模拟电路 CH8 直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源
目录绪论 (1)第一章设计要求与指标 (2)1.1 设计要求: (2)1.2 技术指标: (2)第二章理论分析 (3)2.1整体理论分析 (3)2.2单元电路分析 (3)第三章计算方法与过程 (7)3.1 计算方法 (7)3.2计算过程 (7)3.3元器件清单 (8)第四章具体制作步骤 (9)4.1利用Protel99进行辅助设计 (9)4.2实物的制作 (10)第五章测试方法和实验结果 (11)5.1测试方法和内容 (11)5.2基本检查 (11)5.3指标测试和测试结果。
(11)第六章数据分析和讨论 (13)6.1数据分析 (13)6.2结果讨论 (13)心得体会 (14)绪论在各种电子电路中,总离不开电源电路,而由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。
如若采用干电池为其供电,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计。
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)根据设计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;(8)撰写设计性报告。
1.2 技术指标:(1)电源输出电压为正负12V;(2)输入电压220V (3)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%.第二章理论分析2.1整体理论分析设计电路框图如图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。
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。
课程设计 直流稳压电源设计
课程设计直流稳压电源设计
直流稳压电源的设计是电子技术领域的重要内容。
由于它在家庭、工厂及其他环境中
的广泛使用,所以设计稳压电源具有重要的意义,从而确保电源正常的工作。
设计直流稳压电源的基本原则是确保输出电压的稳定性,即改变输入电源电压时输出
电压也不会有太大变化。
传统的直流稳压电源是由稳压接收器、整流器、变压器组成,通
过调节稳压接收器的工作状态来提供稳定的输出电压。
当前直流稳压电源的一项最新的技术就是开关稳压供电技术,这是基于脉宽调制技术
的改进和发展,使用此技术可以实现输出电压和电流相对稳定,同时对输出参数调节具有
良好的动态响应性。
开关稳压供电技术能够比传统的模拟电子技术实现更低的噪声,更高
的效率和低成本,适用于需要较大功率和稳定电流源的设备。
此外,还可以使用控制电路技术来设计直流稳压电源。
它使用一些控制电路,如放大器、多晶硅滤波电路等器件,实现输入电压和输出电压的高稳定性以及调节输出电压的范
围是更广。
对于直流电源发展到今天,采用器件的稳压技术是更为安全、可靠的电源规范。
总的来说,设计稳压电源需要考虑多种因素,其中包括分析多种方案,进行选择和比较,以便最后确定最适合自己的电源系统设计方案,确保安全、稳定、低成本和高效率。
此外,还必须考虑电压调节的精度和响应时间,以及使用的主要元器件等,确保系统的可
靠性。
直流稳压电源原理和使用方法
直流稳压电源原理和使用方法大家好,今天咱们来聊聊直流稳压电源,听起来是不是有点高大上?其实它就是一个很实用的电子小伙伴,让我们在各种电气设备上如鱼得水。
就像我们日常生活中有很多工具一样,直流稳压电源就是为了给特定的应用场合提供稳定的电压,保证设备能够正常运转,不至于“掉链子”。
1. 直流稳压电源的基础知识1.1 什么是直流稳压电源?简单来说,直流稳压电源可以把输入的电流变成稳定的直流电压,确保输出电压不受输入波动的影响,好比你开车的时候,有个方向盘帮你保持稳定,不让车子左摇右摆。
这种电源通常用在各种电器,比如我们的电脑、电视,甚至小玩意儿如手机充电器,都是靠这个稳定的电压来保证工作的。
1.2 为什么需要稳压?说到稳压,很多人可能会问:“我家的插座不是就给电吗?还需要稳压干啥?”您说得没错,一般的插座是有电的,但电压不一定稳定。
就像您早上喝的咖啡,浓稠的和淡淡的口感是不一样的,电压也是一样,太高或者太低都会导致设备性能下降,甚至损坏。
所以,稳压电源就像咖啡店的老手,会把每杯咖啡调配得刚刚好,让你一口下去,幸福感满满!2. 直流稳压电源的工作原理2.1 稳压原理这就要提到它的“秘密武器”——稳压芯片。
