可调电源实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除
可调电源实验报告
篇一：可调直流稳压电源实验报告
可调直流稳压电源实验报告
组长：龙启智
组员：曾国辉顾发安蒋永安曾厚琨李淼淼
一、实验目的
1、掌握模拟电路的基本设计方法、设计步骤，培养综
合设计和调试能力；
2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标的测试；
3、掌握ＬＭ３１７，ＬＭ３３７等三端稳压器件的使
用方法。

二、实验要求
设计±21V直流稳压电源（在同一块pcb板）以及正负
输出电压可调稳压电路（输出电压调节范围为—21v～+21v）。

三、实验原理
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，基本框图如图所示：
整流与稳压基本过程
各部分的作用：
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ui。

2、整流电路：整流电路将交流电压ui变换成脉动的直流电压（在直流稳压电源中常采用桥式整流电路，这里我们采用６Ａ的整流桥）。

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。

桥式整流过程
桥式过程波形变化示意图
３、滤波电路：经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用，为减少其交流成分，常在整流电路后接滤波电路。

滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉，使其输出平滑的直流电压，这里我们采用接入滤波电容来组成滤波电路。

4、稳压电路作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化能使输出直流电压不受影响，从而维持稳定的输出，常用集成稳压器，小功率稳压电源中经常使用三端集成稳压器。

常用的三端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。

其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。

其典型电路如图2-5所示，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压uo的表达式为：uo＝1.25（1＋R2/R1）式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基
准电压（典型值为1.25V）。

Lm317系列电路图
实际原理图
四、元件清单
万用板*1
15v变压器*1
Lm317*1
Lm337*1
散热片*2
2200uF电解电容（耐压最好是50v）*2
4.7uF电解电容（耐压最好是50v）*4104瓷介电容*2
二极管1n4007*8
可调电阻103（10K）*2
6.8K电阻*4
电压显示模块（可有可无，有点贵，建议有）*1开关*2
LeD*2
排针排母螺丝螺母若干
五、实验结果
篇二：可调直流稳压电源实验报告
（院、系）专业班组
实验三可调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与调试方法。

2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。

3、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

二．实验内容
2.1理论分析
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u1u2u3uIu0_变压器_电路_电路_电
路_
uuu3
图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程1．电源变压器
电源变压器的作用是将来自电网的220V交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。

电源变压器的效率为：??
p1
其中：p2是变压器副边的功率，p1是变压器原边的功率。

一般小型变压器的效率如表1所示：
（院、系）专业班组课
因此，当算出了副边功率p2后，就可以根据上表算出原边功率p1。

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u2变换成脉动的直流电压u3。

滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压uI。

uI
与交流电压u2的有效值u2的关系为：
uI?(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：ID?
IR0.45u2
?
2R
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：
(3~5)T
2
其中：T=20ms是50hz交流电压的周期。

3．稳压电路
由于输入电压u1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uI会随着变化。

因此，为了维持输出电压uI稳定不变，还需加一级稳压电路。

稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。

稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。

采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。

集成稳压器的类型很多，在小功率稳压电源中，普遍使用的是三端稳压器，在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。

稳压器输出电压的可调范围为uo=1.2~37V，最大输出电流Iomax=1.5A。

（院、系）业班组课
2.2．仿真设计：
根据电路图操作以下两个步骤：
1）根据电路用万用表测出稳压电源的输出电压uo、最大输出电流Iomax
2）根据稳压器的输入电压，确定电源变压器副边电压的有效值；根据稳压电源的最大输出电流I0max，确定流过电源变压器副边的电流和电源变压器副边的功率p2；根据
p2，从表1查出变压器的效率η。

2.3仿真结果
1.选择电源变压器
由于cw317的输入电压与输出电压差的最小
值?uI?uo?min?3V，输入电压与输出电压差的最大
值?uI?uo?max?40V，故cw317的输入电压范围为：
uomax?(uI?uo)min?uI?uomin?(uI?uo)max即
9V?3V?uI?3V?40V12V?uI?43V
u2?
uImin12
??11V，取u2?12V1.11.1
（院、系）业班组课
变压器副边电流：I2?Iomax?0.8A，取I2?1A，因此，变压器副边输出功率：
p2?I2u2?12w，由表知变压器的效率??0.7
2．稳压系数的测量
在u1?220V时，测出稳压电源的输出电压uo。

然后调节变压器使输入电压
u1?242V，测出稳压电源对应的输出电压uo1；再调节自耦变压器使输入电压u1?198V，测出稳压电源的输出电压uo2。

则稳压系数为：
sv?
?uouo
?u1u1
?
220u?uo2
=0.0287?o1
242?198uo
3．纹波因数的测量
用交流毫伏表测出稳压电源输出电压交流分量的有效值，用万用表（或数字万用表）
的直流电压档测量稳压电源输出电压的直流分量。

则纹波因数为：
??
输出电压交流分量的有效值
=0.0034
输出电压的直流分量
三、实验小结与改进
在这次电路设计过程中，我了解了稳压直流电源的组成部分和各部分的具体的作用，并且通过钻研和实际的调试、测试，掌握了各级输出级的电压值的具体测量方法和误差分析。

