0-15V直流稳压电源设计
5 0-15V可调数控开关电源原理图
VCC 40 39 a 38 b c 37 36 d 35 e f 34 g 33 32 dp 31 30 29 VCC 28 eoc 27 start 26 25 24 qwei 23 bwei 22 swei 21 gwei
12M XTAL1
LED4+1 22 9 6 10 ALE EN START CLK P1 1 2 3 4 VCC
加
A
B
C
D
rx tx DIG.1 DIG.2
U2 ADD SUB 0-bit 1-bit 2-bit 3-bit 4-bit 5-bit 6-bit 7-bit RST rx tx CLK ALE OE ADD SUB RESET X2 X1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
数控可调开关电源
0V-15V 1A 0.1V步进
U5 LM2576ADJ
交流电 经电源变压器 隔离降压再经 桥式整流 滤波后 ,加到LM2576-ADJ 输入端 1 脚。稳压器 控制端 4 脚接于 电位器W和电阻 R 组成的 分压电路上,改变W即可改 变分压比,就 能调节 其输出电压大 小。 Vo = UREF(1 +W/R) , 其中 UREF为稳压 器取样电路基 准电压为1. 23V。用单片 机的IO口调制 PWM信号,改变电 压值 ,从而亦 可控制输出电 压。
1
IN IN GND GND
OUT OUT FB FB GND ON ON 3 5
2 4
L46 33uH/3A
Vout(0V-15V) W
10k
E9 100uF/25V D12 SS34
6
TO-263
(完整版)直流稳压电源电路的设计实验报告
直流稳压电源电路的设计实验报告一、实验目的1、了解直流稳压电源的工作原理。
2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。
3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理(1)直流稳压电源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的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下:图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换其中: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,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。
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。
滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。
4)稳压电路:其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。
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)整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2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2-3所示。
t整流二极管采用1N4007,具有正向导通电压降低,导通电流高,泄露电流低,过载电流高,成本低等优点,其基本参数如下图所示,有黑色线圈一端表示负极。
毕业设计(论文)-大功率直流稳压电源的设计[管理资料]
南京信息职业技术学院毕业论文作者学号系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目大功率直流稳压电源的设计指导教师评阅教师完成时间:2010 年05 月10 日毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1引言 (5)2概述 (5) (5) (6) (6) (7)3电源硬件系统设计 (7) (7) (8) (9) (9) (10) (13) (13) (13) (14) (15)4参数计算 (15) (15) (16) (18) (18)5辅助电路 (20) (20) (20) (21)6单片机控制系统的设计 (22) (22) (23)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)附录A 电路图 (28)1引言自70年代末以来,国外迅速发展功率场效应晶闸管(Power MOSFET),绝缘门级双级性晶闸管(IGBT)和MOS栅控晶闸管(MCT)等新型功率开关器件,由于这些新型器件具有开关频率高,器件自身的功率损耗小,因而转换效率高,电路结构简单等优点,在加热电源领域中,正在得到广泛的应用。
