一个5v直流稳压电源设计报告
5V直流稳压电源的设计
稳压 电源的要求 , 再次设计 了 5 V直流稳压 电源 电 路, 最后进行了参数的估算 以及元器件 的选择。
2 电路设计
2 . 1 稳 压电源 的技 术指标 及对 稳压 电源 的要求
能量提醒 、 掉电保 护等高级功能。可 以说 电源 电路
电源 电路 , 最后进行 了参数 的估算 以及元器件的选择 。通过 软件 P r o t e l 完成 了基本 的电路原理 图 , 使其 满足基 本设
计要求 。 关键 词 : 直流稳压 电源 ; 单相 桥式整流 ; 集成稳压器 中图分 类号 : T M4 4
利于我们掌握 电子制作技术 的技 能, 激发创造性 。
第2 9卷 第 2 3期 2 0 1 3年 1 2月
甘肃科技
Ga n s u S c i e n c e a n d T e c h n 0 l
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^ r o . 2 3 2 O l 3
5 V直 流 稳 压 电源 的设 计
宁雅 丽
( 甘肃广播 电视 大学 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 3 0 )
摘
要: 直流稳压 电源是 电子系统中的关键部分 , 其作用 是为电子系统提供稳定 的 电能 。主要 介绍了 以单相 桥式整
流及三端集成稳 压器为主的直流稳压 电源 的设计 。完成 将输入 2 2 0 V , 5 0 H z 的 电网电压转换 为输 出 5 V的稳定 直流
电。首先确定了总体的设计方案 , 其次明确了稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求, 再次设计了5 V直流稳压
果, 或者受到多方 面因素 的制约 , 或者 时机 尚未 成 熟, 往往很难转化为商品。然而, 如果我们能够亲 自 动手制作 , 不仅可以使 自己的理论知识应用于实践 ,
上海大学生产实习5V直流稳压电源设计报告(DOC)
生产实习设计报告——5V直流稳压电源仿真及制作上海大学机自学院自动化系电气工程及其自动化姓名:***学号:*******指导老师:***2016年 7月7日目录第1章直流稳压电源简介 (1)1.1定义 (1)1.2直流稳压电源的构成 (1)1.3直流稳压电源的分类 (1)第2章直流稳压电源的设计及仿真 (2)2.1设计目的及要求 (2)2.2设计步骤及思路 (2)2.2.1直流稳压电源设计思路 (2)2.2.2直流稳压电源原理 (2)2.3方案论证仿真 (3)2.3.1总体方案确定 (3)2.3.2各过程仿真及确定 (4)2.3.3总体电路图 (10)第3章直流稳压电源制作 (10)3.1元器件选择和电路参数计算说明 (10)3.2 电源制作及实物图 (11)心得体会 (13)第1章直流稳压电源简介1.1定义稳压电源是能为负载提供稳定交流电源或直流电源的电子装置。
包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。
本报告讨论直流稳压电源的仿真与设计。
直流稳压电源是一种利用市电为小型电子设备(负载)供电或充电,能为其提供稳定直流电源的电子装置。
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基本能够保持稳定。
1.2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。
1.3直流稳压电源的分类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,依稳定方式:参数型(如稳压管+电阻)、反馈型(如调整管+差放);2,依工作状态:线性电源、开关电源;3,依连接方式:串联型、并联型。
5V直流电源设计
2.2LM317工作原理:
LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。稳压电源的输出电压可用下式计算,Vo=1.25(1+R2/R1)。仅仅从公式本身看,R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式,R1和R2的阻值是不能随意设定的。1,2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压电压值。
电容的选取:
电容大小的选取会直接影响充放电的时间,当 一定, 增大时,由于充放电速度均减小,因而 略有增大,纹波电压显著减小。实际电路中, 一般较小(几欧到几百欧),为了提高滤波能力以减小纹波电压,除了采用大的 (几千uF)外还往往另加一节或数节LC滤波网络。
4.实验结果:
图1-3 实验结果
实验结果如图1-3所示,输出了5V直流电压,达到了设计要求。
