串联型直流稳压电源设计说明书
模拟电子技术课程设计报告-串联型直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告-串联型直流稳压电源一、项目背景串联型直流稳压电源是一种电路结构简单、制作方便、运行可靠的常用电源。
它由控制部分和模拟部分所组成，其中的控制部分又由电压控制部分和电流控制部分组成。
由于控制原理比较复杂，模拟部分又由传统的电路技术组成，所以通常由多种元件，如电容、电阻、二极管、三极管等组成，给高质量、稳定的直流输出电压。
串联型直流稳压电源在很多领域都有广泛应用，如信号处理系统中，可以使用此电源为高灵敏度的模拟信号模块提供外部电源；在医疗仪器、工控系统中，这款串联型直流稳压电源的性能出色，能够满足具有特殊要求的电源需求；在电子化设备、数据中心等设备中，也可以使用此款电源准确地提供电源供应。
二、项目任务设计一款串联型直流稳压电源，其最大输出电流能够达到5A，最大输出电压可以调节到24V，其适用于家庭和工业应用场合。
三、项目实施1、首先进行输出电压的控制，采用一极管作为电压控制集成电路，这种集成电路可以调节输出电压的范围，也可以控制电压的波动范围。
2、接下来就是避免超流的功能实现。
为此，可以采用一极管和电阻组成的电流控制电路，其中一极管作为放大器，另一个电阻作为负反馈器件，可以准确地检测出电路中的过流状态并产生抑制信号，从而避免出现过流现象。
3、接着就是模拟部分的组成，采用电感、可变电容器、电阻和电容组成滤波电路，其中，电感具有较高的稳定性，可变电容器可根据需求调节信号的频率；电阻和电容则用来改善输出的稳定性。
4、最后对所有组成部分进行组合，并进行了多项电路参数的测试，确保电源的可靠性、性能稳定。
四、测试结果详细测试结果如下：（1）电源输出电压稳定性：在输出电压为24V时，标准偏差低于1V。
（3）杂散电流：输出电流小于2A时，杂散电流小于30mA。
（4）电源功耗：在输出电压24V的情况下，电源功耗小于15W。
五、结论本项目设计的串联型直流稳压电源，其输出电流可达到5A、输出电压可调节至24V，可以满足家庭和工业应用场合的需求。
直流稳压电源的设计
4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，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)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。
(2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5X103；输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路，最大输出电流不超过2A。
2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。
(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。
(3)保护电路拟采用限流型。
(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图，自制印刷板。
(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。
三、基本原理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组成，基本框图如图4.5所示。
各部分电路的作用如下：220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(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"1。
变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中，n为变压器的效率。
（2）整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除纹波，输出直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6（a）、（b）及（c）所示。
（a）全波整流电容滤波电路（b）桥式整流电容滤波电路（c）二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足：R1C =（3 〜5 ） ?式中T为输入交流信号周期；R L为整流滤波电路的等效负载电阻。
I（3）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（均属电压串联型），下面分别介绍其典型应用。
①固定三端集成稳压器正压系列：78XX系列，该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防过载而损坏。
直流稳压电源课程设计书
