0~12V可调直流稳压电源设计
可调直流稳压电源设计报告
可调直流稳压电源设计报告I. 设计目的本设计旨在实现一个可调直流稳压电源,能够提供多种输出电压和电流,同时还能稳定地保持输出电压在规定范围内。
II. 设计原理直流稳压电源的基本原理是将变压器输出的交流电转换为直流电,并使用电子元件如二极管、电容器、稳压管等实现对输出电压和电流的稳定。
在本设计中,我们采用如下电路结构实现直流稳压电源。
电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、调节电路、稳压管和输出端口等组成。
(1)变压器:变压器主要将交流输入变换为需要的交流输出电压,通常变压器转换后的电压需要经过整流、滤波和稳压等多道处理才能成为稳定的直流电源输出。
因此,本设计中我们采用了含有两只二次线圈的变压器。
(2)整流桥:整流桥主要用来将变压器输出的交流电流转换成直流电流,这里我们采用了四个二极管构成的整流桥,如图所示,其中D1和D2对应于变压器中一只二次线圈所产生的正半交流电流,D3和D4则对应于产生的负半交流电流。
(3)滤波电容:滤波电容主要用来滤除多余的高频成分,以使直流电波尽可能平滑,保证输出电压的稳定性。
(4)调节电路:调节电路用来控制和调整稳压管的工作状态,以实现输出电压的稳定性和调节。
(5)稳压管:稳压管是关键元件之一,其主要作用是在电路中设置一个固定的工作电压,以保证输出电压在一定范围内稳定。
III. 设计过程(1) 变压器设计:根据我们的需求,我们需要将输入的220V交流电转变为24V 的交流电,在此基础上再进行转换为稳定的直流电源输出。
因此,我们需要采用一只含有两只二次线圈的变压器,并且将两只二次线圈采用串联方案,以实现较大的输出电压值。
最终选用的变压器型号为220V/24V/10W,其中10W为变压器最大输出功率。
(2) 整流桥设计:为了将变压器输出的24V交流电转换为直流电源,我们需要采用整流桥电路。
对于整流桥电路中的每个二极管来说,其承受的最大反向电压应该大于所采用变压器的输出电压。
在此基础上,我们选用的整流桥电路中的二极管容量为1N4001,其最大反向电压为50V。
正负12V直流稳压可调电源
正负12V稳压可调直流电源作者:黄张祥张昊李松松摘要基于四个二极管通过电桥电路的连接,设计两个对称电路。
在每个电路都是由整流电路(四个二极管组成)、滤波电路(几个电容组成)、稳压电路(LM317或LM337稳压器组成)和二次滤波电路(几个电容组成)。
由LM317和LM337三端可调正负电压集成稳压器构成的正负输出稳压电源具有线路简单、外围元件少、稳压精度高、保护功能齐全和成本低廉等特点.因此.得到了广泛的应用。
通过滑动变阻器的控制和各元件的数据正确选择,达到一个正负12伏可调电源。
在原理图上有一系列的电容,具有虑波的作用,这样就实现了直流的目的。
[关键词]电路稳压可调直流整流滤波AbstractBased on four diode bridge circuit by connecting the design of two symmetrical circuit. In each circuit by the rectifier circuit is (four diodes), the filter circuit (composed of several capacitors), voltage regulator (LM317 or the LM337 voltage regulator components) and secondary filter circuit (composed of several capacitors). The LM317 and LM337 three-terminal adjustable regulator constitute positive and negative voltage integrated power supply with positive and negative output line is simple, less external components, the regulator, high precision, low cost protection function, and so on. So. Has been widely used. By sliding rheostat control and the correct choice of data elements to achieve a positive and negative 12 volt adjustable power supply. The schematic of a series of capacitors, has considered the role of waves, so to achieve the purpose of DC.一、引言电源是各种电子、电气设备工作的动力,是自动化部件不可缺少的组成部分,它广泛应用于科学研究、经济建设、国防设施及人民生活等各个方面,是电子设备和机电设备的基础。
