直流稳压电源课程设计[1]
直流稳压电源课程设计1
电子课程设计报告题目:直流稳压电源设计直流稳压电源设计任务书1.设计目的与要求设计一个直流稳压电源,准确地理解有关要求,独立完成系统设计,要求所设计的电路具有以下功能:(1)具有输出电压可调功能,输出电压范围3~18V。
(2)电路具有自身保护功能,具有一定的带负载能力。
(3)采用数码管对输出电压值进行显示。
(4)所设计的电路具有一定的抗干扰能力。
2.设计内容(1)画出电路原理图;(2)确定元器件及元件参数;(3)进行电路模拟仿真;(4)SCH文件生成与打印输出;(5)PCB文件生成与打印输出。
3.编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有总结体会。
4.答辩在规定时间内,完成叙述并回答问题。
目录1引言 (1)2总体设计方案 (1)3方案设计与论证 (1)3.1直流稳压电源的基本原理 (1)3.2可调稳压电源方案设计 (2)3.3电路应用 (2)3.4直流稳压电源显示部分 (3)4 电路原理图 (3)5 直流稳压电源PCB图 (4)6总结与体会 (4)参考文献 (4)附录1 (6)附录2 (7)直流稳压电源设计任务书摘要:本文介绍直流稳压电源的设计与显示,采用简单的的电路设计实现电压可调,并且采用几个简单的芯片通过转换和译码功能实现电压在数码管上的显示。
电路简单,并且可通过旋钮在3v至18v范围内调节电压,使用方便,安全,稳定性高。
关键词:直流稳压电源,可调电压,数码显示。
1 引言虽然现当代有许多各式各样的电源,大的小的,不同用处的,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。
模电课程设计直流稳压电源
直流稳压电源设计1. 引言直流稳压电源是一种用于提供恒定直流电压输出的电子设备,广泛应用于各个领域的电子设备中。
本文将详细介绍直流稳压电源的设计过程,包括理论基础、电路设计、实验步骤和结果分析等。
2. 理论基础2.1 直流稳压原理直流稳压电源的基本原理是通过负反馈控制技术,使得输出端的电压保持在一个稳定值。
在负载变化或输入电源波动时,通过调节控制信号,使得输出端的电压不受影响。
2.2 稳压管稳压管是直流稳压电源中常用的元件,它能够根据输入端的变化自动调整其导通状态以保持输出端的恒定电压。
常见的稳压管有Zener二极管和三端稳压器。
2.3 变压器变压器是直流稳压电源中用于降低或升高交流输入电源的元件。
通过变换输入端的交流电压,可以得到所需的直流输出电压。
3. 电路设计3.1 输入端设计输入端设计包括交流输入电源的接入和滤波。
将交流输入电源通过变压器降压至所需的电压等级。
使用滤波电路对输入信号进行滤波,去除交流成分,得到纯净的直流信号。
3.2 稳压管设计稳压管是直流稳压电源中最关键的元件之一。
根据所需的输出电压和额定电流,选择合适的稳压管进行设计。
在稳压管前后分别加上适当的限流电阻和维护电阻,以保证稳定工作。
3.3 输出端设计输出端设计主要包括负载调节和过载保护。
通过连接合适的负载电阻,并在输出端加上过载保护元件,可以实现对输出端电流和功率的控制和保护。
4. 实验步骤4.1 确定需求和参数首先需要明确直流稳压电源的需求和参数,包括输出电压、额定电流、负载范围等。
4.2 选取元件和计算参数根据需求确定所需的元件,并进行参数计算。
包括变压器的变比计算、稳压管的选择和限流电阻的计算等。
4.3 绘制电路图根据元件选取和参数计算结果,绘制直流稳压电源的电路图。
4.4 搭建实验电路按照电路图,搭建实验所需的电路,连接各个元件。
4.5 调试和测试对搭建好的实验电路进行调试和测试,包括输入端、稳压管和输出端的工作状态检查。
直流稳压电源课程设计报告
《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的(1)掌握直流稳压电源的组成及原理(2)掌握三端可调稳压器的使用方法(3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调,最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4)纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成,其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器: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u2。
变压器副边与原边的功率比为:P2/P1=η式中:η为变压器的效率。
2整流电路:将交流电压变换为单向脉动直流电压。
整流是利用二极管的单向导电性实现的。
常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。
其电路图如图1.3.2所示。
在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路,此时U1与交流电压u2的有效值U2的关系为:U1=(1.1~1.2)U2在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:Urm=√2U2流过每只二极管的平均电流为:I D=0.45U2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压U提高,脉动成分减少了,所以在此选用桥式整流电路。