其中IGBT器件,其输出管压降低,一般在3V以下,器件本身的功耗小,具有晶闸管的优点,适合于大电流工作,其控制端采用了场效应管的技术,驱动非常小,适应于高速开关,且没有二次击穿的问题,工作比较安全,因此属于目前国际上有限发展的大功率开关器件。
国外器件制造厂商推出了一系列大功率IGBT模块,其最大单管电流已达到1000A以上,耐压可达到1200V(有的可达到1400V),开关时间在600ns以下。
其实际工作频率可达到50KHz,功率较小时可达到100KHz,因此是极有前途的功率开关器件。
但是,上述这些新型功率开关器件也存在一些弱点,如电压与电流的过载能力弱,当工作参数超过其安全范围是,非常容易损坏。
因此给电路结构的设计与制造提出了新的要求,并且需要快速而有效的保护措施。
由于IGBT逆变器的逆变频率高,节能效果好,在各种电源中均有重要的应用。
电子技术直流稳压电源获奖教案
1、复习二极管的基本结构,稳压管的工作原理;二极管由P型半导体和N型半导体所组成,P型半导体在硅(或锗)的晶体内掺入少量三价元素杂质,如硼(或铟)等。
硼原子只有3个价电子,它与周围硅原子组成共价键时,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空穴。
这个空穴与本征激发产生的空穴都是载流子,具有导电性能。
N型半导体在纯净的半导体硅(或锗)中掺入微量五价元素(如磷)后,就可成为N 型半导体。
在这种半导体中,自由电子数远大于空穴数,导电以电子为主,故此类半导体亦称电子型半导体。
稳压管反向击穿后,电流变化很大,但其两端电压变化很小,利用此特性,稳压管在电路中可起稳压作用。
2、要求5个学员为一组拆一个手机充电器,观察手机充电器里的元器件构成和电路结构;第一个是手机充电器(5V),第二个是笔记本电脑的电源线(15V),它们的输出电压都是直流电,那么如何将一个比较大的交流电压转化成一个比较小的直流电压,需要几个流程和分别需要用到哪些元器件?今天这堂课让我们一起来学习直所以一个完整的直流稳压电源的电路由以下几部分组成:三、整流电路将交流电压变换为单向脉动电压的电路。
其中的整流元件(晶体二极管、电子二极管或晶闸管)所以能整流,是因为它负载上得到的整流电压虽然是单方向的(极性一定整流电路虽然都可以把交流电转换为直流电,的输出电压是单向脉动电压。
在某些设备(例如电镀、蓄电池这种电压的脉动是允许的。
但是输出这种电压的电源对大多数电子设备是不能满足的。
为了得到比较平稳的最常用的是电容滤波电路,将滤波电路接入到整流电路以后:其中RL和C可以控制电容的充放电时间,当u2>uC二极管导通,C充电。
u2<uC时:二极管截止,C放电。
具体波形如下图:但是当空载(RL=∞)时:电路就变成:总之,电容滤波电路简单,输出电压较高,脉动也较小,也被经常用于直流稳压电源设计中;但是外特性较差,且有电流冲击。
因此,电容滤波器一般用于要求输出电压较高,负载电流较小并且变化也较小的场合。
0~12V可调直流稳压电源设计
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。
题目10-15V数显可调直流稳压电源
题目1 0-15V数显可调直流稳压电源一、设计内容及要求在电子电路中,都需要不同电压值的稳压电源给电路供电,比如计算机机箱上的直流电源就有12V,-12V,5V,3.3V 等电压值,因此我们要求设计一个0-15V可调直流稳压电源。
1.设计一个直流稳压电源,要求输入电压:AC180-240V; 工作频率:50Hz输出电压:0-15V; 输出电流:0-1A; 恒流设定:0.1A-1A。
数字显示电压值。
电源参数:⑴输出电压从0-15V连续可调,最大工作电流2A。
⑵电压稳定度:电源稳定度≤0.01%±2mV。
负载稳定度≤0.01%±2mV。
⑶恢复时间:≤100us。
⑷电源内阻:≤30mΩ2.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。
5.写出详细设计报告。
二、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(选作)(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。
请阅读最后一页的说明。
题目2 数字电子秤电子秤是一种常用的测量器具,与普通器具相比,数字电子秤具有精度高、性能稳定、测量准确、使用方便等优点。
数字电子秤通过传感器将被测物体的重量转换成模拟的电压信号。
较小的电压信号通过应用放大系统进行准确、线性的放大,以满足模/数转换器对输入信号电平的要求。
放大电路可采用四运放集成电路LM324中的三个运放组成的仪表用放大器电路。
【免费下载】应用电子技术专业毕业设计题目
2010应用电子技术专业毕业设计题目来源:作者:字体:大 中 小题目一:基于单片机的作息时钟一、设计任务:要求学生使用51单片机或者凌阳61单片机设计一款能调校,能在24时内固定的时间输出一路控制产生音乐的作息时钟。
该设计应具有显示时间、按键可调整唤醒时间等功能。