这些芯片就像是电源里的小管家,时刻监控着输出电压,只要一有波动,它们就会立马“行动”,调节电流,保持电压稳定。
就像一个勤奋的学生,在考试前认真复习,才不会让“偏科”影响整体结果。
因此,我们的设备无论是工作还是休息,都能达到“心灵的平和”。
2.2 常见类型说到直流稳压电源,它的类型可谓是五花八门,常见的有线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源就好比是古典钢琴,声音柔和细腻,但效率相对较低;而开关稳压电源就像现代电子乐,效率高,适用范围广。
各有各的优劣,选什么得看你的使用需求。
3. 使用直流稳压电源的注意事项3.1 选对参数使用直流稳压电源的时候,最重要的一点就是要挑对参数。
你得瞅准输入和输出的电压、电流,选对合适的设备。
直流稳压电源的设计与制作
直流稳压电源的设计与制作直流稳压电源是一种用于给电子设备提供稳定直流电压的电源设备。
在电子制作、实验以及工业控制系统中广泛应用。
下面将介绍如何设计和制作一个简单的直流稳压电源。
首先,设计一个电源电路。
直流稳压电源的核心是一个稳压器件,常用的稳压器有线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器的原理是通过调节电源电压上端的电阻来控制输出电压,其优点是稳压性好,但效率较低。
开关稳压器的原理是通过开关控制元件来调节输出电压,其优点是效率较高,但稳压性较差。
根据自己的需求选择适合的稳压器件。
接下来,根据选定的稳压器件制作电路板。
首先,在电路板上布置稳压器件和其他必要的元器件,如滤波电容、限流电阻等。
然后,连接电路板上的各个元器件,使用焊锡将其固定在电路板上。
注意保持电路的紧凑和结构的稳定,防止元器件之间短路或松动。
接着,搭建电源电路的输入和输出端。
将输入端与市电或其他电源连接,确保输入电压和电流在稳定范围内。
将输出端与需要供电的设备连接,确保输出电压和电流符合设备的要求。
最后,进行电源的测试和调试。
将电源接通电源,通过电压表和电流表测量稳压电源的输出电压和电流,确保其在稳定范围内。
根据需要,可以使用可调电阻来调节输出电压,以确保满足设备的电源要求。
需要注意的是,直流稳压电源设计和制作过程中要保证安全。
如需接通电源泄漏和短路保护装置,注意绝缘和接地,避免触电和设备损坏。
总之,设计和制作直流稳压电源需要根据自己的需求选择稳压器件,设计电路图,制作电路板,搭建输入输出端,进行测试和调试。
通过这些步骤,一个简单的直流稳压电源就可以制作完成。
在直流稳压电源设计和制作的过程中,还需要考虑一些其他要素,如过流保护、过压保护和温度保护等。
这些保护措施可以提高电源的可靠性和安全性。
过流保护是指在输出端口控制电流的大小,防止电流超过设定值而损坏设备或电源本身。
常用的过流保护电路有两种:电阻式和电子式。
电阻式过流保护是通过在输出回路中串联一定大小的电阻,当电流超过设定值时,电阻将发热并触发保险丝或继电器断开电路,实现过流保护。
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验报告一.实验目的1、了解负载稳压电源的控制原理及工作原理;2、分析电路、仿真电路结构,并结合 oscilloscope 对稳压电源进行实验测试;3、制作变压源,实验服务由DC电源模块,实现输出电压的调节功能;4、利用变压源实现对于直流稳压电源的调节;二、实验原理稳压电源是由 DC 电源模块、电感、晶体管、电容以及变频器等部件组成的控制回路,用以实现可靠稳定的输出电压,其基本原理是通过调节变频器的输出频率来调节 DC 电源模块的输出电压,使电源模块的输出稳定在一定的等级,从而实现稳压的要求。
三、实验环境硬件环境: DC 电源模块、电感、晶体管、电容及变频器等软件环境: oscilloscope四、实验测试1、DC 电源模块:根据理论电路设计,布置 DC 电源模块,同时使用 oscilloscope测试 DC 电源输出;2、变频器:同样配置电路,使用变频器调节输出频率;3、电感、晶体管和电容:根据理论电路及电路仿真的正确性,布置电感、晶体管和电容,并进行 oscilloscope 反复测试;4、整机设计:将 DC 电源模块、变频器、电感、晶体管以及电容一起设计成完整的稳压电源,并测试稳压电源是否能够正常输出电压。
五、实验结果通过实验测试表明,所设计的电路结构能够正常工作,DC 电源模块能够输出稳定的直流电压,变频器能够根据设定的频率正确调节输出电压,稳压电源能够提供一致的直流电压输出。
因此,实验的目的得到了较好的满足。
六、结论本次实验建立了直流稳压电源的设计原理,已设计合理、结构正确的电路,同时,通过 oscilloscope 进行实验测试,得出稳压电源能够正常输出稳定的电压,实验目的得到了满足。