LM317稳压块都有一个最小稳定工作电流,有的资料称为最小输出电流,也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于317稳压块的生产厂家不同、型号不同,其最小稳定工作电流也不相同,但一般不大于5mA。当317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时,317稳压块就不能正常工作。当317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时,317稳压块就可以输出稳定的直流电压。
5.总结感悟:
5V电压源的设计相对比较简单,但是必须选择好电容和电阻,不然纹波系数过大,这样输出5V电压含有的交流成分大,对后续电路产生影响。
一、5V直流电源设计
1.设计要求:
1设计5V直流电源。
2输入:交流220V,50Hz电压。
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。
5V直流稳压电源设计说明
5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一,其主要功能是将交流电转换为直流电,并提供稳定的电压输出。
5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中,如手机、数码设备、嵌入式系统等。
本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。
二、设计需求1.输出电压为5V,电流大于等于1A。
2.稳压范围在±2%以内。
3.起始电源电压为220V交流电。
4.设计尺寸紧凑,适合应用于各种电子设备中。
5.安全可靠,具备过压、过流、过温保护功能。
三、设计原理1.整流滤波:电源输入端接入变压器,将220V交流电转换为较低电压的交流电,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路一般采用桥式整流电路,通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。
接下来需要对直流信号进行滤波,以去除残留的交流成分。
滤波电路通常采用电容滤波,将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。
2.稳压电路:在滤波后的直流电压上接入稳压电路,以确保输出电压的稳定性。
常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。
-线性稳压:线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路,通过调节电路中的稳压元件的工作状态,来实现对输出电压的稳定。
线性稳压的优点是设计简单,成本低,但效率较低,热量较多。
-开关稳压:开关稳压电路采用开关元件,通过周期性开关来控制直流电压的波形,从而实现对输出电压的调节。
开关稳压的优点是效率高,体积小,热量少,但设计复杂一些。
3.保护电路:为了确保电源的安全可靠性,需要设计适当的保护电路,包括过压保护、过流保护和过温保护。
-过压保护:添加过压保护电路,当输出电压超过预设范围时,电路可以自动切断输出。
-过流保护:添加过流保护电路,当输出电流超过额定值时,电路可以自动切断输出,避免损坏电子设备。
-过温保护:添加过温保护电路,当电源温度超过安全工作范围时,电路可以自动切断输出,防止发生短路、火灾等危险情况。
四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型,线性稳压或开关稳压。
5V稳压电源的设计
5V 稳压电源的设计 一:设计要求设计一个稳压电路,画电路原理图并且仿真。
要求输出电压5 V ,最大输出电流≥200 mA 。
希望采取各种技术手段(如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等),提高稳压电路的性能。
给出设计电路的输出电阻、稳压系数:(其中和分别是输入和输出电压)和纹波电压。
二:相关知识本设计要求一个从220V 输入,经过变压、整流、滤波以后,提供5V 的输出,并且最大输出电流≥200 mA 。
可见,有一定的功率要求,在满足电压稳定的情况下,提高输出功率。
可见,本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。
该直流电源大致框架为:改变电压值 交流变脉动直流减小脉动 稳定电压变压器:变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用。