湖南工学院课程设计说明书课题名称：半导体直流稳压电源的设计和测试院部：电气与信息工程学院专业：电子信息工程班级：通信1103设计人：李泽告指导老师：雷美艳时间：2013.5.28课程设计任务书半导体直流稳压电源的设计和测试（一）设计目的1、学习直流稳压电源的设计方法；2、研究直流稳压电源的设计方案；3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法；（二）设计要求和技术指标1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V）等，输入电压为交流220V，最大输出电流为I omax=500mA，纹波电压△V OP-P≤5mV，稳压系数Sr ≤5%。
2、设计基本要求设计一个能输出±12V/±9V/±5V等的直流稳压电源；拟定设计步骤和测试方案；根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图；在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源；测量直流稳压电源的内阻；测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；撰写设计报告。
3、设计扩展要求（1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V；(2)要求有短路过载保护。
（三）设计提示1、设计电路框图如图所示稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。
测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV I/ΔV I V O。
测量内阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，r o=ΔV O/ΔI L。
纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。
可将其放大后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O，由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定误差。
串联型直流稳压电源设计资料
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，并实现电压为正负三伏与九伏。
关键词：直流；稳压；变压目录1.绪论 (3)1.1. 设计目的及意义 (3)1.2. 设计的任务及要求 (3)2. 设计方案 (4)2.1. 直流稳压电源电路设计 (4)2.1.1.采用三端集成稳压器电路 (4)2.1.2.用单片机制作的可调直流稳压电源 (4)2.1.3.晶体管串联式直流稳压电路 (4)2.2. 最终决定的直流稳压电源电路设计方案 (5)3.2直流稳压电源方案的确定 (7)3.2.1 电源变压器 (7)3.2.2 整流电路 (7)3.2.3滤波电路 (10)3.2.4 稳压电路 (12)4.元件选择 (13)4.1变压器的设计和选择 (14)4.2 整流电路的设计及整流二极管的选择14 4.3 滤波电容的选择 (15)4.4 稳压电路的设计 (15)4..5总体电路 (17)5.电路仿真及数据分析 (18)5.1电路仿真 (18)5.2 数据整理及最终分析 (19)5.2.1.稳压模块的数据结果 (19)5.2.2. 整体分析 (19)6.稳定直流稳压源的制作 (20)7.总结 (20)参考文献 (21)附录元件清单 (22)1.绪论1.1.设计目的及意义本次设计的串联型直流稳压电源具有较高的实用价值。
通过本次设计让我充分理解了串联型直流稳压电源的工作原理，了解其工作特点以及目前市面上一些直流稳定电源存在的一些缺陷。
通过设计尽量去完善直流稳压电源系统。
使得这个电源在使用的时候尽量便捷，尽量直观。
在一系列的设计过后能够使自己初步形成工程设计的基本思想和一般设计方法。
串联型直流稳压电源实验报告
串联型直流稳压电源实验报告一、实验介绍串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型，它可以将交流电转化为稳定的直流电，并且可以调节输出的电压和电流。
本次实验旨在通过搭建一个串联型直流稳压电源，加深对其原理和构造的理解，并掌握其使用方法。
二、实验器材1.变压器：输入220V，输出18V/2A2.桥式整流器：4个1N4007二极管3.滤波电容：2200uF/35V4.稳压管：LM317T5.可变电阻：10KΩ6.固定电阻：240Ω、330Ω、1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ各若干个7.万用表三、实验步骤1.将变压器的输入线接入市电（220V），输出线接入桥式整流器中间两个引脚。
2.将桥式整流器两端分别连接滤波电容正负极。
3.将LM317T三个引脚依次连接可变电阻中间引脚、固定电阻240Ω中间引脚和滤波后的正极。
4.将固定电阻330Ω连接在LM317T的调节引脚和负极之间。
5.将固定电阻1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ分别连接在可变电阻两端和负极之间，以便调节输出电压。
6.使用万用表测量输出电压和电流。
四、实验结果通过搭建串联型直流稳压电源，我们成功地将220V的交流电转化为了稳定的直流电，并且可以通过调节可变电阻和固定电阻的值来控制输出的电压和电流。