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。
直流稳压电源及电压指示电路
目录1. 概述 (1)2. 方案论证 (1)3. 电路工作原理及说明 (3)2.1直流稳压电源电路 (3)2.1.1 电源变压器 (3)2.1.2 整流电路 (4)2.1.3 滤波电路 (5)2.1.4 集成稳压器 (6)2.1.5过流保护 (7)4.电路性能指标的测试 (8)4.1 稳压电源的输出及指示电路 (8)5. 结论 (9)6. 性价比 (10)7课设体会及合理化建议 (10)附录Ⅰ元器件清单 (11)附录Ⅱ整体电路原理图 (12)参考文献 (13)直流稳压电源及电压指示电路摘要:电源电路作为任何电子设备中不可缺少的部分,其设计越来越受到人们的重视。
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。
本文设计了直流稳压电源的两种方案,可通过LED来指示输出电压的高低,并确定其大体范围。
方案一对市电整流、滤波后,利用集成运算放大器及滑动变阻器来调节电压的输出范围。
方案二与方案一原理基本相同,但具有扩大输出电流的功能。
两种方案分别进行了软件仿真和硬件测试,所得结果均符合技术指标的要求。
关键词:稳压电源;发光二极管;电压指示1. 概述电源作为各种电子电路及电子设备工作的能量来源,在一个系统中占有重要地位。
电源的质量在一定程度上也决定了一台设备的可靠性及各项技术指标。
在各种电子线路的应用中,出于应用上的考虑常常不直接采用直流电源,而是将电网上的交流电通过一系列装置转换为直流电源输出。
这种转换电路并不复杂,一般由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等几部分构成,因此直流稳压电源电路在许多领域有着广泛的应用。
现在各种稳压电器已经广泛使用,其性能稳定,外围所需元件不多,调试方便。
本文要求设计一个可以指示输出电压的直流稳压电源,输出电压在0~5V范围内连续可调;要求用LED指示输出电压的范围,小于2V时只有一个LED点亮,大于等于2V时两个LED同时点亮;并且输出电压的纹波电压(峰峰值)不能超过10mV。
模拟电子技术直流稳压电源设计报告——利用7809﹑7909设计一个输出±9V﹑1A的直流稳压电源
一、设计要求:
设计一个输出±9V、1A的直流稳压电源。
二、设计思路:
利用集成稳压器7809和7909设计,7809为正稳压器,7909为负稳压器。同时,为了保证电源的稳定性和可靠性,可以加入滤波电容、限流电阻和短路保护。
根据上述要求,选择输入电压为12V至30V,输出电压为-9V,最小输出电流为1A。根据规格书中的电流限定图,选择合适的限流电阻值。
3.添加滤波电容:
根据上述要求,选择滤波电容的容值为2A至5A。
4.添加短。
五、总结:
本设计报告通过利用7809和7909集成稳压器,设计了一个输出±9V、1A的直流稳压电源。同时,根据设计需求,还加入了滤波电容、限流电阻和短路保护,以保证电源的稳定性和可靠性。设计过程中需要注意选择适当的输入电压范围、滤波电容容值和限流电阻值,以满足设计要求。通过此设计,可以获得一个稳定、可靠的输出电压为±9V、输出电流为1A的直流稳压电源。
三、设计步骤:
1.输入电压选择:
根据7809的规格书,输入电压范围为11V至35V。为了保证正稳压器的正常工作,选择输入电压为12V至30V。
2.输出电流选择:
根据要求,输出±9V、1A的直流稳压电源,所以正负稳压器的最小额定输出电流选择为1A。
3.确定滤波电容:
根据稳压电源的要求,选择一个合适的滤波电容来减少输出电压的纹波。一般情况下,可以选择电容的容值为输出电流的几倍,一般是2倍到5倍。所以,选择滤波电容的容值为2A至5A。
为了保护稳压器和负载,可以在输出端加入一个二极管和一个稳流二极管。当负载短路时,二极管和稳流二极管会通过,保护负载和稳压器。
直流稳压电源原理及使用方法
直流稳压电源原理及使用方法直流稳压电源是电子爱好者和专业人士的好帮手!它就像一个稳定的能量守护者,为各种电子设备提供可靠的电力支持。
那它的原理是啥呢?其实很简单,它通过一系列的电子元件,把不稳定的交流电变成稳定的直流电。
这就好比把汹涌的海浪变成平静的湖水,为电子设备提供一个安稳的“能量湖”。
使用直流稳压电源有哪些步骤呢?首先,把电源插头插好,这就像给汽车加满油,为电源提供动力。
然后,根据需要调节电压和电流大小。
这就像调节音响的音量一样,要恰到好处,不能太大也不能太小。
最后,把需要供电的电子设备连接到电源上,就像给手机充电一样,让电子设备“吃饱喝足”。