0-12V电源工作原理简介
实用可调压直流稳压电源1.设计功能及参数:本电源设计为一实用可调压直流稳压电源,要求输出电压在0V-12V之间连续可调,输出最大电流300mA或更高,尽可能提高输出电压稳定度。
具有可复位的过载保护电路,在输出过载甚至短路时,能有效保护电源,排除故障后能够自动恢复正常工作状态。
2.整流滤波电路:D1、D2、D4、D5与C8、C10组成桥式整流滤波电路将输入的17V交流电压变成21V 左右的直流电压,其中小电容C8高频特性较好,用于滤除高频纹波。
D3、D6、C1及C11共同组成负电压整流滤波电路,得到约-21V的直流电压,此路电压用于给输出提供假负载,保证在极低输出电压(比如0V)时,仍然有输出电流,能够提高输出低电压稳定度。
3.功率输出部分:由整流滤波电路得到的不稳定直流电压,经过调整管Q1后输出,Q1为一只NPN型达林顿复合三极管,其电流放大系数非常高,工作中基极几乎没有电流流入。
D8、D9、R1、R4、C2及Q2组成简易的横流源电路,输出电流约4.5mA,R4的电流流过LED,同时起到了电源指示的功能,采用横流源给调整电路提供电流,可以大大提高电源的输出电压稳定度。
4.调整部分:调整部分核心器件为一集成双运算放大器LM358,这款运放可单电源供电,而且它的比较端输入电压可以比4脚(GND)电压低0.3V,采用它不仅节省了不少外围电路,还能较容易实现输出电压从0V起调的要求。
整流滤波后的电源电压通过78L05后得到5V稳定电压,此电压一路供给LM358作为运算放大器的电源,另一路通过R6、R7分压得到2.5V后送入电压跟随器,经跟随后的电压由芯片7脚输出,电压跟随器使其输出的2.5V电压具有了一定的负载能力,能够使3.3K 调节电位器Rx两端电压稳定在2.5V,通过调解电位器Rx,可以在触点位输出0-2.5V的基准电压,电源的最终输出电压经过R18、R14分压后与此基准电压在运算放大器中进行比较放大,输出驱动Q4来调整Q1的基极电压,从而调整输出电压。
直流稳压电源(0-12v连续可调
2整体设计方案5
2.1设计思路5
2.2总体方案论证与选择5
3.2滤波电路模块10
5multisim的仿真与调试21
6总结26
7鸣谢26
9收获体会27
简易直流稳压电源
摘要:本文设计的是量程为 12V且在0~12V可调的直流稳压电源,其最大输出电流为500mA,并具有数字显示电压功能。并且利用A/D转化,将输出的连续电压信号变为离散的数字信号实现输出电压的控制。另外核心部分为:采用数字电路实现输出电压的控制,通过加减键实现加计数或减计数。同时通过计数器和译码-驱动器,最终将电压值显示到数码管组上。该稳压电源具有性能稳定.结构简单.电压、电流指标精度高.调节方便等优点·。
作为第一次课程设计,整个资料搜集与工作过程有待提高。第一步用一天时间重点温习模电课本中稳压电源部分,对直流稳压电压的原理,结构框图,变压、整流滤波、稳压三大部分有了初步了解。第二步结合任务书的基本要求,用两天时间查找搜集相关书籍与网络资料,在茫茫书海中找到核心资料,先确定总体方案为数控方式,再模块方案选择与论证,确立变压、单相桥式整流电容滤波、两路稳压输出、数控与数显的设计结构。画出整个电路草图。第三步,学习multisim软件的电路原理图画法与电路仿真。在该软件的学习与使用的过程中遇到一些大大小小的问题。比如安装程序,熟悉各种工具的使用,元器件的查找,仿真起初难以出结果等等。原理图和仿真完成后,第三步则撰写报告。整个课程设计过程,不仅使我们更扎实的学习电子技术课程、学会仿真软件multisin;而且将理论知识与实践相结合,一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力,资料搜集能力,也达到了一种将知识活学活用的目的。
4.过载短路保护电路:串联调整型的稳压电源,调整管和负载是串联的,当负载电流过大或短路时,大的负载电流或短路电流全部流过调整管,此时负载端的压降小,几乎全部整流电压加在调整管的c极和e极之间,因此在过载或短路时,调整管Vce.Ie和允许功耗超过正常值,调整管在此情况下会很快烧坏,所以在过载或短路时应对调整管采取保护,保护电路设计时应保证当负载电流在额定值内,保护电路对电源不起作用,但过载或短路时,保护电路控制调整管使其截止,输出电流为零,对负载和电源均起保护作用.