二、总体要求:给出设计方案与论证;画出系统原理框图,正确叙述系统工作原理;用PROTEL画出电路原理图和PCB板图。
题目二:基于单片机的LED点阵显示一、设计任务:基于51单片机或者凌阳61单片机设计一款能够显示汉字,有多种变化的16*16LED电子显示屏。
该设计应具有按键选择变化显示模式等功能。
二、总体要求:给出设计方案与论证;画出系统原理框图,正确叙述系统工作原理;用PROTEL画出电路原理图和PCB板图。
题目三:声光控路灯延时开关一、设计任务:设计一个声光控路灯延时开关,该电路能由声光两种信号控制灯的亮与灭,起到节约用电的作用。
二、总体要求:1、给出设计方案与论证;2、画出系统原理框图,正确叙述系统工作原理;3、用PROTEL画出电路原理图和PCB板图。
题目四:温湿度检测仪设计一、设计任务:设计一款能够帮助居民检测温度、湿度信息,并带有语音提示当前温度、湿度是否达到舒适状态的温湿度检测仪。
二、总体要求:1、语音提示当前是否处于舒适状态;2、舒适状态的温度、湿度可自行设定;3、可存储十次测量结果;4、结果可显示。
题目五:洗衣机控制器设计一、设计任务:设计一个洗衣机控制器,控制电机运转,功能如下:定时启动,正转40秒钟,然后暂停10秒钟,再反转40秒钟,再停10秒,此时若定时到,则停止运行,否则返回启动初始处,重新开始运转。
二、总体要求:1、用数码管显示设定时间;2、洗涤过程中以倒计时方式显示;3、电机停止运行后报提示音。
题目六:电子密码锁设计一、设计任务:设计一电子密码锁,具有4位密码输入显示功能,设定好密码后,当输入密码正确则锁为打开状态。
交直流稳压、稳流电源设计
2.基准电压源的产品分类
• 基准电压源全部采用集成工艺而制成。在已形成的系列化产 品中,输出电压分为1. 2V, 2. 5V,5V,6. 95V(可近似视为7V) 和l0V等5种。表8.1.3列出国内外生产的基准电压源分类情 况。需要说明几点:第一,有的型号划分成几个档次,各档 电压温度系数不同。例如,MC1403就分A,B,C三档,以C档 的电压温度系数为最低,B档较高,A档最高; • 第二,在同一系列产品中又有军品、民品之分。例如LM199 一类军品)LM299二类军品)、LM339(民品)同属一个系 列,它们的内部电路与外形完全相同,只是工作温度范围存 在差异,分别为-55~+125℃、-25~+85℃和0~+70℃;第 三,由表8.1.3可见,LM399的电压温度系数最低,典型值 仅为0.3×10-6/℃;其次是REF一05(0.7 X 10-6/℃), 然后是LM3999,MAX672,MAX673(均为2 × 10-6/℃); 第四,表中所列出的αT均为典型值,对同一产品而言,其 最大值与典型值可相差几倍。另外,实际值与典型值还允许 有一定的偏差。
2.三端集成稳压器的分类及特点
• 两类产品均属于串联调整式,即内部调整 管与负载相串联,而且调整管工作在线性 区域,故也称作线性集成稳压器。其共同 优点是稳压性能好,输出纹波电压小,成 本低。主要缺点是内部调整管的压降大、 功耗大、稳压电源的效率较低,一般只有 45%左右。
3. 三端集成稳压器的外形及电路符号
• 同时,接入二极管VD也补偿了温度对三极管UBE的 影响,使输出电压比较稳定。 • 电容C2的作用是滤掉二极管VD两端的脉动电压,以 减小输出电压的脉动成分。
3)输出电压可调
• W7800系列和W7900系列均为固定输出的三端集 成稳压器,如果希望得到可调的输出电压,可以 选用可调输出的集成稳压器,也可以将固定输出 集成稳压器接成如图5.1.8所示的电路。
直流稳压电源
第七章 直流稳定电源绝大多数电子设备在工作时都需要直流电源。
通常,电子设备内部大多安装有整流稳压装置,用以将供电电网提供的交流电变成稳定的直流电,供电子设备使用。
直流稳定电源是测控系统中的供电或基准单元,其性能指标对测控系统的性能有着重要的影响,因此稳定电源是测控系统中的重要部分。
直流稳定电源分为稳压电源和稳流电源两种,实用中以稳压电源为主,主要包括直流基准源、线性直流稳定电源和开关式直流稳定电源等。
7.1直流稳定电源的技术指标直流稳定电源的作用是向负载提供稳定的电压和电流。
描述电源稳定性的具体要求称为稳定电源的技术指标,包括反映电源电压、电流范围的特性和反映电源稳定稳定程度的质量指标。
7.1.1特性指标1) 输出电压范围。
在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下,电压源的输出电压值。
该指标与最大输入电压、最小输入输出压差和最小输出电压有关。
2) 输出电流范围。
在满足直流稳流电源正常工作要求的情况下,电流源的输出电流值。
3)最大输出电流。
在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下,能够输出的最大电流值。
超过该值,电源的稳压性能降低。
7.1.2 质量指标1)电压调整率。
作为一个稳压电源,输入V in 是不稳定的电压,输出V o 应当是稳定的。
定义:输入电压变化△V in 时引起输出电压的变化为电压调整率,用S V 表示。