3滤波电路:将脉动直流电压中交流分量滤去,形成平滑的直流电压。
滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。
其电路图如下1.3.3所示。
图中R为负载电阻,它为电容C提供放电通路,放电时间常数RC应满足:RC>(3~5)T/2;式中T(=20msm)为50HZ交流电压周期。
一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。
4.稳压电路:其作用是当交流电网电压波动或负载变化时,保证输出直流电压的稳定。
简单的稳压电路可采用稳压管来实现,在稳压性能要求较高的场合,可采用串联反馈式稳压电路(包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分)。
直流稳压电源课程设计
<一>课题名称:集成直流稳压电源的设计<二>技术要求:<1>输出直流电压Uo=12V,且连续可调,调节范围±2V;<2>最大输出电流Ilm≤200mA;<3>稳压系数Sr<10%;*<4>具有过流保护功能。
<三>前言在工农业生产和科学实验中,主要采用交流电,但在某些场合,例如电解,电镀,蓄电池的充电,直流电动机等,都需要用直流电源供电.此外,在电子线路和自动控制装置中都要用电压非常稳定的直流电源.为了得到直流电,除了用直流发电机外,目前广泛采用各种半导体直流电源. 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。
+ 电源+ 整流+ 滤波+ 稳压+u1 u2 u3 uI U0_ 变压器- 电路- 电路_ - 电路_(a)稳压电源的组成框图u1u2u3 u I U00 t 0 t 0 t 0 t 0 t(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在设计过程中,我们组员在图书馆借到了电工课程设计指导书,在老师那里了解了要求,上网查阅了设计论文的格式样本,自己计算了各种参数。
一个学期结束了,在上了这么久的模拟电子技术基础课程,在最后的一次课程设计中,我发现了许多的问题。
发现自己对模拟电子这门课还存在很多的不足之处,理论知识的理解不是很深。
通过对该电路的设计、调试,使我学会运用了用选择器整流二极管、滤波器、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。
课程设计是培养学生综合运用所学知识发现提出分析和解决实际问题锻炼实践能力的重要环节是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程. 从课程设计本身来说,我学到了很多东西,巩固了课堂上学到的模拟电子技术的应用知识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,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
【精品】直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计一、简介二、设计条件及主要参数表三、总原理图及元器件清单四、串联型稳压电源性能测试五、心得体会一、简介1.1设计方案简介采用变压器、二极管、集成运放,电阻、稳压管、三极管等元器件。
220V的市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,所以其输出电压也可以调节;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。
1.2工作原理电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
图1.1工作原理图直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图1.1所示。
电网供给的交流电压u1(220V,50Hz)经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压u2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压uI。
但这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
....../list_paper_content.php?id=69930参考文献:/list_paper_content.php?id=69930超声波测距系统UltFaSOgiCDiStanceMeterSystem 史晓华杜新培ShiXiaohuaDuXinpei (天津工业入学计算机与自动化学院,天津300160) (SchoolofComputerTechnologyandAutomatiaon,TianjinPloytechnicUniversity,Tianjin300160) 摘要:本文介绍了一种基于单片机的脉冲反射式超声测距系统。
