报告将介绍直流稳压电源的设计原理、关键部件以及设计流程。
二、设计原理直流稳压电源主要由输入变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路组成。
其中，输入变压器将市电的交流电转换为适当的交流电压；整流电路用于将交流电转换为直流电；滤波电路用于减小输出波纹并稳定输出电压；稳压电路用于维持输出电压稳定；输出电路用于连接电子设备。
三、关键部件1.输入变压器:输入变压器用于将市电的交流电转换为适当的交流电压。
输入变压器通常包括一对能够调整输入电压的绕组，以满足不同需求。
2.整流电路:整流电路用于将交流电转换为直流电。
通常使用整流二极管来实现整流功能。
整流电路可以分为半波整流和全波整流两种类型，其中全波整流电路的效果更佳。
3.滤波电路:滤波电路用于减小输出波纹并稳定输出电压。
常用的滤波电路包括电容滤波、电感滤波和RC滤波等。
电容滤波电路是最常用的滤波电路，它可以通过选取合适的电容值来实现较好的滤波效果。
4.稳压电路:稳压电路用于维持输出电压稳定。
常见的稳压电路有三种类型：线性稳压、开关稳压和调制稳压。
线性稳压电路最简单，但效率低；开关稳压电路效率高，但设计复杂度高；调制稳压电路结构简单，效果和过程较好的结合。
5.输出电路:输出电路用于连接电子设备。
输出电路需要根据电子设备的工作电压和电流需求进行设计，并考虑稳压电源和电子设备的匹配性。
四、设计流程1.确定电源需求:在设计直流稳压电源之前，需要确定电源的输出电压、电流需求以及稳定性要求等。
2.设计输入变压器和整流电路:根据电源的输入电压和输出电压要求，设计输入变压器和整流电路。
输入变压器的绕组数和输入电压的变化范围应根据输入电压的要求选择。
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直流稳压电源学生姓名：指导教师：系别：专业：年级：提交时间：年月日评阅人：年月日：摘要直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。
直流稳压电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路，设计一台品质优良的直流开关稳压电源。
直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比较复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统。
晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。
因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。
保护电路的种类很多,这里介绍极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。
通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。
直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响，文中分析了直流高压稳压电源的构成原理，建立了温度稳定性的数学模型，给出了精确和可行的定量计算方法，并应用到具体的实例中加以验证，说明了该模型的应用价值，对直流高压稳压电源的设计具有理论指导作用。
关键词：稳压器半桥变换电路数学模型应用价值目录目录第一章直流稳压器原理 (4)第二章直流稳压电源简介 (7)§2.1 直流稳压电源的构成 (7)§2.2 直流稳压电源的分类 (7)§2.3 直流稳压电源的技术指标 (7)第三章直流稳压电源的设计 (10)§3.1设计目的及要求 (10)§3.2设计步骤及思路 (10)§3.2.1直流稳压电源设计思路 (10)§3.2.2直流稳压电源原理 (10)§3.2.3总体电路图 (11)§3.3单元电路设计与原理说明 (11)3.3.1电源变压器 (11)3.3.2整流电路 (12)3.3.3滤波电路 (12)3.3.4稳压电路 (13)3.3.5元器件选择和电路参数计算说明 (14)§3.4 电路板的设计 (15)第四章电路仿真 (17)§4.1 测试要求 (17)§4.2 测试结果和计算结果分析 (17)§4.3 电路的误差分析与改进 (19)第五章设计体会 (21)§5.1 注意事项 (21)§5.2 设计体会 (21)参考文献 (22)第一章直流稳压器原理直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。