自制可调直流稳压电源
自制可调直流稳压电源在电子电路实验和项目制作中,一个可靠的直流稳压电源是不可或缺的。
通过自制一个可调直流稳压电源,您可以根据需要调整输出电压,从而提供适合各种应用的电源。
本文将向您介绍如何自己制作一个简单但实用的可调直流稳压电源。
在开始之前,请确保您具备一定的电子知识和基本的电路制作技能。
材料清单:1. 一个适配器(输入电压220VAC,输出电压12VDC)2. 一个变压器(输入电压220VAC,输出电压12VAC)3. 一个桥整流器4. 一个电容器(容量1000μF,额定电压25V)5. 一个电位器(阻值10kΩ)6. 一个稳压集成电路LM3177. 一个散热器8. 一个转接头(用于连接电路到外部电源)步骤:1. 首先,将适配器插头连接到转接头上并插入电源插座。
确保适配器的输出电压为12VDC。
2. 将适配器的正极连接到桥整流器的“+”端,将适配器的负极接地。
3. 将桥整流器的输出连接到电容器的正极,并将电容器的负极接地。
4. 将电容器的正极连接到稳压集成电路LM317的“输入”脚,将电容器的负极连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚。
5. 将电位器的中间引脚连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚,将电位器的两侧引脚分别连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚和“输出”脚。
6. 将散热器安装在稳压集成电路LM317上以保持散热效果。
7. 将稳压集成电路LM317的“输出”脚连接到您需要供电的电路或设备。
完成上述步骤后,您就成功地制作了一个可调直流稳压电源。
使用和调节:1. 在使用之前,请确保所有连接都正确并没有短路。
2. 将电路连接到您需要供电的电路或设备。
确保极性正确。
3. 通过调节电位器来调整输出电压。
您可以使用万用表来测量输出电压以确保其准确性。
4. 可调直流稳压电源的调节范围通常是从1.2V到12V。
通过旋转电位器,您可以在此范围内调整输出电压。
注意事项:1. 在进行任何操作之前,请将电源拔掉,以确保安全。
12V直流稳压电源设计
12V直流稳压电源设计一、设计要求:1.输出电压:12V(直流)2.输出电流:可调整范围为0-2A3.稳压精度:小于2%4.输入电压范围:220VAC5.效率:大于80%二、设计思路:为了满足上述设计要求,可以采用变压器、整流滤波、稳压电路等组成的基本电源设计结构。
1.变压器:根据输入电压要求为220VAC,通过变压器降压为12VAC,变压器的绕组比例为220/12=18.3:12.整流滤波:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流,然后经过滤波电路,将波形平滑为直流信号。
3.稳压电路:为了实现稳压功能,可以选择使用LM7805稳压芯片。
4.输出电流调节:在稳压电路之后,可以连接电流限制电路,以便根据需要调整输出电流。
5.效率提高:为了提高效率,可以使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路。
三、具体设计步骤:1.计算变压器比例:根据输入电压为220VAC,输出电压为12VAC,通过变压器降压的比例为220/12=18.3:1、因此,可以选择变压器的绕组比例为18.3:12.整流电路设计:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流。
桥式整流电路一般采用四个二极管组成,可以将交流信号转换为单向的脉动直流信号。
整流后的电压峰值为12VAC*1.414=16.97V。
3.滤波电路设计:通过添加电容器,将整流后的脉动直流信号进行平滑处理,得到更接近直流信号。
根据输出电流的需求,选择合适的电容器容值,一般可以选择1000uF的电容器。
4.稳压电路设计:连接稳压芯片LM7805,将整流滤波后的信号稳定在12V。
为了提高稳压精度,可以在输入端添加滤波电容器和稳压电容器。
5.电流限制电路设计:根据需要调整输出电流,可以选择合适的限流电阻。
6.提高效率:通过使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路,可以提高效率。
四、安全考虑:1.输入电压:在设计电路时,应确保输入电路采用适当的隔离方式,以确保操作的安全性。
0~12V可调直流稳压电源设计
图14
电源部分包括:+5V、±15V两大部分:
+5V电源只要供单片机部分使用,
对于滤波电容的选择,需要注意整流管的压降;7805的最小允许压降波动
10%,所以允许的最大纹波的峰峰值⊿U=9×√2(1-10%)-1.4-5=2.76V
C=I×⊿T/⊿U=1×1/100/2.76=3600uf
1.2.4防掉电存储器
EEPROM24C02C是采用IIC接口的一种常见2Kbit(256×8bit)的存储器。
图9
由于本数控电源要实现保存最近10个电压的功能,当打开电源时,它显示和输出的必须是上次使用的电压大小,所以在EEPROM中使用11个地址保存数据,第一个地址保存当前电压,第2~11个地址连续保存10个电压大小数据。
方案完全脱离单片机,完全采用硬件控制,因此响应速度更高,又因采用FPGAIC,不仅可以满足用户对系统的单片集成要求,而且由于FPGA可加重加载性,因而易于扩展。
原理图:
+15V +5V—15V
至各单元电路
BCD计数
+—识别
键盘扫描
FPGA IC
图3
方案比较:
三个方案均是可行的。方案一采用继电器控制为机械式。基本原理简单,实现比较方便,电源电压也可以调整到较精确的数值,但是它需要较大的工作电流,原器件价格较贵,而且继电器会产生噪声污染。方案二采用单片机作为控制器,通过DAC来调节输出电源电压,速度较快,元器件常见且相对便宜,可以较为方便的实现对直流稳压源的编程控制。方案三采用FPGA,由硬件控制,响应速度快,易于扩展,但是相对于单片机来说,FPGA方案使用成本较高。
稳压输出、过流保护等几部分组成,电路图如图13所示
±12V简易直流稳压电源设计
±12V简易直流稳压电源设计直流稳压电源是一种常见的电路设计,在各种电子设备中广泛应用。
在这篇文章中,我将介绍如何设计一个基于±12V直流稳压电源。
设计一个±12V直流稳压电源需要考虑以下几个方面:输入电压范围、输出电压稳定性、负载能力和保护功能等。
下面是一个简单的电路设计流程。
1.确定输入电压范围首先,我们需要确定电源的输入电压范围。