0T 0Io in oV V V S =∆=∆∆∆=另外一种定义为输入电压变化△V in 时引起输出电压的相对变化为电压调整率)V /(%%100V V /V (%)S 0T 0Io in o o V =∆=∆⨯∆∆= (7-1)这两种定义给出的都是输入电压改变时电源保持预定电压输出的能力,目前都在被采用。
2) 负载调整率。
定义:在输入电压和其他条件不变时,输出电压的变化与输出电流变化的比值,反映稳压电源的输出阻抗,用R O 表示)(I V R 0T 0V o oo in Ω∆∆==∆=∆ (7-2)或表示为)m A /(%%100I V /V R 0T 0V o o o o in =∆=∆⨯∆∆=需要说明的是,对于电压源要求输出电阻小,其值越小输出电压越稳定;对于电流源要求输出电阻大,其值越大输出电流越稳定。
求lm317组成的0—15V可调稳压电源图
求lm317组成的0—15V可调稳压电源图
如下图,塑封317正面向自己,左边是输入脚,右边是输出脚,中间接控制脚或者地。
30W变压器一个交流输出电压要15V,整流桥一个,要求电流大于2A,最好是3A的。
整流滤波后直流电压会有20V,C1要求1000UF以上,C3,10UF,C2,100UF,所有电容为电解电容耐压大于25V,建议用50V的。
R1用1W电阻,R2是可调电阻器,一定要用绕线电阻,这个非常重要,功率在大于2W以上,阻值(0----4.7K),二极管用1N4001或者1N4007都可以。
LM317一定要装散热器,本身虽有保护电路,但发热还是比较大的,所以散热器不小于30*30*50。
在输出接上电压表就是一台可调稳压电源了。
如果变压器输出交流电压达到25V,则输出直流电压可调范围就是1.2------36V。
LM317最低起点电压是1.2V。
电流最大1.5A。
输入电压不能超过40V。
模电课程设计直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源绪论在各种电子电路中,总离不开电源电路,而曲于电路结构和元件特性,就需要用到直流电源供电,就像我们下个学期即将学到的单片机,其需要5V的直流电源。
如若釆用干电池为其供电,则有供电功率低,持续供电能力差,成本高等缺点。
而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点,发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送,如果我们对市电提供的电压进行降压整流等,把交流电转换成直流电,以获得我们所需要的电压。
电力系统供电电压的波动,或者负载阻抗和功率的变化,都会引起整流器输出电压随之改变。
在电子电路和自动控制装置中,通常都需要电压稳定的直流电源供电,使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波,稳压,以获得我们所需要的供电电源。
电源波动或负载变化影响而保持稳定,这就需要我们对整流后的电源进行稳压设讣。
1第一章设计要求与指标1.1设计要求:(1)设计一个能输出正负12V的直流稳压电源;(2)拟定测试方案和设计步骤;(3)根据设讣要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;(4)绘出原理图和印制板图;(5)在万能板上连接电路。
(6)测量直流稳压电源的内阻;(7)测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压;交流电源(8) 撰写设计性报告。
1. 2技木指标:(1) 电源输出电压为正负12V;(2) 输入电压220V⑶最大输出电流为Iom=500mA;(4) 纹波电压小于等于5mA;(5) 稳压系数Sr 小于等于5,.2第二章理论分析2. 1整体理论分析设讣电路框图如图1所示:图2-1电路框图在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
图2-1是直流稳压电源 设讣的基本思路和整体流程。
因为我们要得到的直流电源的是12V 等的稳定直流电 压,而我们平常的生活用电220V 的交流电,所以我们必须变压,变压后交流变成 直流。
但此时的直流电压波动很大,脉动的直流电压还含有较大的波纹,所以我们 要对其进行滤波,得到波动较小的直流电。
直流稳压电源课程设计任务书
直流稳压电源课程设计任务书一、设计任务及要求1.设计任务设计一直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6-9V;(2)输出纹波电压不大于5mv,稳压系数<=0.01;(3)具有短路保护功能;(4)最大输出电流为:Imax=0.8A2.要求通过设计学会;(1)如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块;(2)合理选择电路结构,并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图;(3)短路保护实现方法(4)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法(5)撰写设计报告。