该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离,并且描述了系统研制的理论基础。
直流稳压电源课程设计( 部分)
直 流 稳 压 电 源 设 计一、设计任务与要求1.输出电压O U 在10~15V 之间连续可调;2.最大输出电流mA I OM 500=;3.稳压系数05.0≤r S ,电源内阻Ω≤1.0o r ;4.有过流保护环节,最大输出电流不超过mA 600。
二、方案设计与论证直流稳压稳压电源基础功能由由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示,在这四部分基础功能上按设计要求需要在添加上过流保护环节。
+ 电 源 + 整 流 + 滤 波 + 稳 压 +u 1 u 2 u 3 u I U 0 _ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _(a )稳压电源的组成框图u u u 3(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方案一:单相半波整流电路:单相半波整流简单,使用器件少,它只对交流电的一半波形整流,只要横轴上面的半波或者只要下面的半波。
但由于只利用了交流电的一半波形,所以整流效率不高,而且整流电压的脉动较大,无滤波电路时,整流电压的直流分量较小,Vo=0.45Vi ,变压器的利用率低。
方案二: 单相全波整流电路:使用的整流器件较半波整流时多一倍,整流电压脉动较小,比半波整流小一半。
无滤波电路时的输出电压Vo=0.9Vi ,变压器的利用率比半波整流时高。
变压器二次绕组需中心抽头。
整流器件所承受的反向电压较高。
方案三: 单相桥式整流电路:使用的整流器件较全波整流时多一倍,整流电压脉动与全波整流相同,每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值,变压器利用率较全波整流电路高。
综合3种方案的优缺点:决定选用方案三。
三、单元电路设计与参数计算整流电路采用桥式整流电路,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R L ,且方向是一致的。
电路的输出波形如图3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 。
直流稳压电源设计课程设计
直流稳压电源设计课程设计
本课程设计的目的在于设计并实现一种直流稳压电源。
首先,我们要介绍直流稳压电源的基本原理。
直流稳压电源的工作原理是将交流电压输入变换成一定大小的直流电压输出,也就是具有一定稳定性的电压输出,并满足功能。
这种电源有多种形式,如传统电子元器件,现代控制电路,也可以使用能量存储元件,如电容,电感。
直流稳压电源的设计应考虑以下方面:负载稳定性,输出精度,输出功率,输出纹波,噪声,高效功率因素。
课程设计要求:
1.具体分析电路原理,归纳一类普遍的电路模型,建立变压器的数学模型,计算各项参数和性能指标;
2.设计和仿真波形调理环节的稳压电路,使其具有较高的输出稳定性,输出电压的波动小,功率效率较高,噪声小、纹波电压低等;
3.用测试仪表校准直流稳压电源,统计和分析;
4.研究调理环节对输出稳定性的影响,形成比较明晰的设计分析报告。
本课程设计要求学生掌握电路设计的基本方法,理解电路的基本性能,并能够根据实际需要设计电路,完成数学模拟,理解其原理,控制和调节电路性能,提高其功率效率。
本课程设计旨在为学生提供全面的认识,给学生一个更好的机会去实践电路设计,使学生更好地理解电路的基本特性和性能,并能够得出满意的在实际中应用效果。
直流稳压电源课程设计1
目: 直流稳压电源的课程设计专业电力自动化班级姓名学号电力09-2 王裕0905040218目录一、简介 (3)二、设计目的 (4)三、设计任务和要求 (5)四、设计步骤 (6)1 •电路图设计 (6)2.电路安装、调试 (6)五、总体设计思路 (7)1.直流稳压电源设计思路 (7)2.直流稳压电源原理 (7)3.设计方法简介 (8)六、实验设备及原器件 (11)七、注意事项 (12)八、此电路的误差分析 (13)九、心得体会 (14)十、参考文献 (15)—简介直流稳压电源一般L1I电源变圧器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电圧变为所需要的低圧交流电。
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圧变为稳定的直流电压输出。
本设计主要釆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,并实现电圧可在6・13V可调。
二设计目的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。
三设计任务及要求1.设讣并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求:①输出电压可调:Uo二+6V〜+13V②最大输出电流:Iomax=lA③输出电压变化量:AUo A lSmV④稳压系数:SVW0.0032.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。