一般而言,直流稳压电源的输入电压范围为AC100-240V,输出电压范围是DC±12V。
输入电压范围可以根据实际需求进行调整。
2.选择变压器在选择变压器时,我们需要根据输入电压范围选择合适的型号。
变压器的主要功能是将输入交流电压转换为适当的低压交流电压。
在这种情况下,我们可以选择一个适当的变压器来得到所需的低压交流电压。
3.整流电路接下来,我们需要设计整流电路以将交流电压转换为直流电压。
常见的整流电路包括整流桥和滤波电容。
整流桥可以将交流电压的负半周转换为正半周,从而得到一个脉动的直流电压。
滤波电容可以去除脉动,使得输出电压更加稳定。
4.电压调整电路为了得到所需的输出电压,我们需要设计一个电压调整电路。
这个电路通常使用稳压器,如集成稳压IC或离散元件,来稳定输出电压。
稳压器可以根据负载的需求动态调整输出电压,从而确保输出电压的稳定性。
5.输出电流保护电路为保护负载和电源电路,我们需要设计一个输出电流保护电路。
这个电路可以监测输出电流并在超过设定值时断开输出。
一种常见的保护电路是使用电流传感器和比较器来实现。
当输出电流超过设定值时,比较器将触发保护装置,使输出电路停止工作。
在设计完电路之后,我们需要进行仿真和实际测试来验证电路的性能。
我们可以使用电子设计自动化工具,如Multisim、PSPICE等来进行仿真,并使用示波器、多用表等工具来验证电路的性能。
在设计一个电源时,我们还需要考虑其他一些因素,如温度稳定性、输出电压漂移、电源效率等。
可调直流稳压电源的设计实验报告
可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源,能够输出稳定的直流电压,并且电压值在一定范围内可调节,以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压(通常为 220V)变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分,使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时,保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路,其基本原理是利用调整管的电压调整作用,使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压,可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器:220V/15V2、整流二极管:IN4007×43、滤波电容:2200μF/25V×24、集成稳压器:LM3175、电位器:10kΩ6、电阻:240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波,得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路,通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下:此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图,在面包板上搭建电路。
在搭建电路时,注意元件的引脚顺序和正负极性,确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后,接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压,确认是否在预期范围内。
3、调节电位器,用万用表测量 LM317 输出端的电压,观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
12V直流稳压电源的设计要点
12V直流稳压电源的设计要点1.电源负载能力:首先需要明确电源所需的负载能力,即所能提供的最大电流和功率。
确定负载能力后,可以选择合适的电源模块和元件。
2.电源输入电压范围:确定电源所需的输入电压范围,以确保电源能够适应各种输入电压条件。
3.稳压电路设计:稳压电路是直流稳压电源中的关键部分,能够保持输出电压在一定范围内的稳定。
常用的稳压电路包括线性稳压和开关稳压,可以根据需求选择合适的稳压电路。
4.电源滤波:直流稳压电源的输入和输出都需要进行滤波以去除噪声和波动。
输入一般采用电源滤波器,输出一般采用降噪滤波器,以确保电源的稳定性和可靠性。
5.过流保护:为了保护电源和负载,应设计过流保护电路来避免电流过大而损坏电源和负载。
常用的过流保护方法包括熔断器、过流保护芯片等。
6.过热保护:为了避免过热引起电源故障,应设计过热保护电路来监测电源温度并进行保护处理。
可以使用温度传感器和过热保护芯片等元件来实现过热保护功能。
7.短路保护:短路保护是为了避免电源和负载在短路情况下受到损坏。
可以使用短路保护芯片或者限流电路来实现短路保护功能。
8.过压保护:过压保护是为了避免电源输出电压过高而导致负载损坏。
可以使用过压保护芯片或者限压电路来实现过压保护功能。
9.输出电压调节:根据需求,可以设计输出电压可调节的直流稳压电源,可以使用可调稳压器来实现输出电压的调节。
10.故障指示:设计时可增加故障指示装置,以便能够及时发现和解决电源故障。
11.电磁兼容性设计:直流稳压电源设计时应注意电源和其他电子设备之间的电磁兼容性,以防止电源产生干扰或受到外界干扰。
12.综合性能要求:设计直流稳压电源时,还需考虑电源的效率、温升、响应时间等综合性能要求,以保证电源的可靠性和性能稳定性。
综上所述,设计12V直流稳压电源的要点包括电源负载能力、输入电压范围、稳压电路设计、电源滤波、过流保护、过热保护、短路保护、过压保护、输出电压调节、故障指示、电磁兼容性设计以及综合性能要求。
12v直流稳压电源设计
12v直流稳压电源设计D内容摘要直流稳压电源是能够保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压的常用的电子设备[1]。
直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。
直流稳压电源随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展,对电子设备的供电电源提出了高的要求。
本设计采用三端集成稳压器,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±12V电压稳定输出。