3.设计注意:(1)电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计;(2)完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图;(3)撰写设计报告要符合下列格式并按时上交,逾期将延与下届。
二、书写要求三、上交时间要求上交书面及电子稿发至邮箱:wanhua@撰写设计报告格式:(仅供参考,不要全部抄龚)见附录一集成直流稳压电源的设计与制作姓名1 绪言随着半导体工艺的发展,稳压电路也制成了集成器件。
由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电子设备中应用十分普遍,基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。
集成稳压器的种类很多,应根据设备对直流电源的要求来进行选择。
对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说,通常是选用串联线性集成稳压器。
而在这种类型的器件中,又以三端式稳压器应用最为广泛。
2 设计要求1.初始条件:(1)集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片,性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。
(2)电源变压器为双15V/25W。
(3)其参考电路之一如图1所示图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图2.主要性能指标:(1)输出电压Vo:±1.25 - ±12V连续可调。
(2)最大输出电流Iomax=800mA(3)纹波电压ΔVop-p≤5mV(4)稳压系数Sv≥3X10-33.设计要求:(1)依据已知设计条件确定电路形式。
模拟电路设计正负15V直流稳压电源
模拟电路设计正负15V直流稳压电源正负15V直流稳压电源是电子设备中常用的电源之一、通过稳压电路,我们可以将输入电压恒定地调整为正负15V的输出电压,以供其他电子元件工作。
一、正负15V稳压电源的基本原理及组成正负15V稳压电源主要由输入变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路等组成。
其中,输入变压器将交流电转换为所需的直流电压;整流电路将交流电转换为脉动的直流电;滤波电路将脉动的直流电转换为平滑的直流电;稳压电路将平滑的直流电转换为稳定的直流电。
二、正负15V稳压电源的详细设计步骤1.选择适当的输入变压器,并计算所需的输出电流和输入电流,以确定输入变压器的额定参数。
2.设计整流电路,常用的整流电路有全波整流电路和桥式整流电路。
这里我们选择桥式整流电路。
桥式整流电路能够将交流电的全部正半波和负半波提供给滤波电路,减小输出的脉动电压。
根据输出电流和输入电压计算所需整流电路的额定参数。
3.设计滤波电路,常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和LC滤波等。
在正负15V稳压电源中,我们选择使用电容滤波电路。
电容滤波电路能够将脉动的直流电通过电容的充电和放电作用转换为平滑的直流电。
根据输出电流和输出电压计算所需滤波电路的额定参数。
4.设计稳压电路,稳压电路主要通过负反馈原理和稳压元件(如稳压二极管等)来实现对输出电压的调节和稳定。
选择适当的稳压元件,并根据输出电压计算所需稳压电路的额定参数。
5.设计输出电路,输出电路是将稳定的直流电转换为适合其他电子元件工作的电压和电流。
根据需要设计适当的输出电路。
三、正负15V稳压电源设计的注意事项1.在选择变压器时,要考虑到输入电压范围、输出电流和工作温度等因素。
2.整流电路的选择要根据输出电流和电压脉动等因素进行合理选择。
3.在滤波电路中,要根据输出电流确定合适的电容值,以达到较低的输出脉动电压。
4.稳压电路的设计要根据输出电压和电流进行选择,以保证输出电压的稳定性。
直流稳压电源电路设计
题目 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.输出可调直流电压,范围1.5∽15V ;3.输出电流I O m ≥1500mA ;(要有电流扩展功能) 4. 稳压系数Sr ≤0.05;具有过流保护功能。
二、方案设计与论证稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。
图1 稳压电源的组成框图图2 整流与稳压过程波形图电网供电电压交流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。
降压后的交流电压,通过整电网电压U1电源 变压器U2整流电路U3滤波电路Ui稳压电路Uo负载RL流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