四设计步骤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。
直流稳压电源课程设计
模拟电路课程设计报告设计课题:直流稳压电源课程名称;模电实验实验名称:直流稳压源实验专业:通信工程学生姓名:xxx学号:xxxxxx指导老师:xxx直流稳压电源的设计一、课题阐述直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电(U=220V,f=50Hz)(U为有效值)交流电压变为所需要的低压交流电。
而整流电路则把低压交流电转变为交流分量较小的直流电。
再经滤波电路和稳压电路再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用由分立元件构成的直流稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V、50HZ 的市电,变为稳定的直流电,并实现电压在10V~14V范围内连续可调。
二、设计任务和设计指标设计一个直流稳压电源,要求:(1)输入电压为220V,50Hz市电,输出为直流稳定电压;(2)采用分立元件方式;(3)技术要求:A、额定输出电压:OU=12V且OU在10V~14V范围内连续可调。
B、额定输出电流1.5A;C、满载纹波峰峰值小于60mV;D、稳压系数Sv≤5×10-3;(4)主要测量内容:最大输出电流,纹波峰峰值,稳压系数,电压调整率。
三、设计方案的论证和电路工作原理1.总体设计思路(1)电网供电电压为220V、50Hz的交流电,要获得低压的直流输出电压,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要的交流电压。
(2)经电源变压器降压后的交流电压,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)经整流电路得到的脉动大的直流电必须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成分滤掉,保留其直流成分。
(4)经滤波电路后得到的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定的直流输出电压,也就达到了设计的目的。
2.设计方案稳压电源的设计,是根据稳压电源的输出电压Uo 、输出电流Io、输出纹波电压ΔUop-p等性能指标要求,正确地确定电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路所用元器件的性能参数,从而能够合理的选择这些元器件。
直流稳压电源课程设计报告
直流稳压电源课程设计报告一、设计目的本课程设计旨在培养学生对直流稳压电源的基本原理和实际应用的理解,以及能够独立设计和调试一般性直流稳压电源的能力。
二、设计内容1. 直流稳压电源基本原理2. 直流稳压电源组成部分及其功能3. 直流稳压电源的电路设计和调试三、设计步骤1. 确定直流稳压电源的输出要求,如输出电压范围、输出电流范围等。
2. 根据输出要求选择合适的变压器。
3. 设计整流电路,包括桥式整流器和滤波电容。
4. 设计稳压器,包括基准电压源、比较器、功率晶体管等。
5. 设计过载保护和短路保护电路。
6. 组装并调试整个直流稳压电源。
四、实验材料与设备1. 220V交流电源2. 变压器3. 整流二极管4. 滤波电容5. 稳压芯片LM317或LM350等6. 二极管、晶体管等元件7. 示波器、万用表等测试设备五、设计结果与分析本课程设计的直流稳压电源输出电压范围为0-30V,输出电流范围为0-2A。
具体参数如下:1. 变压器输入:220V AC,输出:24V AC。
2. 桥式整流器:使用4个1N4007二极管。
3. 滤波电容:使用4700μF/50V电解电容。
4. 稳压芯片:使用LM317稳压芯片。
5. 过载保护和短路保护电路:使用二极管和晶体管组成的保护回路。
实验结果表明,该直流稳压电源能够满足大部分实际应用需求,并且具有较好的稳定性和可靠性。
六、实验心得通过本次课程设计,我深入了解了直流稳压电源的基本原理和实际应用,并且掌握了一定的设计和调试技能。
同时,在实验过程中也遇到了一些问题,如元件选型不当、接线错误等,通过不断排查解决这些问题,我对直流稳压电源的理解更加深入。
这是一次非常有意义的课程设计。
直流稳压电源课程设计
电子技术课程设计课题名称:直流稳压电源专业名称:电气工程及自动化学生班级: 140483学生姓名:孙国太周佳武指导老师:杨谊华课程设计任务书直流稳压电源(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;(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,输入电压为交流220V,最大输出电流=500mA,稳压系数Sr≤5%。
为Iomax2、设计基本要求1).设计一个能输出12V的直流稳压电源;2).拟定设计步骤和测试方案;3).根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;4).要求绘出原理图,并用Proteus仿真;5).在万能板上制作一台直流稳压电源;6).测量直流稳压电源的稳压系数;7).具有过流保护。