整流器:把交流电转换成直流电的装置,整流器可以真空管,引燃管,固态矽半导体二极管,汞弧等制成。
滤波器:滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施。
稳压器:自动调整输出电压的供电电路或供电设备,其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内三:设计思路变压器:采用一般的线性变压器,由两个电感耦合而成,这里希望它输入工频220V ,输出为10V ,一次二次组电感比应为(220/10)^2,即484倍。
电路如图:整流器:拟采用桥式整流,可选单相或三相。
考虑到电路要求的输出功率不是太大,换用三相桥式整流会增加电路复杂度,增大损耗。
故只采用单相桥式整流。
二极管选用的是比较通用的D1N4007,稳定性好,能够满足电流不大的要求。
O O IIU US U U ∆=∆O U I U滤波器:为了使电路尽可能简单,采用π型RC滤波电路。
串并联电抗之积都限定在频率范围内。
查阅资料可知,该滤波电路属于定K行滤波器。
因为电路设计电流在200mA左右,次级输入电压12.4V左右。
考虑到后续电路需要10V左右的输入,这里R取12Ω。
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。
5V直流稳压电源设计说明
5V直流稳压电源设计说明1.引言在电子设备中,直流电源是不可或缺的部分,能够为电路提供所需的稳定电压。
本次设计的是一款输出电压为5V的直流稳压电源,适用于一些低功率的电子设备。
2.设计要求根据设计要求,本次直流稳压电源需要满足以下要求:-输出电压为5V;-最大输出电流为1A;-输入电压范围为12V~15V;-稳压精度为±5%。
3.设计原理本次设计采用线性稳压器的设计原理。
稳压器由一对二极管-电容滤波电路和一个线性稳压芯片组成。
电源的输入电压经过二极管-电容滤波电路进行滤波,然后通过线性稳压芯片进行稳压,最后输出5V的直流电压。
4.电路设计a.输入滤波电路:为了确保电源的稳定性,使用两个二极管和两个电容组成滤波电路。
二极管具有整流和保护电路不受反向电压的作用,电容则可以平滑电源波动,提供稳定的电流。
b.线性稳压芯片:为了实现稳定的输出电压,选择一款适合的线性稳压芯片。
根据要求,本设计选择LM7805芯片,该芯片能够输出稳定的5V 电压。
c.输出滤波电路:为了进一步减少输出电压的波动,可以使用一个电感和一个电容组成滤波电路。
电感可以消除输入电源噪声,电容可以平滑输出电压。
这样可以得到稳定的5V直流电压。
5.具体参数计算根据输入和输出的电压要求,需要进行一些参数的计算。
假设输入电压为Vin,输出电压为Vout,负载电流为Iload。
在本次设计中,Vin范围为12V~15V,Vout为5V,Iload最大为1A。
a. 电流计算:线性稳压芯片的负载电流为Iload,所以需要确保芯片的最小能力大于Iload。
根据芯片的数据手册可以得到,LM7805芯片的最小能力为1.5A,大于Iload,符合要求。
b. 散热计算:由于线性稳压芯片会产生一定的热量,在设计中需要考虑散热问题。
首先需要计算芯片的功率损耗,即Pd=(Vin-Vout)×Iload。
然后根据芯片的热阻和最大工作温度,计算散热一定的散热器面积。
直流稳压电源的原理与设计实验报告
输出纹波是指直流电源输入时,叠加在直流稳定量上的交流分量。
由示波器测量得,峰峰值为2.00*0.8=1.60mV
故输出纹波为1.60mV。
六、元器件列表
元件名称
元件型号
数量
备注
二极管
1N4007
5
变压器
---
1
U2=7.14V
电容
0.1μF
3
电解电容
2200μF
1
稳压器
LM7805
1
七、实验体会
2、输出电阻
计算公式:R=
选择电网电压为220V,
输出电压电流
负载电阻(Ω)
输出电压(V)
输出电流(I)
80(Ω)
4.913
0.060
60(Ω)
4.910
0.080
40(Ω)
4.904
0.115
20(Ω)
4.887
0.263
10(Ω)
4.835
0.651
由此可获得输出ห้องสมุดไป่ตู้阻R的平均值:R=0.1714欧姆。
每支整流二极管的最大反向电压Urm= U2。
通过每支整流二极管的平均电流 。
式中R为整流滤波电路的负载电阻,为电容提供放电回路,RC放电时间常数应该满足RC .式中T=0.02s。
四、电路参数设计
(1)变压器计算:
U4=1.2U3
U3=0.9U2
U4=2U0
U0=5V
故得到U2=9.26V
(2)滤波电容计算
5泄放电阻的选择r15v1ma5000欧姆五总体电路图与工作原理总体电路图2工作原理电源变压器把220v的电网电压降至所需电压然后由桥式整流电路把交流电压转换成脉动的直流电压整流电路之后的滤波电路则减小脉动使输出电压平滑最后的稳压电路能在电网电压或负载电流变化是保持输出电压基本不变