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。
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 。
方案一、单相半波整流电路半波单相整流电路简单,电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示,使用元件少,它只对交流电的一半波形整流,其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高,且输出波形脉动大,其值为22/2 1.5722/U S U ππ==≈;直流成分小;o U =22U π≈0.452U ,变压器利用率低。
图3 单相半波整流电路 图4 单相半波整流电路电压输出波形方案二、单相全波整流电路使用的整流器件是半波电路的两倍,整流电压脉动较小,是半波的一半,无滤波电路时的输出电压o U =0.92U ,变压器的利用率比半波电路的高,整流器件所承受的反向电压要求较高。
方案三、单相桥式整流电路单相桥式整流电路使用的整流器件较多,但其实现了全波整流电路,它将u2的负半周也利用起来,所以在变压器副边电压有效值相同的情况下,输出电压的平均值是半波整流电路的两倍,且如果负载也相同的情况下,输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍,且其与半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。
正负15伏直流稳压电源
1 总体方案1.1 稳压电源的设计方案1)根据稳压电源的输出电压Uo 、最大输出电流Iomax ,确定稳压器的型号及电路形式。
2)根据稳压器的输入电压I U ,确定电源变压器副边电压的有效值2U ;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2I 和电源变压器副边的功率2P ;根据2P ,查出变压器的效率 ,从而确定电源变压器原边的功率1P 。
然后根据所确定的参数,选择电源变压器。
3)确定整流二极管的正向平均电流D I 、整流二极管的最大反向电压RM U 和滤波电容的电容值和耐压值。
根据所确定的参数,选择整流二极管和滤波电容1.2 原理框图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。
+ + + + + u1 电 源 u2 整 流 u3 滤 波 u1 稳 压 U o -- 变压器 _ - 电 路 _ - 电 路 _ - 电 路 _-(a )稳压电源的组成框图(b )整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程2 设计原理分析2.1 电源变压器2.1.1 电源变压器图电路设计图2.1.1变压器电路 图2.1.2变压器波形图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:12P P =η其中:P2 是变压器副边功率,P1 是变压器原边功率。
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。
2.1.2 电源变压器参数计算集成稳压器的输入电压虽然受到最大输入电压的限制,但为了使稳压器工作在最佳状态及获得理想的稳压指标,该输入电压也有最小值的要求。
输入电压UI 的确定,应考虑如下因素:稳压器输出电压Uo ;稳压器输入和输出之间的最小压差(Ui -Uo)min ;稳压器输入电压的纹波电压URIP ,取Uo 、(Ui -Uo)min 之和的15%;电网电压的波动引起的输入电压的变化I U ∆,取UO 、(UI -UO)min 、URIP 之和的15%。
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。
程控高频直流电源(15V—50A)技术指标
温漂
≤1%额定值/℃(因在电源使用温度范围内,由环 境温度引起的输出电压变化率)
有效值≤0.5%额定值;
面板旋转编码器开关调节 调节分辨率一个字节
电压表 四位半位 LED, 分辩率≥0.01V
电流表 四位半位 LED, 分辩率≥0.01A
功率表 四位半位 LED, 分辩率≥0.01A
保护表 四位半位 LED, 分辩率≥0.01A
保护值为额定值的 10%保护后机器自锁,重启机器自动解锁
额定电流输出过载保护,短路保护(短路后关闭输出,选配)
允许在任何状态下长期短路或短路开机
当输出短路时,电源声光报警(选配)
欧阳华斯程控直流电源技术参数
脉冲工作
可配时间控制器构成直流脉冲电源(选配)
冷却方式
高速变频风扇冷却,强制冷风;
结构形式
机柜,靠自重固定于地面
(选配)
电路方式
高频开关
相数
单相
电压
220V±10%
交流输 入
频率
50Hz±10Hz
超过 AC 220V+10% ,电源自动保护关机,低于 AC 过压保护
220V-10% 电源输出有变化.