经过实验测量，我们得到了以下数据：输出电压：0-15V可调输出电流：0-2A可调五、实验分析1.桥式整流器的作用是将交流信号转化为直流信号，滤波器则可以去除直流信号中的杂波。
2.LM317T是一种常见的线性稳压器件，它可以通过控制其输入端与输出端之间的参考电压来实现对输出端稳定直流电压的调节。
3.可变电阻和固定电阻可以通过改变其阻值来控制LM317T输入端与输出端之间的参考电压，从而达到对输出直流信号的调节。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了串联型直流稳压电源的原理和构造，并掌握了其使用方法。
同时，我们也意识到了电路中各个元件的重要性和作用，这对我们今后的学习和实践都有着重要的意义。
数字显示可调直流稳压电源的设计说明
毕业设计(论文)说明书数字显示可调直流稳压电源的设计专业电气自动化技术班级14电气（2）班学生沛波指导教师盛继华2014年2月----2014年6月工业大学毕业设计（论文）任务书成教学院（系）电气自动化技术专业 2014 级 1班沛波注原件存主办源（系、单位）。
摘要随着科技的发展，电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。
电源已经成为电气和电子设备中必不可少的能源供应部件，对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节，在推动科技发展中起着重要作用。
本文介绍了一种数字显示连续可调直流稳压电源的设计方案，此方案应用 7824与7924芯片组成稳压电源的电源模块，用 ICL7107芯片组成了数显模块，最终通过两个模块的连接实现连续可调直流稳压功能。
同时，本文还对电源模块和数显模块的基本原理，参数计算和性能指标等进行了分析讲解。
这种电源价格便宜，电路简单，并且可通过旋钮在-24V~24V 围调节电压，使用方便、安全、稳定性高。
关键词：稳压电源 A/D 转换器电源模块稳压模块高级技师学院电气工程专业（论文）目录第一章绪论 ............................................................................ (1)1.1 直流稳压电源的介绍 (1)1.2 直流稳压电源的技术指标 (1)1.2.1 描述输入交流电压变化对输出电压影响的技术指标 (1)1.2.2 描述负载变化对输出电压影响的技术指标 (2)1.3 稳压电源的分类 ............................................................................ .. (3)第二章电源总体方案确定 (5)2.1 电源模块的选定 (5)2.1.1 晶体管串联式直流稳压电路 (5)2.1.2 用单片机制作的可调直流稳压电源 (5)2.1.3 采用三端集成稳压器电路 (6)2.1.4 方案的确定 (7)2.2 显示模块的选定 (7)2.2.1 采用双积分 A/D 转换器 MC14433 的方案 (7)2.2.2 采用 ICL7107 的方案 (7)2.2.3 方案确定 (7)第三章电源模块的设计 (8)3.1 三端稳压器的工作原理 (8)3.2 稳压器的主要参数 (8)3.2.1 输出电压 V。
串联型直流稳压电源设计报告
串联型直流稳压电源设计姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※※※※※2013级模拟电子技术课程设计摘要直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波器、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。
本设计采用串联型直流稳压电路模型，选择LM7812三端集成稳压器构成输出电压可调的电压源。
采用multisim11.0仿真软件进行仿真，仿真结果符合预期。
目录第1章设计任务与要求 (1)第2章方案与论证 (1)第3章单元电路设计与参数计算 (1)3.1 设计方案 (1)3.2 原理框图 (2)3.3 稳压电路和保护电路 (2)3.4 滤波电路 (3)3.5整流电路 (3)3.6 电源和变压器电路 (4)第4章仿真与调试 (5)第5章收货和体会 (7)参考文献 (7)第1章 设计任务与要求采用LM7812三端集成稳压器设计一稳压电源，其性能指标如下：(1)输入交流电压220V （50H Z ），输出电压V U od 24~12=,最大输出电流mA ax 800I m = (2)电网电压波动±10%，输出电压相对变化量2%。
稳压系数S r ＜0.05。
(3)内阻Ω<1.0o r (4)工作温度℃44~25(5)有过流保护电路，当负载电流超过1.5I max 时过流保护电路工作。
第2章 方案与论证直流集成稳压电源设计思路：(1)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，但其幅度变化大（即脉动大）。
(3)脉动大的直流电压经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电。
(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。
串联型直流稳压电源课程设计