关键词:±12V,直流电源,稳压目录内容摘要 (I)引言 (3)第1章直流稳压电源 (4)2硬件电路 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 电路设计 (5)2.1 电源变压器 (5)第3章开发环境 (11)第4章总结 (12)参考文献 (13)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。
大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。
通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。
由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载直流稳压电源的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源等等[1]。
根据调整管的工作状态,我们常把直流稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。
(完整word)+-12V直流稳压电源设计
12V直流稳压电源设计一、摘要直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时,能保持输出直流电压基本不变的电源。
其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。
实测结果表明,该装置实现了题目要求的全部功能,实现了题目的基本要求。
关键词:直流、整流、稳压、滤波、电源二、设计目的1。
学会选择变压器、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.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务设计一个直流稳压线性电源,输入220V,50Hz的正弦交流信号,输出±12V对称稳压直流电。
四、遇到问题因为是模拟电路所以误差会比较大,电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件,一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作,或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。
要注意输入电压的器件如稳压管,一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏,只能换新的来替代。
五、原理电路和程序设计电路原理方框图1.直流稳压电源的基本原理下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。
(1)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。
(2)整流滤波电路: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.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。
(3)稳压电路: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。
六、电路图和各部分波形图1. 变压电路图1.变压电路输出变压 整流 滤波稳压 输入图2。
变压电路输出波形2。
整流电路图3.整流电路图4。
整流电路输出波形3。
滤波电路图5.滤波电路图6。
滤波电路输出波形4.稳压输出电路(即完整电路)图7。
稳压输出电路(即完整电路))图8。
12V直流稳压电源的设计 (1)
参数型稳压电源电路简单,主要是利用电子元件的非线性实现稳压,例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分,有线性稳压电源和开关稳压电源。
反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环,是闭环自动调整系统,它的优点是技术成熟,性能优良、稳定,设计与制造简单;缺点是体积大,效率低。
1
当今,电子产品已普及到工作与生活的各个方面,其性能价格比愈来愈高,功能愈来愈强,供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式,由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压,电源电路也由简单变得复杂,电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态,逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多,主要分类方法是按调整元件的工作状态分类,其次还可以从其它不同角度来分类:
2
2.1
设计一个±12V简易直流稳压电源,满足:
1.当输入电压在220V交流时,输出直流电压为±12V。
2.输出电流为1A,容量为24W。
3.输入端须设上电指示灯,输出端须具备短路和过流保护功能。
2.2
1.绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图,并分析各组成部分的功能及工作原理。
2.设计出每个功能方框图的具体电路图,并根据所提供的技术参数的要求,计算出电路中所用元件的参数值,最后按工程实际确定元件参数的标称值。具体参数要求:变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比;整流元件的型号;电阻的阻值和功率;电容的容值和耐压以及类型;稳压块型号等。
3
通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说,电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
直流可调电源(0~12V )
摘要:电子电路要正常工作,电源必不可少,并且电源性能对电路、电子仪器和电子设备的使用寿命、使用性能等影响很大,尤其在带有感性负载的电路和设备(如电机)中,对电源的性能要求更高。
在很多应用直流电机的场合中,要求为电机驱动电路提供1个其输出能从0 V 开始连续可调(0~12 V)的直流电源,并且要求电源有保护功能。