直流输出
电压
0-15V 额定值可调(可程式编辑)
欧阳华斯程控直流电源技术参数
稳压
稳流
纹波(rms) 电源控制方式 指示精度 过压保护 过流保护 短路保护 短路报警
温漂
≤1%额定值/℃(因在电源使用温度范围内,由环 境温度引起的输出电压变化率)
源效应
≤1%额定值(因输入电压变化+10%-90%范围内引起 输出电压变化率)
≤1%额定值(因负载自 10%-90%范围变化时,引起 负载效应
正负15V直流稳压电源的模拟电路
目录第一章设计原理分析1.1单相桥式电路工作原理 (1)1.2 电容滤波电路工作原理 (2)1.3 稳压管电路工作原理 (2)第二章试验设计2.1 试验设计电路图 (4)2.2实验设计设备及器件 (4)2.3 实验设计测量及数据记录 (4)2.4误差分析及电路改进 (5)第三章课程设计心得体会 (6)参考文献 (7)229.022U UU o ≈=π第一章 设计原理分析直流稳压电源是电子设备中最基本、最常用的仪器之一。
它作为能源,可保证电子设备的正常运行。
直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路三部分组成,如图1图1 直流稳压电源结构框图1.1 单向桥式电路工作原理图2 单向桥式整流电路及电容滤波电路图3 整流堆管脚图及内部结构1)整流电路的作用电路中用了四个二极管,接成电桥形式,利用二极管的单向导电性,将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压 2)主要参数计算 a .直流电压Uob .直流电源Ioc .波动系数3)选管原则根据二极管的电流ID 和二极管所承受的最大反向峰值电压URM 进行选择,即L L o o R UR U I 29.0==67.01≈=omo U U S 11.2电容滤波工作原理 1)电容滤波电路作用利用电容元件储能的特性,将整流后输出的电压的能量储存起来,然后缓慢的释放给负载。
尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤掉,使输出电压成为比较平滑的直流电压。
2)主要参数计算 a. 耐压电流b .放电时间常数范围c .输入输出关系d .波动系数3)电容滤波电路的特点(1)电容滤波电路适用于小电流负载。
(2)电容滤波电路的外特性比较软。
(3)采用电容滤波时,整流二极管中将流过较大的冲击电流。
必须选用较大容量的整流二极管。
(4)电容滤波后,输出直流电压提高了,同时输出电压的脉动成分也降低了,而且输出直流电压与放电时间常数有关RLC →∞,Uo=1.4U2,S=0。
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《电子电路》课程设计报告课题名称:0-15V直流稳压电源设计专业:班级:姓名及学号:目录摘要 (3)一、设计目的.................................................... . (4)二、总体设计思路.................................................... .. (4)直流稳压电.................................................... . (4)采用三端可调集成稳压器电路的方案 (5)三、电路方案及其计算过程 (5)整流电路模块.................................................... . (5)滤波电路模块.................................................... (5)稳压电路模块.................................................... (6)补偿电路模块.................................................... . (7)计算过程.................................................... (8)设计电路原理图.................................................... (10)四、软件的仿真与调试....................................................11无负载电压的MULTISIM仿真与调试 (11)有负载电压的MULTISIM仿真与调试 (12)调节负载,电流为时输出电压的Multisim仿真与调试 (12)五、实物图 (13)六、课程设计心得体会 (13)摘要本文设计的是量程为在0~15V可调的直流稳压电源,输出最大电流为 A。
并且采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,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·。
关键词:整流,稳压,可调,补偿电压。
一.设计目的设计任务与要求1、用集成芯片制作一个0~15V的直流电源。
2、输出最大电流为 A。
二.总体设计思路直流稳压电源设计思路直流可变稳压电源一般由整流变压器,整流电路,滤波器,稳压环节和计数显示电路组成如下图a所示。
(1)首先将交流电源电压变为符合整流需要的电压。
(2)将交流电压变换为单向脉冲电压,直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压,即滤除交流成分,保留直流成分,滤波电路一般有电容组成,其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压。
(3)稳压电路就是在交流电源电压波动或负载变动时使直流输出电压稳定。
(4)在稳压电路中加入补偿电压实现可以从0v开始调节。
采用三端可调集成稳压器电路的方案。
它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围宽,此稳压器的基准电压是,而要求电压从0V起连续可调,因此需要设计电压补偿电路才可实现输出如图b所示。
三.电路方案及其计算过程整流电路模块该模块主要利用二极管的单向导电性组成整流电路,将交流电压变换为单方向脉动电压。
实现方法主要是单相桥式整流:单相桥式整流电路如图3(a)。