《串联型直流稳压电源课程设计》任务书一、课题名称：串联型直流稳压电源二、技术指标：稳压系数Sv输出电阻r0温度系数ST纹波电压U0r及纹波系数Sv纹波电压S≤5 mV三、要求：输出电压Uo可调：6~12V输出额定电流：Io=500mA电压调整率Ku≤0.5电源内阻Rs≤0.1纹波电压S≤5 mV过载电流保护:输出电流为600mA，限流保护电路工作指导教师：学生：摘要直流稳压电源应用广泛，几乎所有电器、电力或电子设备都毫不例外地需要稳定的直流电压（电流）供电，它是电子电路工作的“能源”和“动力”。
不同的电路对电源的要求是不同的。
在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。
电子设备中的电源一般由交流电网提供，如何将交流电压（电流）变为直流电压（电流）供电？又如何使直流电压（电流）稳定？这是电子技术的一个基本问题。
解决这个问题的方案很多，归纳起来大致可分为线性电子稳压电源和开关稳压电源两类，它们又各自可以用集成电路或分立元件构成。
半导体二极管和晶体管是电子电路中常用的半导体器件，也是构成集成电路的基本单元。
本工程训练主要利用这两种元器件设计制作一个分立式元器件串联反馈型稳压电源。
直流稳压电源由交流电网经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。
本次设计的主要内容是围绕着如何使分立式元器件串联可调直流稳压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。
首先介绍了全波整流电路的工作原理，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后引入了具有放大环节和辅助电源的串联可调式稳压电源，并在电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。
关键字：串联稳压,直流,可调电源，DXP软件，PCB板,目录一串联直流型稳压电源整体简介 (4)1.1 制作串联型稳压电源的目的要求 (4)1.2 基本知识介绍 (4)二分立式元器件串联反馈型稳压电源设计与计算 (9)2.1串稳压电路原理 (9)2.2 实验设计原理图 (10)2.3 电路整体结构的设计与各部分相关参数的计算 (10)2.4电路选择 (11)三 PCB板的制作与元器件的安装 (19)3.1 PCB板的制作流程介绍 (19)3.2打印PCB图，热转印，腐蚀，钻孔，完成PCB板的制作。
WYK系列直流稳压稳流电源通用说明书
WYK-系列直流稳压稳流电源使用手册扬州华泰电子有限公司一、概述1、WYK－系列直流稳压电源线路形式为线性串联调整式，具有稳定性高，纹波电压低等优点。
2、采用基准电压悬浮迭加技术，输出电压可以从零伏起调到额定值，输出电流可以从零安培预置到额定值。
3、采用继电器或可控硅改变整流桥两端的交流电压，减小调整管的管压降，提高整机效率。
4、高电压和大电流产品采用可控硅移相预稳压技术，提高了整机工作效率；过热自动风冷技术的使用，大大提高了整机的可靠性。
二、主要技术指标小功率产品大功率及定制产品输入电压AC220V±10%,50Hz±1HzAC V±10%50Hz±1Hz输出电压0~ 30 V 0 ~ V 输出电流0 ~ 40 A 0 ~ A源效应CV≤1×10-3 +2mVCC≤1×10-3 +10mA≤%负载效应CV≤1×10-3+5mVCV≤1×10-3+5mA≤ %周期与随机漂移(有效值) CV≤10mVCC≤20mA≤ mV使用环境0－40 ,℃相对湿度<90% 说明：大功率及定制产品指标根据用户要求。
三、工作原理１、交流预稳原理继电器的工作状态是随输出电压的变化而变化。
输出电压为零时，所有的继电器全部释放，整流桥两端的交流电压最低；调节调压电位器，使输出电压逐步升高，此时所有继电器逐步处于吸合状态，使整流桥两端的交流电压最高。
其优点是保证调整管C-E两端电压在一定范围内，提高整机效率。
高电压、大电流产品，采用可控硅移相预稳压技术，电路设计时，控制电路从调整管集电极和发射极取样，通过运算放大器放大，放大后的信号与从同步取样电路、锯齿波形成电路产生的锯齿波进行调制，得到一个脉宽可调的触发脉冲，对可控硅进行移相控制，从而保证调整管集电极与发射极之间的电压稳定，提高整机效率。
2、稳压原理交流电压整流滤波后，直流电压由三极管进行串联调整，输出恒定的直流电压。
直流稳压电源设计
直流稳压电源设计课 程 设 计 任 务 书题 目 直流稳压电源设计（写自己的）一、 设计的目的 电源技术是一门很重要的技术，服务于各行各业。
直流稳压电源是电子技术中常用的仪器设备之一，广泛应用于教学、科研等领域，是电子科技人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究不可缺少的电子仪器。
整个电源系统是由变压、整流、滤波、稳压四部分组成。
家用电器和其它各类电子设备都需要电压稳定的直流电源供电，但实际生活中是由220V 的交流电网供电，这就需要通过电源系统将交流电转换成低电压直流电。