8).用三端稳压器W7800系列。
9).撰写设计报告。
(三)设计提示1、参数测量集成电路选W7812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=ΔVoVI /ΔVIVO。
2、实验仪器设备数字万用表、万能板、示波器3、设计用主要器件变压器、整流二极管、稳压二极管、集成稳压器(W7812)、电容、电阻若干。
(四)设计总结1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点,对设计方案进行比较。
2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。
目录第一章绪论 (4)第二章电路设计3.1直流稳压电源的基本原理 (5)3.2降压变压器 (5)3.3整流电路 (6)3.4滤波电路 (8)3.5稳压电路 (8)3.6保护电路 (9)3.7原理图,PCB和proteus仿真 (9)3.8元器件选择和电路参数计算说明 (10)第三章制作和调试3.1制作 (11)3.2注意事项 (11)3.2测试 (11)3.2.1空载检查测试 (12)3.2.2负载检查测试 (12)3.2.3质量指标测试 (13)第四章总结和体会4.1 总结心得 (14)附录 (15)参考文献 (15)第一章绪论为加强对元器件的认识,培养运用基本知识进行简单电路设计的能力,扎实基础理论,我们现初次进行模电课程设计。
可调直流稳压电源课程设计
可调直流稳压电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解可调直流稳压电源的工作原理,掌握其关键组成部分及功能。
2. 学生能掌握电路图中的元件符号,并运用这些符号绘制简单的可调直流稳压电源电路图。
3. 学生能描述不同类型的可调直流稳压电源特点,以及其在实际应用中的优缺点。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建一个简单的可调直流稳压电源电路。
2. 学生能通过实验,学会调节可调直流稳压电源的输出电压,并掌握基本的调试技巧。
3. 学生能运用数学和物理知识分析电路性能,解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣,激发创新意识。
2. 学生在小组合作中,培养团队协作精神和沟通能力,增强集体荣誉感。
3. 学生认识到可调直流稳压电源在日常生活和工业生产中的重要性,增强环保意识和责任感。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术基础知识和实验操作能力。
教学要求:教师应结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探索,注重培养学生的创新意识和实践能力。
通过课程目标的设定,将知识、技能和情感态度价值观的培养贯穿于教学过程,为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,进行以下安排:1. 理论知识:- 介绍可调直流稳压电源的工作原理,涉及教材第3章“直流稳压电源”相关内容。
- 分析可调直流稳压电源的组成部分,包括调整管、稳压集成电路、反馈电阻等,参考教材第4节“稳压电源的组成及功能”。
- 讲解不同类型的可调直流稳压电源特点,对比分析各种电源的优缺点,参考教材第5节“各类稳压电源的性能比较”。
2. 实践操作:- 指导学生绘制可调直流稳压电源电路图,运用教材第6节“稳压电源电路图的绘制方法”。
- 组织学生搭建和调试可调直流稳压电源电路,实践教材第7节“稳压电源的组装与调试”。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计引言直流稳压电源是电子工程领域中常用的电源装置,用于将交流电源转换为稳定的直流电源。
在电子设备的设计和实验过程中,直流稳压电源起到了至关重要的作用。
本课程设计旨在帮助学生深入了解直流稳压电源的原理和设计过程,并通过实践操作,掌握设计直流稳压电源的技能。
一、理论知识1.1 直流电源的概念与分类直流电源是指输出电流为直流的电源装置,根据输出的电流稳定性和特性,可以分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
1.2 线性稳压电源的工作原理线性稳压电源采用变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
通过将输入电压转换为直流电压,并经过稳压控制电路的调节,使得输出电压稳定在一定的范围内。
1.3 线性稳压电源的设计要点线性稳压电源的设计要点包括输入电压范围选择、稳压管的选取与设计、输出电压调节等。
在设计过程中需要考虑电源的稳定性、效率和功率损耗等因素。
1.4 开关稳压电源的工作原理开关稳压电源利用开关管的开关行为来实现对输出电压的稳压控制。
通过高效的开关变换,能够实现更高的功率转换效率。
1.5 开关稳压电源的设计要点开关稳压电源的设计要点包括:开关管的选取与驱动、滤波电路的设计、反馈控制策略的选择等。
在设计过程中需要考虑开关管的损耗、电磁干扰等问题。