学会了通过各部分电路各个元件之间的关系来确定具体的电路和元件的实际参数。

通过对电路的理论分析从而在一定程度上大致分析所得的试验结果进行分析和确定正确与
否，也通过实际的操作和对各元件的实际参数与理论值之间的差别了解了各影响因素对电路和试验结果的影响。

虽然在这次的实验设计和参数的确定以及试验结果的
测试的过程当中也遇到了一些困难和迷惑，但是通过查阅相关的资料和书籍，并且跟同学互相探讨和研究，基本上解决了所遇到的问题。

然而由于对专业知识具备的不足，在设计的时间上由于与复习考试的时间有些冲突，所以在设计电路过程中难免会存在一定的差错，而且由于自己目前对很多电子器件的实际性能和型号的了解不多，会在选择器件的时候选不到最适合的器件使电路工作在最佳状态，所以实验结果可能与理论值相(本文来自：博旭范文网:可调电源实验报告)差较大，但是经过调试已尽量使实验结果与理论值间的差值减小到最小，从而达到了设计的基本要求。

篇三：可调直流稳压电源设计实验报告
可调直流稳压电源
实验报告
1.设计任务与要求
（1）设计任务
设计并制作有一定输出电压调节范围的直流稳压电源。

（2）基本要求
（输入电压ui~13V）
1)输出直流电压（uo）调节范围6~9V。

2)纹波小于40mV。

3)稳压系数sv?2?10?2。

4)输出电阻
Ro?0.5?。

5)6)7)8)
输出电流0~200mA。

具有过电流保护功能，动作电流~250mA。

利用通用板制作电路。

给出电路的multisim软件仿真。

2.电路设计过程
图1实验设计图纸
由题目要求可知Q1两端的电压为ui?uo在4~7?V?之间，电流最大值为
200mA，因此最大的功率为1.4?w?，因此要选用一个大功率的三极管，我们选
用功率为1.67?w?的mJe13005，为了保证在0?c?时也可以符合要求，在下面计
算时，?值取10。

Q1两端的电压为ui?uD1?uR1，在1.6~4.6?V?之间，最大电流为30?mA?，最大功率为0.138?w?。

Q1两端的电压为ube1?ube2?1.4?V?，最大电流为
18?mA?，最大功率为0.025?w?，因此都选用小功率的9013三极管，在下面计算时，取?值为150。

由图可知：
I1?I2?I3I6??1?I2
I5??2?I30?I6?200mAua?uoub?ua?0.7V
（1）
且：
I4
?10
I5（2）
I3?5mA由于实际输入电压存在5%左右的误差，因此实际的输入电压大约在
12~14V之间，所以，当Vcc?12V，I6?200mA，uo?9V时，uR1最小，由于
I3?5mA，因此可得：
Vcc?ub
?I2?I3
R1
Vcc?ubI6
??I3
R1?112?9.7V200mA
??I3
R1302.3V
?6.7mA?I3R1
（3）
由（2）式、（3）式可得：
2.V3
?1mA?5mA
R1（4）
?R1?209?所以取R1?200?。

当Vcc?14V，I6?0mA，uo?6V时，uR、I1最大，要保证I4
?10，得：1IVcc?ua
1?
R1
?
14?(?60V.7200?)
?36.5mAII6
20mA
1
所以此时：
I3?I1?36.5mAImA5
5?
I3
??
36.?182?.5A2
200
Iuo
4?
R2?R3?R46V?
R2?R3?R4
由（2）式、（8）式、（9）式可得到：
?
6V
RR?10?I5
2?R3?4
6V
RR?10?182.5?A2?3?R4
R2?R3?R4?3296.7?
已知，稳压电路的输出电压为：u2?R3?R4 o?
RR
?uz?ube2?3?R4
I5
（5）
（6）（7）（8）（9）
（10）
（11）
其中：
6?uo?9V;uz?uD1?5.1V;ube2?0.7V;0?R3?R3?. （12）
由（11）式、（12）式可得：
?R2?R3?R4
?5.1?0.7??9V?R4?
?（13）
?R2?R3?R4?5.1?0.7??6V??R3?R4
由（13）式化简可得：
3?R??R42??58
??（14）
?R?1?R34??2
由（10）式、（14）计算可得到：
R2?109.89?R3?1062.27?R4?2124.54?
因此最后取：
R2?100?R3?1000?R4?2000?
模拟后，测得，电路总电流在19.33~33.974mA之间，因此可知，总的电路的电阻Rs大概在382.64~672.5?之间，为了使纹波小于40mV，因此：
T
20.02
Rsmin?c3?3?
2
382.64?c3?0.03Rs?c3?(3~5)c3?78.4?F
为了防止波纹过大，尽量取大c3的电容大小，最终取
c3?330?F。

3.multisim仿真结果
（1）当R3?0?时的仿真结果（由于multisim中没有9013三极管，因此仿真
时用2n3904代替）：
此时，输出的电压值为9.203V。

（2）当R3?1K?时的仿真结果：
此时输出的电压值为5.928V。