（写自己的）二、设计的内容及要求1) 输入电压为220V AC ，输出为直流电压2) 输出电压可调：Uo=+3V ～+9V ；最大输出电流：Iomax=800mA ；输出电压变化量：ΔVop_p ≤5mV ；4. 稳压系数：S V ≤3103-⨯3) 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法4) 培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力（写自己的）三、指导教师评语四、成 绩指导教师 (签章)2017 年 06 月 16 日承诺本人郑重承诺：所呈交的设计（论文）是本人在导师的指导下独立进行设计（研究）所取得的成果，除文中特别加以标注引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计（研究）成果。
对本设计（研究）做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
如被发现设计（论文）中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担一切后果。
学生签名：摘要在电子电路及电子设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
本文实现了串联反馈调整型稳压电源的设计，依据功能划分，文中论述了组成该稳压电源的各个部分。
最后给出了总原理图及元器件清单，对整体电路用multisim软件进行了仿真分析。
结果表明，该稳压电源电路能够达到预期目的，结构比较简单，有较高的精度，是一种比较实用的电路，具有较高的实用价值。
关键词：直流稳压电源；串联反馈；保护电路撰写说明：摘要要简明扼要，写大概100～200字，3-8个关键词。
串联型直流稳压电源课程设计
模拟电子技术课程设计报告学院电子信息与电气工程学院专业电子信息科学与技术班级XXXXXXXXXX学生姓名XXXXXXXX学号XXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXX串联型直流稳压电源一、主要指标和要求1、输出电压：8~15V可调2、输出电流：I=1A3、输入电压：交流220V +/- 10%4、保护电流：Im =1.2A5、稳压系数：Sr = 0.05%/V< 0.5 Ω6、输出电阻：R7、交流分量（波纹电压）：<10mV二、方案选择及电路工作原理分析电路组成及工作原理；我们所设计的串联型直流稳压电源为小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转化为幅值稳定、输出电流为1A以下的可调直流电压。
交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图如图1所示。
1、电源变压器电源变压器是利用电磁感应原理，将输入的有效值为220V的电网电压转换为所需的交流低电压。
变压器的副边电压有效值由后面电路的需要决定。
2、整流电路整流电路的任务是将经过变压器降压以后的交流电压变换为直流电压。
变压器的选择，除了应满足功率要求外，它的次级输出电压的有效值Ｖ2 应略高于要求稳压电路输出的直流电压值。
对于高质量的稳压电源，其整流电路一般都选用桥式整流电路。
整流电路常见的有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，和单相全波整流电路。
(1)工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，如图（a）所示。
在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。
根据图1（a）的电路图可知：当正半周时，二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时，二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。
(2)参数计算输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。
串联型直流稳压电源设计报告
串联型直流稳压电源设计姓 名学 号院、系、部 班 号 完成时间※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2013级 模拟电子技术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5-12V范围内调节。
稳压电源的电路有许多种形式，即有分立元件组成又有集成稳压器加上一些外围元件组成，即有固定式的，又有可调式的。
本设计按指标要求选用具有成本低、性能指标高、可靠、使用简单、安装调试方便等优点的集成稳压器LM317组成的稳压电源电路。
关键词：直流、稳压、变压目录第1章设计目的 (1)第2章设计任务及要求 (1)2.1 设计任务 (1)第3章设计方案及原理框图 (1)3.1 原理说明 (1)3.2 电路框图 (2)3.2.1 调整环节 (2)3.2.2 比较放大环节 (2)3.2.3 基准环节 (3)3.2.4 取样环节 (3)3.2.5 流程图 (3)第4章单元电路设计及主要元器件参数计算 (4)4.1 电压的确定 (4)4.2 电源变压器 (4)4.3 整流电路 (4)4.4 滤波部分 (4)4.5 稳压部分 (5)第5章电路图 (5)第6章仿真结果 (6)第7章设计总结 (7)参考文献 (8)第1章 设计目的1．掌握运用集成元件设计直流稳压电路。