一种5V线性直流稳压电源及漏电保护系统设计
( 五 )可实时显示稳压 电源的输 出功率。 ( 六 )具有漏 电保护功能。
三 、 系统 方 案 设 计
( 一 )系统 原 理框 图
本系统主要分为 5 V线性直流稳压电源和漏电保护装置两个部分 , 其 中R L为负载电阻 、R为漏 电电流调整电阻 、A为漏电流显示电流表 、S 为转换开关 、K 为漏电保护 电路复位按钮 ,具体 电路原理框图如下图 1
采用检测采集电流的方法 ,通过测 电阻的电压计算出其动作 电流。当转
{
1崇 轨 电 品 原 理 畦 倒
换开关 s 接2 端, 将R L 接到漏电保护装置的输出端 ,阻值 固定为 2 O n, 调节 R,将漏电动作电流设定为 3 0 m A。当漏电保护装置动作后 ,R L两 端电压为 0 V并保持 自锁。 排除漏电故障后 , 按下 K恢复输 出。 要求漏电
综合两个方案综合情况 ,本系统漏 电保护部分采用方案二。
二 、 系 统 设 计指 标
5 V线性直流稳压电源及漏 电保护系统的主要技术指标如下 : ( 一 )额定输 出电压为 5 V,额定输 出电流为 l A。
( 二 )当负 载 R L阻 值 固定 为 5 Q 的前 提 下 ,直 流输 入 电压 在 7 - 2 5 V
方案 二 :低压 差 线 性稳 压 器 Mi c 5 1 5 8
功率显示电路部分主要 由键盘模块 、L C D显示模块 ,S T C 1 2 C 5 A 6 0 S 2
单 片 机模 块 、电 源 指示 模 块 和 串 口通 信 等 构成 ,可 实 时 显示 稳 压 电源 的
采用低压差线性稳压器 Mi c 5 1 5 8构成稳压 电路时, 由于 Mi c 5 1 5 8内部
5V直流稳压电源的设计
( 4 ) 纹波抑制 比。
所 谓 纹 波 电 压 ,是指 输 出 电压 中 5 0 Hz 或1 0 0 Hz 的 交 流 分 量, 通常用有效值或峰值表示 , 一般为毫伏数量级 , 它表 示 输 出
电 压 的 微 小波 动 。常 用 纹 波抑 制 比 RR 表 示 , 为:
关 键词 : 直 流 稳压 电 源 ; 单相桥式整流 ; 集 成 稳 压 器
当 今 社 会 人 们 极 大 的 享 受 着 电子 设 备 带 来 的 便 利 , 但 是 任
反 映负 载 电流 I 。 变化对 V 。 的影响。
( 3 ) 温度系数。 当环境温度变化时 , 会 引起 输 出 电 压 的 漂 移 。 良好 的稳 压
允 许 的 输 出 电压 、 输入电压 、 输 出 电 流及 电压 调 节 范 围 ; ② 质 量
指标 , 用 来 反 映 输 出直 流 电 压 的 稳 定 程 度 , 包 括 输 入 调 整 因素 、
调 的正极型直 流稳 压 电源 。将 电网电压 ( 2 2 0 V/ AC) 经 降压变
压器 2 2 0 : 2 5输 出 2 5 V交 流 , 经桥式 整流 、 大 电容 滤 波 后 分 别 经过集 成稳压块 L M7 8 0 5 C作 用得到 5 v 的 直 流 输 出 。 稳 压 电 源一般 由变压器 、 整 流器 、 滤 波 器 和 稳 压 器 四 大 部 分 组 成 ,
何 电子 设 备都 有 一 个 共 同 的 电源 电路 ,可 以说 电源 电路 是 一 切 电 子设 备 的基础 ,没 有 电源 电路 就不 会有 如此 种类 繁 多 的电子 设 备 。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
5V稳压电源课程设计
河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:5V稳压电源专业班级:学生姓名:学生学号:指导教师:成绩:二○一一年十二月二十日5V 稳压电源一、设计任务与要求1.设计任务设计一集成直流稳压电源(1)交流220V 伏输入,直流5V 输出。
电压纹波系数<0.5%,电流输出不小于500mA 。
(2)使用接插件接口,移动方便,接口设计合理。
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电路。
(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;完成全电路理论设计、绘制电路图;二、方案设计与论证稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许的输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数、输出电阻、温度系数及纹波电压等。
2.1.1. 稳压器质量指标 (1)电压调整率SV电压调整率是表征稳压器稳压性能的优劣的重要指标,又称为稳压系数或稳定系数,它表征当输入电压VI 变化时稳压器输出电压VO 稳定的程度,通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比)(%100⨯⋅∆∆O O IV V V 表示。