二、实践操作2.1 线性稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计线性稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作电路搭建与调试过程。
实验步骤: 1. 确定输入电压范围,选择合适的变压器。
2. 设计整流电路,将交流电转换为直流电。
3. 设计滤波电路,去除交流成分,使得输出电压更加稳定。
4. 选取合适的稳压管,并设计稳压电路,实现输出电压的稳定控制。
5. 搭建电路原型并进行调试,测试输出电压的稳定性与效果。
2.2 开关稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计开关稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作开关管的驱动、滤波电路的设计以及反馈控制策略的选择。
实验步骤: 1. 选择合适的开关管,并设计驱动电路,实现对开关管的控制。
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
一、概述
直流稳压电源是一种常见的电子电源,它可以稳定地输出电流和电压,常用于芯片电
路的供电和电子设备的集成电路供电,可以将实际的电源电压降至需求的电压和功率。
本
次课程设计采用单线桥式变换器+单线开关稳压器的结构,利用DC-DC变换器的出力信号
进行整流,最终输出直流稳压电源。
二、直流稳压电源原理
直流稳压电源的输入端接交流电源,输入AC电变成DC电,由单线桥变换器输出DC 电;单线开关稳压器采用比较电路控制共模控制电路,电动机起来控制继电器,调节单线
变换器输出电压,实现输出电压稳定,使得最后输出稳定电压。
三、硬件结构
1、采用单线桥式变换器作为输入电源,用于转换宽范围的输入电源,并将AC电变成DC电。
2、采用单线开关稳压器,用于调节输出电压,保持恒定的电压和功率输出,以达到
稳压的要求。
3、采用三级型整流电路来实现直流电源的输出,将比较出来的电压整流,达到输出
电压的要求。
四、仿真与实践
1、首先根据电路图量出各个元件,并测量运行电压、时间和电流等指标,保证元件
的可靠性。
2、采用LTspice仿真设计,精确调节单线变换器和单线开关稳压器的参数,完成仿
真设计。
3、经过组装测试,检验稳压电源的稳定性,测试出来的电压跟仿真出来的电压有所
出入,表明仿真有一定的可靠性。
五、总结
本次课程设计主要采用单线桥式变换器+单线开关稳压器,实现直流稳压电源之目标。
经过仿真和实际测试,表明稳压电源拥有良好的稳定性,可以满足各种电子设备的采集需求。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计一、引言直流稳压电源是电子电路实验中常用的实验装置之一。
它通过将交流电转换为稳定的直流电,在电子设备实验中提供稳定的电源供应。
本文将介绍一个关于直流稳压电源的课程设计,主要包括设计目的、设计原理、电路搭建、性能测试和实验结果分析等内容。
通过该课程设计,学生可以学习到直流稳压电源的基本原理和应用。
二、设计目的直流稳压电源是电子电路中使用广泛的一种电源,具有电压稳定性好、输出能力强等优点。
本次课程设计的目的是让学生了解直流稳压电源的工作原理,学会使用电压稳压IC和电阻调节器等元件构建稳压电源电路,并能够通过测试电路性能和分析实验结果,理解直流稳压电源的工作特性。
三、设计原理直流稳压电源的主要原理是利用反馈控制,通过电压稳压IC对输入电压进行调控,使输出的直流电压保持稳定。
设计中常用的电压稳压IC有LM317、LM337等,它们可以根据需要提供不同的输出电压范围。
电压稳压IC的输入端接入可变电压源,输出端接入负载电阻,通过调节稳压器的输出电压来输出所需的稳定直流电压。
四、电路搭建电路搭建主要分为几个步骤:1. 准备好电压稳压IC和其他所需的元件,包括电阻、电容等。
2. 将直流电源连接到电压稳压IC的输入端,注意极性的正确连接。
3. 连接负载电阻到电压稳压IC的输出端,确保正常连接。
4. 根据需要,可以添加过压保护电路、滤波电容等元件来改善电路性能。
五、性能测试完成电路搭建后,可以进行性能测试来验证电压稳压电路的工作情况。
主要包括以下几个方面的测试:1. 输出电压调节范围测试:通过调节稳压器电阻的值,测试输出电压的调节范围。
2. 负载调整能力测试:通过改变负载电阻的大小,测试输出电压的稳定性。
3. 过载保护测试:通过增加负载电阻,观察电路是否具有过载保护功能。
4. 温度稳定性测试:通过改变环境温度,测试电压稳压电路的稳定性。
六、实验结果分析根据实验测试结果,可以对设计的直流稳压电源进行分析和评估。
简易直流稳压电源 课程设计报告
1.整体方案设计1.1设计思路1.1.1直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路组成,其基本原理框图如图1-1所示。
图1-1直流稳压电源基本原理框图首先选用合适的电源变压器将电网电压降到所需要的交流电源。
降压后的交流电压,通过整流电路整流变成单项脉动直流电压。
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。