2．用选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器设计直流稳压电源。
第2章 设计任务及要求2.1 设计任务采用LM317三端集成稳压器设计一稳压电源。
1．输入交流电压220V （50HZ ），输出电压V U D O 12~5=,最大输出电流A I 1max=2．电网电压波动±10%，输出电压相对变化量2%。
串联型直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告设计名称：串联型直流稳压电源。
学生班级:学生姓名:学生学号：设计时间：2012年1月5日一、设计任务和要求1）用晶体管组成设计串联式直流稳压电源电路2）要求输出：输出直流电压Vo＝12V±0.2V在此基础上电压值可调。
输出直流电流Io＝0-200mA电网电压(220V)波动范围为10%输出内阻ro<＝0.1Ω输出纹波电压Voac<＝2mV有过流保护3) 画出电路图，写总结报告《模拟电子技术课程设计》二．原理与实现思路本设计设计的是直流稳压电源，直流稳压电源一般是由电源变压器，整流电路，滤波电路，和稳压电路组成。
三． 电路方案（理论计算）A.变压器的设计和选择本次课程设计的要求是输出输出直流电压Vo ＝12V ±0.2V ，输出电压较 低，而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右，由Omin Imax CE U U U -=，CE U 为饱和管压降，以饱和管压降CE U =3伏计算，为了使调整管工作在放大区，输入电压最小不能小于12V ，为保险起见，可以选择220V-15V 的变压器，再由P=UI 可知，变压器的功率应该为0.2A ×12V=2.4w ，所以变压器的功率绝对不能低于2.4w ，并且串联稳压电源工作时产生的热量较大，效率不高，所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。
结合市场上常见的变压器的型号，可以选择常见的变压范围为220V-15V ，额定功率5W ，额定电流1A 的变压器。
B.整流电路的分析与理论计算。
整流二极管的伏安特性；正向导通为0，正向电阻为0.在此处键入公式。
方案一：单相半波整流电路u 2的正半周，D 导通， A→D→R L →B，u O = u 2 。
u 2的负半周，D 截止，承受反向电压，为u 2； u O =0。
（2）U O （AV ）和 I L （AV ）的估算已知变压器副边电压有效值为U 2（3）二极管的选择考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足单相半波整流电路简单易行，所用二极管数量少。
串联型直流稳压电源
1串联型直流稳压电源为克服稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调的缺点，引入串联型稳压电路。
串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用由晶体管电流放大作用增大负载电流，并在电路中引入深度电压负反馈，使输出电压稳定,通过改变网络参数使输出电压可调。
直流稳压电源主要由四部分组成：变压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分。
除变压器部分外，其它部分都有多种形式。
其中串联反馈型直流稳压电源是比较典型的一种。
1.1整体电路框图串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图1.1所示。
1.22相差较大，因而需要通过电源变压器降压。
变压器的副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压。
为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。
再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得很高的稳定性整体电路原理图2.1基准点压电路、采样电路和比较放大电路等四个部分。
此外，为使电路安全工作，还在电路中加保护电路，所以串联想稳压电路的方框图如图在U2的正半周内，二极管D1、D4导通，D2、D3截止；U2的负半周内，D2、D3导通，D1、D4截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L，且方向是一致的。
电路的输出波形如图2.4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，即I f=I o1/22(U2是变压副边电压有效值) [1]。
2.4滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但含较大的交流成分，不能适应多数电子设备的需要。
因此，整流后还需要滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
滤波电路分为：电容滤波电路和电感滤波电路。
本设计采用电容滤波电路。
2.4.1电容滤波的原理电容滤波电路利用电容的充电放电作用，使输出电压平滑。
其电路如图2.5所示。
