(整理)多路输出直流稳压源

多路输出直流稳压源一课程设计任务 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计目的 (1)二多路输出直流稳压源设计各部分电路设计及说明 (2)2.1设计框图 (2)2.2降压电路 (2)2.3整流电路 (3)2.3.1半波式整流电路 (3)2.3.2桥式整流电路 (4)2.4滤波电路 (6)2.4.1电容滤波电路 (6)2.4.2电感滤波电路 (8)2.4.3π型滤波电路 (8)2.5 稳压电路 (9)2.5.1串联型稳压电路的工作原理 (9)2.5.2三端固定输出集成稳压器 (11)2.5.3三端固定输出集成稳压器的内部电路结构 (12)2.5.4三端固定输出支流稳压器的基本应用电路 (13)2.5.5提高电压输出的电路 (14)2.5.6输出正、负电压的电路 (14)三安装调试 (15)四心得体会 (15)五元器件清单 (17)六参考文献 (18)附录设计总图 (19)一课程设计任务1.1设计题目多路输出直流稳压源。

1.2设计要求1）输出+5V/1A、-5V/1A、+12V/1A、-12V/1A、+5V/3A。

2）安装调试。

3）写出报告。

4）写出课设体会。

1.3设计目的1）通过对模拟电子技术的课程设计，使所学的理论知识得到巩固、扩大、深入和系统化。

2）培养综合运用所学的知识解决实际工程问题的能力，初步掌握模拟电路设计的方法和步骤。

3）训练和提高编写设计文件，进行各种元器件和绘制电路的能力和技巧。

4）提高独立钻研问题的能力，培养严肃认真，实事求是，刻苦钻研的工作作风。

一、概要说明本文选择的制作项目，是一个可作为实验用的小功率多路输出的集成稳压电路。

其理论知识对应于（全国中等职业技术电工类专业通用教材）《电子技术基础（第四版）》§5-5所编内容。

此类电路的应用具有现实意义，其操作难度适中，元器件属通用型，工具与测试仪器也是常规的，因此，组织实际操作没有技术上的困难。

进行这类电子制作要达成的目标是：1.从原理上，将单元电路组合成具有四种直流电压输出的电源；组成具有不稳压和稳压两种直流电源；组成固定和可调输出两种直流稳压电源。

2.从数据上，熟悉器件规格的选用原则和数据。

例如，滤波电容的耐压数值等。

3.从方法上，力求掌握电路制图和识图的基本要求与规范。

以及器件的辨识和常规测量。

4.从操作上，将电路中的器件比较合理的安排在线路板上，并能进行焊接、检查和基本测试。

5.从程序上，在完成电路组装、检查和加载测试之后，写出能够反映全部操作实际情况的《实验报告》来，还可以提出相应的改进意见来。

二、工作原理[说明]因技术条件所限，本电源电路图没有采用GB/T4728新标准绘制，而是沿用旧制标准绘制。

“多路输出集成稳压直流电源电路图”参见电路图1。

本电源电路图没有绘出整流变压器，绘制出从交流24V输入端口至电源输出端口的全部电路图。

1.电路特点。

本电路具有性能稳定、集成度高、结构简洁和元件通用性好的特点，制作容易、几乎不需调试，适合于小功率、低电压环境下作实验直流电源之用。

2.电路构成。

整个电源电路由五部分组成。

⑴整流电路：VD1～VD4组成桥式整流电路，VD6为直流电源指示。

⑵滤波电路：C1、C2组成第一级滤波电路，C5、C7和C9分别为第二级滤波电路。

C4为LM317T的ADJ端的滤波电容。

⑶稳压电路：分别由U1、U2和U3作为稳压核心元件。

⑷保护电路：VD5有降压和防止反向放电的保护作用。

C3、C6、C8和C10为旁路电容，具有防止过电压和消振作用。

⑸接口电路：J1为交流24V输入端口。

J2为未稳压直流（＋30V左右）输出端口；J3为可调稳压（＋2～28V）直流输出端口；J4为＋12V输出端口，J5为＋5V输出端口。

3.工作原理。

⑴24V交流电压由J1端口输入，经整流、滤波后形成约为＋30V左右的直流电压。

此电压流向分为四路：一路流经VD6和R1作为直流电压指示。

二路流入VD5，作为U2（＋12V）和U3（＋5V）的稳压电路输入电压。

三路流入U1的输入端，作为可调稳压电路的输入电压。

四路可由J2端口输出未经稳压的直流电压，可用于其它用途。

⑵U3（＋5V）的输入端接在U2（＋12V）的输出端，使用时要注意输出电流值不要超过规定值。

⑶由U1LM317T组成的可调输出稳压器，与原理电路图有所区别，在ADJ 调整端与地端之间接入C4（10μF/50V）的目的是为了提供更为稳定的调整电压。

RP1两端并联10K电阻，是保证U1输出电压的安全。

电路输出电压可通过调节电位器RP1实现，计算公式如下U L≈1.25×（1＋RP1∕∕R3/R2）⑷本电路在只有一个端口输出时，其输出电流值不大于1A为好。

当有二个端口同时输出时，其输出电流值之和也以不大于1A为限。

其它线路板99mm×74mm1PCB板尺寸。

注：整流变压器选用220V/24V/30VA。

图1－多路输出集成稳压直流电源电路图。

直流稳压电源课程设计摘要: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。

本设计主要采用多路输出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+3~+9V可调和实现固定输出电压比如±12v,+5v。

现代工业和自动化生产过程中，会涉及大量的动态检测和控制问题，其中振动和冲击的精确测量显得尤其重要。

对于振动和冲击信号的获取，最常见的是用压电加速度传感器，它将力学的输入信号转变为电信号。

但是，这个输出信号必须要做适当的处理才能应用。

因此，压电加速度传感器的后续适调电路，即电荷放大器的研究就显得非常重要。

我们用TL081 芯片来取代传统电荷放大器所用的大量分离元件，优化了电路设计。

但是，由于TL081 芯片需±12V 的直流供电，而其它芯片需+5V 电源驱动，因此，需要设计合适的多输出直流稳定电源。

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。

因此，针对电荷放大器的需要，本文提出了一种基于集成稳压器的多输出线性直流稳压电源的设计。

多路直流稳压电源的设计2.1、设计目的（1）．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

（2）．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

（3）．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

2.2、设计任务及要求（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：△V op-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。

2.3、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）．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。

2.4、总体设计思路和总体电路图2.4.1．直流稳压电源设计思路①电网供电电压交流220V(有效值)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。

2.4.2．直流稳压电源原理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压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。

图1直流稳压电源方框图其中：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。

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。

2.4.3 总体电路图2.5、单元电路设计与原理说明2.5.1电源变压器电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

2.5.2整流电路整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图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所示在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。

电路中的每只二极管承受的最大反向电压为(U2是变压器副边电压有效值)。

2.5.3、滤波电路滤波电路选用一个3300μF 的大容量电解电容C1 和一个0.33μF 的小容量涤纶CL11 型电容C2 并联滤波，如图3 所示。

理论上，在同一频率下容量大的电容其容抗小，这样一大一小电容相并联后其容量小的电容C2 不起作用。