实际上就是要求设计一个具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路。
该电路的设计关键在于稳压电路的设计,其要求是输出电压从0 V开始连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应能够适应所带负载的启动性能。
此外,电路还必须简单可靠,能够输出足够大的电流。
关键字: LM317 稳压电源线性电源连续可调散热片TO-220目录第一章:概述1.1发展趋势………………………………………………() 1.2课题方案的选择………………………………….……() 第二章:总体方案设计………………….…()第三章:硬件设计3.1硬件总体设计方案图……………………………………() 3.2工作原理…………………………………………………() 第四章:调试和实验4.1注意事项…………………………………………………() 4.2方法或步骤………………………………………….……() 第五章总与展望……………………………………()参考文献:………………………………………….……()第一章:直流可调稳压电源(0~12V)概述1.1发展趋势可调电源是采用当前国际先进的高频调制技术,其工作原理是将开关电源的电压和电流展宽,实现了电压和电流的大范围调节,同时扩大了目前直流电源供应器的应用.直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件,功率部件采用现国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。
与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点,同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件,此电源又称高频可调式开关电源。
模电课程设计 正负12V稳压电源的设计
目录第1章绪论 (1)1.1 稳压电源的应用前景与介绍 (1)1.2 未来电子技术发展方向 (1)1.3 本人的主要工作 (2)第2章半导体直流稳压电源电路的设计 (3)2.1总体框图设计方案如下 (3)2.1.1 电路工作原理 (3)2.2 电源变压器单元电路的设计 (4)2.3 整流单元电路的设计 (4)2.4 滤波单元电路的设计 (6)2.5 稳压单元电路的设计 (7)2.6 整体电路参数的确定与元件的选择 (7)第3章仿真与制作 (10)3.1 multisim仿真软件的简介 (10)3.2 仿真电路 (11)3. 3 仿真结果 (11)3.4 PCB电路板的设计 (12)第4章结束语 (13)参考文献 (14)附录A 电路原理图................................. 错误!未定义书签。
附录B 元件清单.. (16)第1章绪论1.1 稳压电源的应用前景与介绍电源可分为交流电源和直流电源,它是任何电子设备都不可缺少的组成部分,交流电源一般为220、50HZ电源,但许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电能源,如收音机﹑电视机、带微处理器控制的家电设备等都离不开这种电源,直流电源又分为两类:一类是能直接供给直流电流或直流电压的,如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等。
另一类是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压的,这类变换电路统称为直流稳压电源。
现在所使用的大多数电子设备中,几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作,而最常用的是能将交流电网电压转换为稳定直流电压的直流电源,可见直流稳压电源在电子设备中起着主要作用,为设备能够稳定工作提供保证。
随着农业科学技术的不断发展进步,农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多,对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求,现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要,研究和开发适合农业领域要求的多种新型高压直流稳压电源已经成为一种客观需求,而且其社会效益和经济效益都比较显著,市场前景比较光明。
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。
可调直流稳压电源的设计完整版
可调直流稳压电源的设计直流稳压电源的设计设计要求基本要求:短路保护,电压可调。
若用集成电路制作,要求具有扩流电路。
基本指标:输出电压调节范围:0-6V,或0-8V,或0-9V,或0—12V;最大输出电流:在0.3A-1.5A区间选一个值来设计;输出电阻Ro:小于1欧姆。
其他:纹波系数越小越好(5%Vo),电网电压允许波动范围 + -10%。
设计步骤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. 设计思想(1)电网供电电压交流220V(有效值)频率为50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响。
的稳定直流电压输出,供给负载RL电路设计(一)直流稳压电源的基本组成直流稳压电源是将频率为50Hz 、有效值为220V 的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源,其基本组成如图(1)所示:图(1) 直流稳压电源的方框图 直流稳压电源的输入为220V 的电网电压,一般情况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。
变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。
变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压,即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压,半波整流电路和全波整流电路的输出波形如图所示。
可以看出,他们均含有较大的交流分量,会影响负载电路的正常工作。
12V直流稳压电源设计