2.54直流稳压电源电路图2.6.3 差分比例运算电路电路中有两个输入，且参数对称，如图2.12所示，则：3串联型稳压直流电源总电路图串联型稳压直流电源电路如图3.1所示。
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电子技术课程设计电气与电子工程系电气工程及其自动化专业题目：串联型直流稳压电源学生姓名：班号：学号：指导教师;时间：年月日 ~ 年月日指导教师评语：成绩：串联型直流稳压电源设计报告一、设计题目题目：串联型直流稳压电源二、设计任务：设计并制作用晶体管、集成运算放大器电阻、电阻器、电容组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输入电压：2、输出电压：3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压；3、输出电流：最大电流为1A；4、保护电路：过流保护、短路保护。
三、理电路和程序设计：一电路原理方框图：二原理说明：（1）单相桥式整流电路可以将单相交流电变换为直流电；（2）整流后的电压脉动较大.需要滤波后变为交流分量较小的直流电压用来供电；（3）滤波后的输出电压容易随电网电压和负载的变化波动不利于设备的稳定运行；（4）将输出电压经过稳压电路后输出电压不会随电网和负载的变化而变化从而提高设备的稳定性和可靠性.保障设备的正常使用；（5） 关于输出电压在不同档位之间的变换.可以将稳压电源的电压设置为标准电压再对其进行变换.电压在档位间的调节可以通过调节电位器来进行调节.从而实现对输出电压的调节。
四：方案选择一：变压、滤波电路方案一和方案二的变压电路和滤波电路相同.二者的差别主要体现在稳压电路部分。
图1 变压和滤波电路二：稳压电路方案一：此方案以稳压管D1的电压作为三极管Q1的基准电压.电路引入电压负反馈.当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大（减小）时.晶体管发射极电位将随着升高（降低）.而稳压管端的电压基本不变.故基极电位不变.所以由E B BE U U U -=可知BE U 将减小（升高）导致基极电流和发射极电流的减小（增大）.使得R 两端的电压降低（升高）.从而达到稳压的效果。
负电源部分与正电源相对称.原理一样。
图2 方案一稳压部分电路方案二：该方案稳压电路部分如图2所示.稳压部分由调整管（Q1、Q2组成的复合管）.比较电路（集成运放U2A）.基准电压电路（稳压管D1BZV55-B3V0）.采样电路组成（采样电路由R2、R3、R4、R5组成）。
当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到A的反相输入端.然后与同相输入端的电位进行比较放大.运放的输出电压.即调整管的基极电位降低（升高）；由于电路采用射极输出形式.所以输出电压必然降低（升高）.从而使输出电压得到稳定。
Q1图3 方案二稳压部分单元电路对以上两个方案进行比较.可以发发现第一个方案为线性稳压电源.具备基本的稳压效果.但是只是基本的调整管电路.输出电压不可调.而且输出电流不大.而第二个方案使用了集成运放和调整管作为稳压电路.输出电压可以通过开关J1在3-6V、6-9V、9-12V之间调节.功率也较高.可以输出较大的电流。
稳定效果也比第一个方案要好.所以选择第二个方案作为本次课程设计的方案。
三：电路框图和电路图整体电路的框架如下图所示.先有变压器对其进行变压.变压后再对其进行整流.整流后是高低频的滤波电路.最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路.稳压后为了进一步得到更加稳定的电压.在稳压电路后再对其进行.最后得到滤波稳压电源。
图4电路框图图5 串联直流稳压总电路图五电路设计及元器件选择；（1）、变压器的设计和选择本次课程设计的要求是输出为3V-6V 、6V-9V 、9V-12V 的稳压电源.输出电压较低.而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右.由Omin Imax CE U U U -=.CE U 为饱和管压降.而Im ax U =12V 为输出最大电压.Om in U =3V 为最小的输入电压.以饱和管压降CE U =3V 计算.为了使调整管工作在放大区.输入电压最小不能小于15V.为保险起见.可以选择220V-15V 的变压器.再由P=UI 可知.变压器的功率应该为1A ×15V=15w.所以变压器的功率绝对不能低于15w.由于串联稳压电源工作时产生的热量较大.效率不高.所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。
结合市场上常见的变压器的型号.可以选择常见的变压范围为220V-15V.额定功率20W.额定电流2A 的变压器。
（2）、整流电路的设计及整流二极管的选择由于输出电流最大只要求1A.电流比较低.所以整流电路的设计可以选择常见的单相桥式整流电路.由4个串并联的二极管组成.具体电路如图3所示。
图6单相桥式整流电路二极管的选择：当忽略二极管的开启电压与导通压降.且当负载为纯阻性负载时.我们可以得到二极管的平均电压为)(AV o U ：)(AV o U =)(sin 212t d t U ωωππ⎰∙=π222U =0.92U其中2U 为变压器次级交流电压的有效值。