稳压电路:稳压电路的作用适当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能是输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。
稳压电路整流电路滤波电路1.2总体方案论证与选择该系统总体方案设计主要在可调电压输出部分,其要求是输出电压从3V 开始连续可调。
因此,以下主要对两种方案进行论证与选择。
◆方案1: 晶体管串联式直流稳压电路。
交流电压经整流滤波后,得到平滑的直流电压,作为稳压电路的输入电源从UI 输入。
同时运用了比较放大电路,它的核心是调整管,输出电压的稳定是管的压降相应改变,使输出电压保持稳定。
图1-2方案1的框图◆方案2: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LM317,输出电压调整范围宽,此稳压器的基准电压是1.25V ,而要求电压从3V 起连续可调,因此需要设计电压补偿电路才可实现输出。
变压器变压 整流电路 稳压电路取样电压 比较反馈 输出电压图1-3 方案2的框图分析:方案二有三端集成稳压器,调节简单方便,容易操作;方案一电路比较复杂,成本较高,适用于要求较高的场合。
故采用第二种设计方案。
整流滤波电路 可调式集成稳压器 输出电压2.单元电路的方案选择与论证2.1各模块介绍: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。
课程设计直流稳压电源
课程设计直流稳压电源一、课程目标知识目标:1. 理解直流稳压电源的基本工作原理,掌握其主要组成部分及功能;2. 掌握各类稳压电源的电路特点和应用场景;3. 学会分析直流稳压电源的电路性能,并能进行简单计算。
技能目标:1. 能够正确绘制并识别直流稳压电源的电路图;2. 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建与调试;3. 能够运用所学知识解决实际电路中与直流稳压电源相关的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的环保意识,了解节能降耗的重要性。
课程性质:本课程属于电子技术基础课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的好奇心,但知识储备有限,需要通过生动的实例和实际操作来激发学习兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,突出实用性,通过讲解、演示、实践等多种教学手段,使学生掌握直流稳压电源的相关知识,提高实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 直流稳压电源的定义、分类及工作原理;- 稳压电源的主要组成部分:电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路;- 常见稳压电源电路(如:串联型稳压电源、并联型稳压电源)的原理及特点;- 稳压电源的性能指标及选用。
2. 实践操作:- 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建;- 学习绘制直流稳压电源的电路图;- 学习对搭建的直流稳压电源进行调试与性能测试;- 分析实验结果,总结实验经验。
3. 教学大纲:- 第一课时:直流稳压电源的定义、分类及工作原理;- 第二课时:稳压电源的主要组成部分及功能;- 第三课时:常见稳压电源电路原理及特点;- 第四课时:稳压电源性能指标、选用及实践操作;- 第五课时:实验操作、分析及总结。
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课程设计名称:电力电子技术
题目:直流稳压电源的课程设计
专业:电力自动化
班级:电力09-2
*****
学号:**********
目录
一、简介 (3)
二、设计目的 (4)
三、设计任务和要求 (5)
四、设计步骤 (6)
1.电路图设计 (6)
2. 电路安装、调试 (6)
五、总体设计思路 (7)
1.直流稳压电源设计思路 (7)
2.直流稳压电源原理 (7)
3.设计方法简介 (8)
六、实验设备及原器件 (11)
七、注意事项 (12)
八、此电路的误差分析 (13)
九、心得体会 (14)
十、参考文献 (15)
一简介
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6-13V可调。
二设计目的
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。
三设计任务及要求
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输出电压可调:Uo=+6V~+13V
②最大输出电流:Iomax=1A
③输出电压变化量:ΔUo≤15mV
④稳压系数:SV≤0.003
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。
四设计步骤
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。
五总体设计思路