(2)电流调整率SI电流调整率是反映稳压器负载能力的一项主要自指标,又称为电流稳定系数。
它表征当输入电压不变时,稳压器对由于负载电流(输出电流)变化而引起的输出电压的波动的抑制能力,在规定的负载电流变化的条件下,通常以单位输出电压下的输出电压变化值的白分比来表示稳压器的电流调整率(%100⨯∆O OV V )(3)纹波抑制比SR纹波抑制比反映了稳压器对输入端引入的市电电压的抑制能力,当稳压器输入和输出条件保持不变时,稳压器的纹波抑制比常以输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比表示,一般用分贝数表示。
5v直流稳压电源设计
内容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±5V电压稳定输出。
关键词:±5V,变压器,整流,滤波,稳压器目录内容摘要 (I)引言 (1)第1章直流稳压电源 (3)2硬件电路 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 电路设计 (4)3.元件选取 (8)3.1 电源变压器 (8)3.2 整流二极管的选择 (8)3.3 滤波电容的C的确定 (8)4.总结 (10)参考文献 (11)引言关于稳压电源的分类,首先就应该清楚电源的输出是什么,是输出直流电还是输出交流电。
第二个层次的分类可以根据调整管的工作状态来分类。
第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。
再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大,就不好一概而论,应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。
当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路,图1是根据上面的思路划分的稳压电源种类。
图1 稳压电源分类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[1]。
线性稳压直流电源的特点是:输出电压比输入电压低;反应速度快,输出纹波较小;工作产生的噪声低;效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的);发热量大(尤其是大功率电源),间接地给系统增加热噪声。
线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。
开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线形电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
5V,12V直流稳压电源的设计
附录4、测量参数图片…………………………………………271.晶体管串联型直流稳压电源1.1电路组成(1)电路图1-1晶体管稳压电路(2)框图图1-2框图1.2工作原理图1-3稳压过程(1)电路各部分作用通过变压器的降压作用的到一个交流的低电压,然后通过桥式整流电路将交流的信号转换为单向脉动电压,在通过滤波电路来的到稳定的直流,其中通过晶体管来进行稳压。
最后有一个过载保护电路。
最后有一个分压电路输出电压。
(2)稳压原理我们结合图1-1来分析,当由于外界原因导致电压升高时,输出电压升高,此时由于电阻R7的分压作用,导致VB3升高,继而使得VC3减小,又因为V C3的等于VB2,使得VCE1增大,由于电路整体是一个串联型电路,所以使得Vo减小。
同理,当输出电压减小时,导致VB3减小,进而使得V C3增大,接着使得V CE1减小,继而使得VO增大。
从而达到了稳压效果。
1.3主要技术指标(1)输入电压:AC: ~220V(2)输出直流稳压:DC:3V、4.5V、6V三档。
(3)输出直流电流:额定值150mA,最大值 300mA。
(4)具有过载,短路保护,故障消除后自动恢复。
2. 直流稳压电源2.1直流稳压电源的组成图2-1直流稳压电源组成2.1.1整流电路组成及原理整流电路的任务:交流电压转变为单向脉动的电压(图2-2)。
技术指标:衡量整流工作性能的参数输出电压平均值V O(AV):反映整流电路将交流电压转换为直流电压的能力。
脉动系数S:反映整流输出电压中交流成分的大小,用来衡量整流电路输出平滑程度。
S= VOr / VO(AV)图2-2整流波形常用单相整流电路分类:1、半波整流(图2-3)图2-3半波整流(1)工作原理:u2 >0 时:二极管导通,忽略二极管正向压降,uo=u2u2<0时:二极管截止, u o=0注:分析时,把二极管当作理想元件,即正向导通电阻为零,反向电阻穷无穷大。