我们可以求得)(AV o U =17v 。
对于全波整流来说.如果两个次级线圈输出电压有效值为2U .则处于截止状态的二极管承受的最大反向电压将是222U .即为42.42v 考虑电网波动（通常波动为10%.为保险起见取30%的波动）我们可以得到实际的)(AV o U 应该大于22.1V.最大反向电压应该大于55.2V 。
在输出电流最大为1A 的情况下我们可以选择额定电流为2A.反向耐压为1000V 的二极管IN4007. （3）、滤波电容的选择当滤波电容1C 偏小时.滤波器输出电压脉动系数大；而1C 偏大时.整流二极管导通角θ偏小.整流管峰值电流增大。
不仅对整流二极管参数要求高.另一方面.整流电流波形与正弦电压波形偏离大.谐波失真严重.功率因数低。
所以电容的取值应当有一个范围.由前面的计算我们已经得出变压器的次级线圈电压为15V.当输出电流为1A 时.我们可以求得电路的负载为18Ω时.我们可以根据滤波电容的计算公式：C=(3～5)LR T2 来求滤波电容的取值范围.其中在电路频率为50HZ 的情况下. T 为20ms 则电容的取值范围为1667-2750uF.保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为35V 的铝点解电容。
另外.由于实际电阻或电路中可能存在寄生电感和寄生电容等因素.电路中极有可能产生高频信号.所以需要一个小的陶瓷电容来滤去这些高频信号。
我们可以选择一个50uF 的陶瓷电容来作为高频滤波电容。
（4）、稳压电路的设计稳压电路组要由四部分构成：调整管.基准稳压电路.比较放大电路.采样电路。
当采样电路的输出端电压升高（降低）时采样电路将这一变化送到A 的反相输入端.然后与同相输入端的电位进行比较放大.运放的输出电压.即调整管的基极电位降低（高）；由于电路采用射极输出形式.所以输出电压必然降低（升高）.从而使输出电压得到稳定。
由于输出电流较大.达到1A.为防止电流过大烧坏调整管.需要选择功率中等或者较大的三极管.调整管的击穿电流必须大于1A.又由于三极管CE 间的承受的最大管压降应该大于15-6=9V.考虑到30%的电网波动.我们的调整管所能承受的最大管压降应该大于13V.最小功率应该达到）（m i n01L U U 1.1I P -≥=6.5W 。
我们可以选择适合这些参数最大功率为60W,最大电流超过6A.所能承受的最大管压降为100V 。
基准电路由3V 的稳压管和10K Ω的保护电阻组成。
由于输出电压要求为3V-6V 、6V-9V 和9V-12V.因此采样电路的采样电阻应该可调.则采样电路由一个电阻和三个可调电阻组成.根据公式：D U Dmax R RU ∆=求出。
其中D R 为输入端的电阻.R ∆为输出端与共地端之间的电阻 .D U 为稳压管的稳压值。
.所以根据此公式可求的电路的输出电压为3V-12V 。
可以输出3V-12V 的电压.运放选用工作电压在15V 左右前对电压稳定性要求不是很高的运放.由于AD704JN 的工作电压为正负12V-正负22V.范围较大.可以用其作为运放.因为整流后的电压波动不是很大.所以运放的工作电源可以利用整流后的电压来对其进行供电。
为了使输出电压更稳定.输出纹波更小.需奥对输出端进行再次滤波.可在输出端接一个5uf电容.这样电源不容易受到负载的干扰。
使得电源的性质更好.电压更稳定. 六画出系统的电路总图和元件列出清单图7 系统总电路图元件清单七、电路的调试及仿真数据调节可变电阻R2、R3、R4.可以得到课程设计所要求输出的3V-6V、6V-9V、9V-12V 的电压.仿真数据如下图8不同档位最高和最低电压实测直流电压的输出波形如图8所示：在高压的12V输出时电压有0.02V的电压波动.基本上对输出的影响不大.可也不考虑其影响；在低压的3V时输出波形为一直线.基本无电压波动符合理论的要求。
图9 ：3V、6V 、9 V、 12 V 输出波形图八总结本课程设计运用了模拟电路的基本知识.通过变压.整流.滤波、稳压等步骤.输出理论可变范围为3V-6V、6V-9V、9V-12V .实际可调范围为3V-5.989V、5.99 V-9.003V-11.832V的直流稳压电源。
总结如下：优点：该电路设计简单。
输出电压稳定.纹波值小.而且使用的元件较少.经济实惠.输出功率大.调整管可承受的范围也很大。
缺点：电路电压档位的调整如果改用大胡子开关就可以实现对电源档位的数字控制；在调节不同档位时无外部指示.实用价值较低。
改进一：将开关J1用三个NPN MOS代替.用集成JK触发器构成T触发器通过时钟脉冲实现输出Q高低电位的控制.以此来控制MOS管的通断来调节档位.还可以在MOS管和电位器的链接处链接不同颜色的二极管来指示不同的档位.从而方便了电压的调节也便于使用、维护和检修。
改进二：改进如下图所示（比较具有实用价值）心得体会：通过这次课程设计.我对于模电知识有了更深的了解.尤其是对串联直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究。
在电路的仿真过程中也提升了我的动手能力.实践能力得到了一定的锻炼.加深了对模拟电路设计方面的兴趣.理论与实践得到了很好的结合.加深自己对实用价值和理论的统一的了解。
但对于理论和实际应用的统一和对于器件在实际中的使用还有很大的不足.不能在使用器件时选择合适的参数的器件.不能根据器件的编号知道器件的基本功能。
在这方面需要很大的提高。