由图可见,U2正半周D1、D4导通,D3、D2截止,在负电阻R上形成上正下负的脉动电压;而在U2负半周时,D2、D3导通,D1、D4截止,在RL 上仍形成上正下负的脉动电压。
如果忽略二极管内阻,有Uo≈U2。
桥式整流电路波形如图3(b)所示。
正负半周均有电流流过负载,而且电路的方向是一致的,因而输出电压的直流成分提高,脉动成分降低。
单相桥式整流电路主要参数:输出直流电压O(AV)U,,二极管正向平均电流ID(AV),二极管最大反向峰值电压URM。
桥式整流电路解决了单相整流电路存在的缺点,用一次级圈的变压器,达到了全波整流的目的。
滤波电路模块该模块实现降低输出电压的脉动成分,尽量保留直流成分的功能。
利用电容和电感的滤波作用达到降低交流保留直流成分的目的。
如图4所示为单相桥式整流电容滤波电路。
利用电容的储能特性,使波形平滑,提高直流分量,减小输出波纹,其输出波形如图4(b)所示。
电容滤波有以下特点:①加入滤波电容后,输出电压的直流成分提高,脉动成分减小。
②电容滤波放电时间常数(L=R C)越大,放电过程越慢,输出直流电压越高,纹波越小,效果越好。
为了获得较好的滤波效果,一般选择电容值满足LRC(3~5) /2T,此时,输出电压的平均值=。
③电容滤波电路的输出电压随输出电流的增大而减小,所以电容滤波适合于负载电流变化不大的场合。
稳压电路模板在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后,直流输出电压:Uo1=~U2,直流输出电流:(I2是变压器副边电流的有效值),稳压电路可选集成三端稳压器电路。
稳压电路原理电路见图7图7补偿电压模板在设计当中采用三端可调集成稳压器电路。
它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围宽,此稳压器的基准电压是,而要求电压从0V起连续可调,因此需要设计电压补偿电路才可实现输,337系列稳压器输出为可调的负电压,可调范围为~36V,最大输出电流为,因此,可以用LM337组成一个负电压补偿电路。
补偿电路原理电路如图所示:计算过程(1)根据设计所要求的性能指标,选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器,可调式集成稳压器,常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。
317系列稳压器输出连续可调的正电压,337系列稳压器输出连可调的负电压,可调范围为~36V ,最大输出电流 为。
稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。
其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。
输出电压表达式为:)1(25.1)1(121232R R R R U U o +=+= 式中,是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ,此电压加于给定电阻两端,将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器,一般使用精密电位器,与其并联的电容器C 可进一步减小输出电压的纹波。
输出电压可调范围:~37V 输出负载电流:1A 。
能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。
(2)选择电源变压器1)确定副边电压U2:根据性能指标要求:Uomin=3V Uomax=15V 又 ∵ Ui-Uomax ≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max 其中:(Ui-Uoin)min=3V,(Ui-Uo)max=40V ∴12V≤Ui≤43V此范围中可任选:Ui=14V=Uo1根据Uo1=~U2 可得变压的副边电压:2)确定变压器副边电流I2:∵Io1=Io又副边电流I2=~2)IO1 取IO=IOmax=800mA 则I2=*=(3)选择整流电路中的二极管查手册选整流二极管IN4007,其参数为:反向击穿电压UBR=50V>17V 最大整流电流IF=1A>(4)滤波电路中滤波电容的选择滤波电容的大小可用下式求得。
1)求ΔUi:根据稳压电路的的稳压系数的定义:设计要求ΔUo≤15mVUo=+6V~+9VUi=15V代入上式,则可求得ΔUi最大整流电流IF=1A>2)滤波电容C设定Io=Iomax=,t= 则可求得C。
(5)补偿电路是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压,但由于计算中存在的微小误差使得不能用,所以使用-2v与电阻串联再用稳压二极管,这样使得电压能与集成稳压块电压相抵消才,从而使得电压能从0v开始调节。
设计电路原理图四、软件的真与试无负载时的Multisim仿真与调试有负载时电压的Multisim仿真与调试调节负载,电流为时输出电压的Multisim仿真与调试五、实物图六、课程设计心得体会通过此次课程设计,使我们更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知,通过亲自动手操作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
过而能改,善莫大焉。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。
最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。
在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!我认为,在这次实训中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是,在实训中,我们学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
回顾此次课程设计,我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。
实训过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。
果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。