(2)输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io )(图2-4)图2-4波形图(3)二极管上的平均电流及承受的最高反向电压(图2-5)图2-5承受最高电压二极管上的平均电流:I D= I O承受的最高反向电压:Umax=2U22.全波整流(图2-6)图2-6全波整流(1)工作原理变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压U2当U2正半周时:D1导通,D2截止。
直流稳压电源的了课程设计实验报告 5V直流稳压电源设计
机电一体化实训5V直流稳压电源设计报告学校:西安科技大学高新学院班级:机械设计制造及其自动化姓名:***学号:***指导老师:邵小强设计时间:2012.7.2—2012.7.13目录1 设计题目 (3)2 设计方案和要求 (3)2.1 设计目的 (3)2.2设计技术指标与要求 (3)2.2.1 基本要求 (3)2.2.2 技术指标 (3)3 电路原理分析 (3)3.1 原理分析 (3)4 各单元电路图及功能说明 (4)4.1.1 电源变压器 (4)4.1.2 整流电路 (5)4.1.3 滤波电路 (6)4.1.4 稳压电路 (6)4.1.5 总电路 (8)4.1.6 元件清单 (8)5 电路的调试及仿真数据 (9)5.1 虚拟示波器检测图 (9)5.2 数据指标。
(10)6 心得体会 (11)7 致谢语 (11)8 参考文献 (12)1 设计题目题目:《基于EWB的串联型直流稳压电源的设计》2 设计方案和要求2.1 设计目的(1)、设计用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
(2)、学习使用EWB软件并对串联型直流稳压电源进行仿真验证。
2.2设计技术指标与要求2.2.1、基本要求A、电路能输出直流5V与9V两档电压;B、拟定测试方案和设计步骤;C、根据性能指标,计算元件参数,选好元件,并画出电路图;D、仿真验证输出信号;E、写出设计性报告。
2.2.2、技术指标:A、输出5V与9V两档电压,同时具备正负极性输出;B、输出额定电流250mA最大电流650mA;C、在最大输出电流时纹波电压峰值3 电路原理分析与方案设计3.1原理分析:采用变压器、二极管、集成运放,电阻、稳压管、三极管等元件器件。
220V 的交流电经变压器变压后变成电压值较小的交流,再经桥式整流电路和滤波电路形成直流,稳压部分采用串联型稳压电路。
比例运算电路的输入电压为稳定电压,且比例系数可调,所以其输出电压也以调节;同时,为了扩大输出大电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。
5V,12V直流稳压电源的设计
1。
晶体管串联型直流稳压电源1.1电路组成(1)电路图1-1晶体管稳压电路(2)框图图1—2框图1。
2工作原理图1-3稳压过程(1)电路各部分作用通过变压器的降压作用的到一个交流的低电压,然后通过桥式整流电路将交流的信号转换为单向脉动电压,在通过滤波电路来的到稳定的直流,其中通过晶体管来进行稳压。
最后有一个过载保护电路。
最后有一个分压电路输出电压。
(2)稳压原理我们结合图1—1来分析,当由于外界原因导致电压升高时,输出电压升高,此时由于电阻R7的分压作用,导致V B3升高,继而使得V C3减小,又因为V C3的等于V B2,使得V CE1增大,由于电路整体是一个串联型电路,所以使得Vo减小。
同理,当输出电压减小时,导致V B3减小,进而使得V C3增大,接着使得V CE1减小,继而使得V O增大。
从而达到了稳压效果。
1.3主要技术指标(1)输入电压:AC: ~220V(2)输出直流稳压:DC:3V、4。
5V、6V三档。
(3)输出直流电流:额定值150mA,最大值 300mA.(4)具有过载,短路保护,故障消除后自动恢复。
2. 直流稳压电源2。
1直流稳压电源的组成图2—1直流稳压电源组成2.1.1整流电路组成及原理整流电路的任务:交流电压转变为单向脉动的电压(图2—2)。
技术指标:衡量整流工作性能的参数输出电压平均值V O(AV):反映整流电路将交流电压转换为直流电压的能力。