模拟电子技术课程设计报告山东科技大学电子通信与物理学院日期: 2014 年 6 月27 日12V直流稳压电源设计一、设计功能概述许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电能源,如收音机,电视机,带微处理器控制的家电设备等都离不开这种电源,可见直流稳压电源在电子设备中起着主要作用。
本设计采用三端集成稳压器,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12V电压稳定输出。
二、设计步骤1.原理分析一般直流稳压电源都使用AC220V市电作为电源,经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压,最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波、稳压等电路可以看作直流稳压电源的基础电路,没有这些电路对市电的前期处理,稳压电路将无法正常工作。
交流→①变压→②整流→③滤波→④稳压直流稳压电源框图①. 变压电路: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。
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。
④. 稳压电路: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、电路设计(1)变压器1、变压器参数选择 U2=12v+3v=15v;考虑电网电压波动10% U2=15 *1.1=16.5v Ui:U2=220:16.5根据桥式滤波的特点有:U1=1.2U2 由此得到U1=19.8v由于I2=(1.5-2)I1,则I2=1.5A变压器副边功率=u2*i2=16.5*1.5=24.75W变压器的效率为0.7-0.8,则原边功率pi≥35.36W根据以上分析,可以选择副边电压17.V,输出电流1.5A,功率为40W的变压器(2)整流电路整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,这就是交流电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成。
可调的直流稳压电源电路设计
可调的直流稳压电源电路设计课题名称直流稳压电源所在院系班级学号姓名指导老师时间目录一、摘要 (3)二、设计要求 (3)三、元件及其介绍 (4)四、设计原理及参数计算 (4)(1)电源变压器 (4)(2)整流电路 (5)(3)滤波电路 (5)五、直流稳压电源的工作原理 (6)六、可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路6(1)设计电路图 (6)(2)仿真 (7)七、设计结论心得体会 (8)八、附表附录 (9)摘 要电源是电子设备中的一个重要组成部分, 其性能的优劣直接影响着设备的工作质量, 随着技术的不断革新, 电源技术发生了巨大变化。
随着科技的发展,直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千,但是和西方的发达国家还是有一定的差距;以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先;因此,直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。
本次设计的题目为串联型连续可调直流稳压负电源:先是家用电源经过变压器得到一个大约(15~30V )的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流,再采用可调阻值的滑动变阻器进行分压,在桥堆的输出端加一电容C 进行滤波,滤波后再通过LM317(具体参数参照手册)输出一个负电压,在LM317的输出端加一个电阻R1,调整端加一个电位器RW ,这样输出的电压就可以在某一范围内可调。
因为电源的设计中要求输出电流可以扩展,在LM317的输出端加一个晶体管。
这样输出的电压就可以在0~9.9V 范围内可调。
经过一系列的分析、准备、设计、调试…除了在布局和无焊接方面之外,设计的电路基本符合设计要求。
关键词: 开关电源; 稳压电源;可调 直流稳压电源设计要求输入(AC ):U=220V ,f=50HZ ;输出直流电压0~9.9v输出电流Imax=100mA;(有电流扩展功能)负载电流mA I 800具有过流保护功能。
系统框图元件及其介绍[1] 变压器:型号TS POWER 10 TO 1变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。
12v稳压电源电路图
12v稳压电源电路图发布者:topday 发布时间: 2011-04-14 08:46 浏览次数::20700~12V可调直流稳压电源电路电路工作原理:由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端,它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压(晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流)相比较,将比较结果送至输出端,从而控制晶体管V3的导通电压。
如果电位偏低,使Vo减小,采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小,从而使Vo升高,反之亦然。
如此起到了稳定输出电压的作用。
晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。
当输出电流超过额定电流(本电源为1A)时,V4导通,使晶体管V2和V3截止,输出端无电压输出,防止了电源损坏。
当输出电压小于6V,电流较大且输入电压又很高时,晶体管V3极间压差较大,会引起V3调整管功耗过大,为此本电源特别设置了电压自动转换电路,它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。
稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压,当输出电压低于6V时,IC2输出低电平,继电器K不吸合,触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管;当输出电压高于6V时,IC2输出高电平,K1吸合,K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。