由于操作失误或者意外情况会将其极性接错,将损坏开关稳压电源。
极性保护的目的,就是使开关稳压器仅当以正确的极性接上未稳压直流电源时才能工作。
利用单向导通的器件可以实现电源的极性保护。
最简单的极性保护电路如图1所示。
由于二极管D要流过开关稳压器的输入总电流,因这种电路应用在小功率的开关稳压器上比较合适。
在较大功率的场合,则把极性保护电路作为程序保护中的一个环节,可以省去极性保护所需的大功率二极管,功耗也将减小。
为了操作方便,便于识别极性正确与否。
一、极性保护直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。
由于操作失误或者意外情况会将其极性接错,将损坏开关稳压电源。
极性保护的目的,就是使开关稳压器仅当以正确的极性接上未稳压直流电源时才能工作。
利用单向导通的器件可以实现电源的极性保护。
简单的极性保护电路如图1所示。
由于二极管D要流过开关稳压器的输入总电流,因此这种电路应用在小功率的开关稳压器上比较合适。
在较大功率的场合,则把极性保护电路作为程序保护中的一个环节,可以省去极性保护所需的大功率二极管,功耗也将减小。
为了操作方便,便于识别极性正确与否,在图1中的二极管之后,接指示灯。
二、程序保护开关稳压电源的电路比较复杂,基本上可以分为小功率的控制部分和大功的开关部分。
开关晶体管则属大功率，为保护开关晶体管在开启或关断电源时的安全,必须先让调制器、放大器等小功率的控制电路工作。
为此,要保证正确的开机程序。
开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器在开机瞬间,滤波电容器会流过。
很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。
这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。
另外,浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,近年来，随着微机、中小型计算机的普及和航空航天数据通信，交通邮电等事业的讯速发展，以及为了各种自动化仪器、仪表和设备配套的需要，当代对电源的需要不仅日益增大，而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。
对于这些要求，传统的线性稳压电源无法实现，和线性稳压电源相比，开关稳压电源具有以下的一些优越性:1）效率高开关稳压电源的调整开关管工作在开关状态，截止期间，开关元件漏电流极小，因此功率消耗小而效率高，通常可达到80%-90%以上。
功耗小使得机内温升亦低，周围元件不会因长期工作在高温环境下而损坏，有利于提高整机的可靠性和稳定性。
而传统的线性稳压电源的晶体管一直工作在放大区，全部负载电流都通过调整管，因而损耗大，效率低，一般只在50%左右，功率等级也比较低。
2）稳压范围宽从本质上说，线性稳压电源的电压调整作用是靠调整管的“变阻”作用实现的，因而调压范围小。
开关稳压电源的电压调整作用是通过对直流电压进行脉宽调制而实现的，因而线性控制区域大，调压范围宽，在交流电压变化较大时，开关稳压电源仍能达到很好的稳压效果。
3）体积小重量轻开关电源可将电网输入的交流电压直接整流再进行PWM控制，这样可省去笨重的电源变压器(为了和高频变压器相区别，电源变压器又称为工频变压器)，使电源的体积大大缩小，重量减轻。
在隔离式开关电源中，高频隔离变压器由于频率高而可以使体积小、重量轻。
4）安全可靠开关稳压电源一般都有辅助电路，以提供自动保护功能。
正因为直流稳压电源有着这多方面的优点,所以对它的研究有着重要的意义,这不仅是对自己所学知识的总结，而且对自己以后从事电力方面的工作有着很大的帮助作用。
稳压电源原理图如图1.1所示。
其中，核心元件是LM338，它是一片大电流可调稳压集成电路，。
该集成电路在采用一般接法时，其输出电压范围是1．2～37V。
为了进一步拓宽其输出电压的范围，本电路对其传统应用电路进行了一些改进。