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.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
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。
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。
图2
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。
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=(1.1~1.2)U2,稳压电路可选集成三端稳压器电路,如图3。
图3
3.设计方法简介
(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。
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6V~13V,最大输出电流为1.5A。
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。
电路系列的引脚功能相同,管脚图和典型电路如图4.
图中加入了二极管D,用于防止输出端短路时10µF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
输出电压可调范围:1.2V~37V
输出负载电流:1.5A
输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo:3~40V
能满足设计要求,故选用稳压电路。
(2)选择电源变压器
确定副边电压U2:
根据性能指标要求:Uomin=3V Uomax=9V
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=(1.1~1.2)U2
可得变压的副边电压:
确定变压器副边电流I2
∵ Io1=Io
又副边电流I2=(1.5~2)IO1 取IO=IOmax=800mA
则I2=1.5*0.8A=1.2A
(3)选择变压器的功率
变压器的输出功率:Po>I2U2=14.4W
选择整流电路中的二极管
∵变压器的副边电压U2=12V
∴桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为:
桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为:
查手册选整流二极管IN4001,其参数为:反向击穿电压UBR=50V>17V
最大整流电流IF=1A>0.4A
(4)滤波电路中滤波电容的选择
求ΔUi:
根据稳压电路的的稳压系数的定义:
设计要求ΔUo≤15mV ,SV≤0.003
Uo=+3V~+9V
Ui=14V
代入上式,则可求得ΔUi
滤波电容C
设定Io=Iomax=0.8A,t=0.01S
则可求得C。
电路中滤波电容承受的最高电压为,所以所选电容器的耐压应大于17V。
七注意事项
1.焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试,需要时可设计一些临时电路用于调试。
2.测试电路时,必须要保证焊接正确,才能打开电源,以防元器件烧坏。
4. 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。
八此电路的误差分析
综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有:
①测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差;
②电流表内阻串入回路造成的误差;
③测得纹波电压时示波器造成的误差;
④示波器, 万用表本身的准确度而造成的系统误差;
可以通过以下的方法去改进此电路:
①减小接触点的微小电阻;
②根据电流表的内阻对测量结果可以进行修正;
③测得纹波时示波器采用手动同步;
④采用更高精确度的仪器去检测;
九心得体会
通过这次设计实践。
我学会了直流稳压电源的基本设计方法,对直流稳压电源的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,我们对直流稳压电源的撑握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的方案应用到实践中的时候,问题出现了,不是不能测试,就是测试的结果和要求的结果不相符合。
经过解决一个个测试中出现的问题,我们对直流稳压电源的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
加深了我们对理论与实践联系的理解,促进了我们运用知识解决具体问题的综合应用能力,特别是对直流稳压电源的应用、理解上升到了更深的一个层次。
十参考文献
1、<<电子线路基础>>,华东师范大学物理系万嘉若,林康运等编著,高等教育出版社。
2、<<电子技术基础>>,华中工学院电子学教研室编,康华光主编,高等教育出版社。
3、<<电子线路设计>>,(第二版)华中科技大学谢自美主编,华中科技大学出版社.
附录:总电路图。