脉动系数S:反映整流输出电压中交流成分的大小,用来衡量整流电路输出平滑程度.S= V Or / V O(AV)图2-2整流波形常用单相整流电路分类:1、半波整流(图2—3)图2-3半波整流(1)工作原理:u2 〉0 时:二极管导通,忽略二极管正向压降,u o=u2u2<0时:二极管截止, u o=0注:分析时,把二极管当作理想元件,即正向导通电阻为零,反向电阻穷无穷大.(2)输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io )(图2—4)图2—4波形图(3)二极管上的平均电流及承受的最高反向电压(图2-5)图2—5承受最高电压二极管上的平均电流:I D= I O承受的最高反向电压:Umax=2U22.全波整流(图2-6)图2—6全波整流(1)工作原理变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压U2当U2正半周时: D1导通,D2截止。
5V12V直流稳压电源的设计
5V12V直流稳压电源的设计在5V和12V直流稳压电源的设计中,我们需要考虑多个因素,包括输入电压范围,输出电流需求,稳压精度要求以及保护功能等。
下面是一个基于线性稳压器的5V和12V直流稳压电源的设计方案。
1.设计参数:-输入电压范围:15V-20V-输出电压:5V和12V-输出电流:1A2.设计原理:该设计方案基于线性稳压器的原理,使用集成稳压器芯片来实现稳压功能。
线性稳压器将输入电压降低到所需的稳定输出电压。
该设计方案选用了LM7805和LM7812稳压芯片来实现5V和12V稳压功能。
3.电路图:电路图中包括以下组件:-变压器-整流桥-滤波电容-稳压芯片-输入和输出电容-电源指示灯4.设计步骤:-步骤1:选择适当的变压器来降低输入电压。
根据输出电流需求和线性稳压器的效率,选择合适的变压器。
-步骤2:将变压器输出的交流电经过整流桥整流为直流电,然后通过滤波电容来滤除纹波。
-步骤3:使用稳压芯片来实现稳定的输出电压。
选择LM7805和LM7812芯片,并根据芯片的数据手册连接芯片引脚。
-步骤4:在输入和输出端加入合适的电容来稳定电源电平。
-步骤5:加入电源指示灯来显示电源工作状态。
5.稳压精度要求:LM7805和LM7812芯片具有固定的输出电压,分别为5V和12V。
根据芯片的数据手册,稳压精度可以达到2%左右。
6.保护功能:为了保护电源和连接设备,我们可以在输入端加入过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路等功能。
这些保护功能可以使用过压保护芯片、电流限制电路和温度传感器等元器件实现。
7.总结:通过基于线性稳压器的设计方案,我们可以实现一个稳定的5V和12V直流电源。
在设计过程中,我们需要选择合适的变压器、稳压器芯片以及添加适当的保护功能。
该设计方案可以满足输出电流为1A的需求,并具备较高的稳压精度和保护功能。
5v简易直流稳压电源仿真设计
关键词:电源;稳压;整流;滤波
Abstract
Power as energy supply part of electrical, electronic equipment is essential, the demand is increasing, and each index function, stability of power demand higher.Research and development of power supply has become an important link in the development of new technology, new equipment, it plays an important role in promoting the development of science and technology. First, the input 220V, 50Hz alternating current through a voltage transformer device requires reduced 25V, then full bridge rectifier circuit for rectifying and smoothing processing and the ripple, the output DC voltage of a three-terminal voltage regulator circuit to obtain a stable DC voltage.through the relevant knowledge can calculate the parameters of each device in the circuit, the circuit performance meet the design requirements of the voltage, current and other parameters. Simulation of the designed circuit by using Proteus simulation software, make the design meet the requirements.