由上可知,在输出电压低时,输人电压也低;输出电压高时,输人电压也高,从而减小V3的功耗。
电阻R9和电容C4组成继电器节能电路,可减小C2的功耗。
元器件选择:电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。
运算放大器选用LM324单源四运算放大器。
稳压管VZ1选用4V左右的,VZ2选甲8V,VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的,要求稳压值准确,VZ4选用5.5~5.8V的稳压管。
晶体管V1要求β大于150,V3选用大功率NPN晶体管,型号不限,制作中要加足够的散热片。
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0~12V可调直流稳压电源电路图
适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。
0~12V可调直流稳压电源电路
电路工作原理:由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端,它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压(晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流)相比较,将比较结果送至输出端,从而控制晶体管V3的导通电压。
如果电位偏低,使Vo减小,采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小,从而使Vo升高,反之亦然。
如此起到了稳定输出电压的作用。
晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。
当输出电流超过额定电流(本电源为1A)时,V4导通,使晶体管V2和V3截止,输出端无电压输出,防止了电源损坏。
当输出电压小于6V,电流较大且输入电压又很高时,晶体管V3极间压差较大,会引起V3调整管功耗过大,为此本电源特别设置了电压自动转换电路,它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。
稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压,当输出电压低于6V时,IC2输出低电平,继电器K 不吸合,触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管;当输出电压高于6V时,IC2输出高电平,K1吸合,K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。
由上可知,在输出电压低时,输人电压也低;输出电压高时,输人电压也高,从而减小V3的功耗。
电阻R9和电容C4组成继电器节能电路,可减小C2的功耗。
元器件选择:电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。
运算放大器选用LM324单源四运算放大器。
稳压管VZ1选用4V左右的,VZ2选甲8V,VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的,要求稳压值准确,VZ4选用5.5~5.8V的稳压管。
晶体管V1要求β大于150,V3选用大功率NPN晶体管,型号不限,制作中要加足够的散热片。
电阻R7选用5V/0.6Ω的水泥电阻。
其他元器件按图所示选用即可。
可编程数控直流稳压电源
摘要: 本系统以直流电压源为基础,AT89C51单片机为核心控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电压,设置±0.1V 和±1V 步进等级,输出电压范围为0~30V ,最大电流为3A ,并可由液晶屏显示实际输出电压值和电流值,显示精度可达1‰。
系统有过流保护电路,当输出电流过大时功率管自动截至,并且产生中断申请信号。
本系统由单片机控制输出数字信号,经过D/A 转换器(MAX504)输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。
实际测试结果表明,本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。
关键字: 直流稳压源;MCU (AT89C51);数控 1、系统方案论证与比较
方案一:是以单片机89C51为控制核心,外接按键进行控制,单片机控制8个继电器,且每个继电器串联一个一定阻值的电阻,电阻之间的关系为以2为参数的等比数列,继电器之间为并联形式。
最终电压幅值可经过一个稳压电路后稳定输出。
且最后输出的电压值可通过单片机控制在数码显示管上显示出来,并时刻刷新调整电压后的幅值。
+15V +5V —15V
至各单元电路
图
1
方案二:采用AT89C51
单片机作为整机的控制单元,通过改变
MAX504的输入数字量来改变输出电压值,从而使输出功率管的基极电压发生变化,间接地改变输
LED 显示
AT89C51
稳压输出
电阻网络
继电器
稳压器 键盘输入
系统电源
整流 变压
出电压的大小。
为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,将输出电压经过TLC2543进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及显示。
原理图:
+15V
+5V
—15V
至各单元电路
图 2
方案三:采用FPGA (
Filed Programable Gate Array
)代替89C51控制电路,完成基本的电压步进、预置电压、键盘输入、自动扫描等功能。
FPGA 与原电路
的接口为D/A
转化器。
FPGA
将数据发送给MAX504
,后级输出电路与方案二相同 方案完全脱离单片机,完全采用硬件控制,因此响应速度更高,
又因采用
FPGAIC ,
不仅可以满足用户对系统的单片集成要求,而且由于FPGA 可加重加载性,因而
易于扩展。
原理图:
+15V +5V —15V 至各单元电路
变压 电压调整 整流 电源取样 系统电源 比较放大 DAC
变压
整流
电压调整
电源输出
比较放大 D/A 转换
键盘输入 过流保护
AT89C51
LCD
显示
系统电源 取样
A/D 转换
电源输出 掉电存储器(EEPROM。