现简单介绍如下：LM338要求输入、输出端最大电压差不能超过40V，这就限制了它的最高输出电压。
当电源输出电压较低、电流比较大时，功耗全部消耗在LM338上，造成集成电路发热严重。
为了解决这个问题，在本电源的设计中，将LM338输入端电压改为分段可调型。
由开关K1-2控制JI～J9这九个继电器，将不同的交流电压切换到整流桥的输入端，整流后得到高低不同的直流电压输入到LM338中，这样就降低了稳压块的输入电压，同时开关K1—1同步切换LM338调整端的分压电阻，使调整端的基准电压不断改变，输出端电压就以每档5V的规律变化。
这样一来LM338的输入、输出电压差就被限制在一个较小的范围内。
不但降低了稳压集成电路的损耗，而且提高了最大输出电压。
图1.1稳压电源主电路LM338在内部设有1．2V的基准电压，而输出电压要比调整端电压高，这样就使LM338的输出电压最低只能是1．2V。
为使其输出电压能从零开始，本电源设计用R10、DW2等元件组成-1．2V的基准电压，使LM338的调整端电压降至-1．2V，这样既保证了输出端比调整端高的要求，又能使输出电压从零伏开始。
如果稳压集成电路的输入端接入较高的电压，而输出端恰好是空载，此时开机，LM338很容易由于过电压而在瞬间损坏。
为了解决这个问题，在LM338的输入端加入了由VT1组成的输入电压限制电路，实际上就是一个射极跟随器，用这个电路保证LM338的输入输出电压差最高为5V，从而避免了因过电压损坏集成电路。
在图1.1中，DW1主要是用来保护LM338不被击穿，选27V、1W的稳压管即可，DW2稳压值为1．2V，可选用2CW100或2CW50，也可以用两只2CK2串联起来代替，但要注意接入的极性（正好与图1。
1中相反）。
D1～D4使用参数大于6A耐压100V的整流二极管或全桥。
电源变压器T的功率要大于300V。
稳压集成电路的型号LM338K，要用金封的。
J1～J9选用优质6V小型继电器，触点电流要大于5A。
输出电压微调电位器W选用WXD3-13精密多圈线绕电位器。
电压档位选择开关K1选用2X9的小型波段开关。
R＊为电流表取样电阻，可根据所选用的表头灵敏度不同，截取一定长度的导线绕制，如果要提高输出电压显示精度，可将电压表V换成市售成品数字式直流电压表，其余元参数见图1.2中标注。
VT1、IC1各加一6cmX8cmX3cm的散热器。
图1.2管脚分布该电源的技术参数：直流稳压输出范围 DC 0～45V：最大输出电流 5A；电压调整率≤0．001％／V；纹波系数≤0．002％：等效内阻≤0．15Ω；稳压系数≤0.005％。
第二章直流稳压电源简介§2.1 直流稳压电源的构成许多电子产品如电视机、电子计算机、音响设备等都需要直流电源，电子仪器也需要直流电源，实验室更需要独立的直流电源。
为了提高电子设备的精度及稳定性，在直流电源中还要加入稳压电路，因此称为直流稳压电源。
典型的直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分构成。
电源变压器把50Hz的交流电网电压变成所需要的交流电压；整流电路用来将交流电变换为单向脉动直流电；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电流中的交流成分（即波纹电压），是指成为平滑的直流电；稳压电路的作用是当输入交流电网电压波动、负载及温度变化时，维持输出直流电压的稳定。
§2.2 直流稳压电源的分类直流稳压电源的发展已有几十年的历史，已从分立器件发展到集成电路。
集成稳压电路具有体积小、重量轻、耗电少、寿命长等优点，随着功率集成电路的发展，集成稳压电路已有多个品种、多种型号问世，按输出电压、输出电流形成系列产品，已成为直流稳压电源的主流产品，特别适用于小型电子设备使用。
目前生产直流稳压电源种类很多，可以从不同的角度分类：1、按稳定方式分，有参数型稳压器和反馈调整型稳压器。
参数型稳压器电路简单，主要是利用电子组件的非线性实现稳压，例如，1只电阻和1只稳压管即可构成参数型稳压器。
反馈调整型稳压器具有负反馈，是闭环调整系统，利用输出电压的变化，经取样、比较、放大得到控制电压，去控制调整元件，从而达到稳定输出电压的目的。
2、按调整元件和负载连接方式分，有并联式稳压器和串联式稳压器。
调整元件与负载并联的称为并联式稳压器，调整元件与负载串联的称为串联式稳压器。