具有漏电保护装置的直流5V稳压电源设计1
具有漏电保护装置的直流5V 稳压电源设计一、任务设计并制作一台线性直流稳压电源和一个漏电保护装置,电路连接如图1所示。
图中R L 为负载电阻、R 为漏电电流调整电阻、m A 为漏电流显示电流表、S 为转换开关、K 为漏电保护电路复位按钮。
二、要求设计一台额定输出电压为5V ,额定输出电流为1A 的直流稳压电源。
(1)R L 阻值固定为5Ω。
当直流输入电压在7~12V 变化时,要求输出电压为5±0.05V ,电压调整率S U ≤1%。
(2)连接方式不变,直流输入电压固定在8V ,当直流稳压电源输出电流由1A 减小到0.01A 时,要求负载调整率S L ≤1%。
(3)设计一个动作电流为30mA 的漏电保护装置。
(4)将R L 接到漏电保护装置的输出端,阻值固定为20Ω,R 和电流表A 组成模拟漏电支路(见图1)。
调节R ,将漏电动作电流设定为30mA 。
当漏电保护装置动作后,R L 两端电压为0V 并保持自锁。
(5)排除漏电故障后,按下K 恢复输出。
要求漏电保护装置没有动作时,输出电压≥4.6V 。
(4)要求漏电保护装置动作电流误差的绝对值≤5%。
(6)尽量减小漏电保护装置的接入功耗。
三、说明(1) 本题电压调整率的定义为:%100112⨯-=o o o U U U U S 。
式中U o1是直流输入电压为7 V 时的输出电压,U o2是直流输入电压为12 V 时的输出电压。
(2) 本题负载调整率的定义为:%100512⨯-=o o L U U S 。
式中U o1是负载电阻为500Ω时的输出电压,U o2是负载电阻为5Ω时的直流稳压电源输出电压。
电四、评分标准设计报告:总分:项目制作与调试80分设计报告20分。
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直流稳压电源设计
姓名:_
学号:_
专业:
班级:_______
2012年3月12号
课题:
220v交流电转5v直流电的电源设计
一.电路实现功能
该电路输入家用220v交流电,经过全桥整流,稳压后输出稳定的5v直流电。
二.特点
方便实用,输出电压稳定,最大输出电流为1A,电路能带动一定的负载
设计方案
设计思路:
考虑到直流电流电源。
我们用四个1N4007四个晶体管构成桥式整流桥。
,将220V50Hz的交流电转换为直流电。
以电容元件进行整流。
因为我们要输出5V的电压,所以选用7805。
设计原理连接图:
一、变压器变压
220V交流电端子连一个降变压器把电压值降到8V左右
二、 单项桥式全波整流电路
根据图,输出的平均电压值0()2012sin ()AV U U d π
ωτωτπ=⎰
即:0()20.9AV U U
三、 电容滤波
本设计我们使用电容滤波,滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。
C 越大, RL 越大,τ越大,放电越慢,曲线越平滑,脉动越小。
四、 直流稳压
因为要输出5V 的电压,所以选用LM7805三端稳压器件
五、 总电路
如图所示电路为输出电压+5V、输出电流1.5A的稳压电源。
它由电源变压器B,桥式整流电路D1~D4,滤波电容C1、C3,防止自激电容C2、C3和一只固定式三端稳压器(7805)极为简捷方便地搭成的。
220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压,再经过桥式整流电路D1~D4和滤波电容C1的整流和滤波,在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。
此直流电压经过LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。
本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。
三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路,以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点,成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件。
六、实验所需元器件
万用板一个,1N4007晶体管四个,(220伏至8伏)
交流变压器一个,电解电容2200μF一个,电解电容
100μF一个,电容0.1F两个,LM7805三端稳压器一
个。
电烙铁一个,松香若干,锡丝若干~~。