在使用过程中,安全性可是非常重要的!要是不小心,那可就糟糕了!所以一定要注意以下几点:不能超过电源的额定功率,不然就像小马拉大车,会累垮的。
还要注意防止触电,这可不是闹着玩的,一旦触电,那可就惨了!另外,要保持电源的通风良好,不然就像人在闷热的房间里一样,会不舒服的。
直流稳压电源的稳定性也是杠杠的!它能在各种环境下为电子设备提供稳定的电力,不会像不稳定的电源那样,让电子设备“忽冷忽热”。
这就像一个可靠的朋友,在你需要的时候总是能给你支持。
那直流稳压电源都有哪些应用场景呢?它可以用在电子实验中,为各种电子元件提供稳定的电源。
也可以用在电子产品维修中,帮助我们找出故障。
还可以用在工业生产中,为自动化设备提供动力。
这应用场景可多了去了!它的优势也很明显啊!首先,它能提供稳定的电压和电流,这对于电子设备的正常运行至关重要。
其次,它操作简单,容易上手。
最后,它价格实惠,性价比高。
这不是很棒吗?我给你讲个实际案例吧!有一次,我在做电子实验的时候,用直流稳压电源给一个电路供电。
结果,实验非常成功!要是没有这个稳定的电源,那可就不一定了。
这就充分说明了直流稳压电源的实际应用效果非常好。
直流稳压电源就是这么厉害!它的原理简单易懂,使用方法也不复杂。
安全性和稳定性都很高,应用场景广泛,优势明显。
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。
直流稳压电源的设计与制作PPT课件
直流稳压电源的定义和重要性
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压的电源,广泛应用于各种电子设备和系 统中。
由于电子设备和系统的电压需求通常都是稳定的,因此直流稳压电源对于保证设备 的正常运行和稳定性至关重要。
在现代电子技术和通信技术中,直流稳压电源的应用更是无处不在,因此掌握其设 计和制作技术对于电子工程师和相关专业人员来说具有重要意义。
电压调整率
在输入电压变化±10%的条件下,输 出电压的变化率应小于±1%。
负载调整率
在输出电流变化±10%的条件下,输 出电压的变化率应小于±1%。
测试方法与步骤
纹波电压
在空载条件下,测量输出电压的纹波电 压应小于输出电压的1%。
VS
温度稳定性
在25℃±5℃的条件下,测量输出电压的变 化率应小于±0.1%。
输出电流的确定
总结词
输出电流是衡量直流稳压电源负载能力的重要指标,应根据实际负载的需求进行选择。
详细描述
在确定输出电流时,需要考虑最大负载电流和平均负载电流。最大负载电流是指电源能够提供的最大电流值,而 平均负载电流则是根据实际使用情况来确定的电流值。选择合适的输出电流能够确保电源在各种负载条件下都能 稳定工作。
布线设计
根据电路的电流和电压要求,选择合 适的导线规格和布线方式,确保电路 的电气性能和可靠性。
焊接与调试
焊接技巧
掌握焊接的基本技巧和方法,确保元器件焊接牢固、美观。
调试步骤
根据电路原理,进行调试操作,检查电路的性能指标是否符 合设计要求,并进行必要的调整和优化。
05 直流稳压电源的性能测试
测试方法与步骤
06 直流稳压电源的应用与展 望
应用领域与实例
《直流稳压电源》课件
负载调整率
指在一定负载范围内, 输出电压随负载变化的
程度。
输出电流
01
02
03
04
输出电流
指直流稳压电源输出的直流电 流值,通常以安培(A)为单
位。
电流精度
指输出电流的误差范围,通常 以百分比表示。
负载调整率
指在一定输出电压下,输出电 流随负载变化的程度。
短路保护功能
指直流稳压电源在短路情况下 能够自动切断输出的保护功能
工作原理
利用电磁感应原理,通过一次绕组和 二次绕组的匝数比来降低或升高电压 。
整流电路
作用
将交流电转换成直流电。
工作原理
利用二极管的单向导电性,将交流电的正负半周 转换成单一方向的直流电。
类型
半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等 。
滤波电路
01
02
03
作用
将整流后的脉动直流电转 换成平滑的直流电。
输入电流范围
指直流稳压电源能够正常工作的输入 电流范围。
效率
指直流稳压电源将输入的电能转换为 输出的电能的效率,通常以百分比表 示。
温升
指直流稳压电源在工作过程中内部温 度的升高,通常以摄氏度(℃)为单 位。
04
直流稳压电源的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定期检查
定期检查电源的输入和输出电压、电流是否正常 ,确保其工作状态良好。
更换保险丝
如发现电源内部保险丝熔断,应及时更换相同规 格的保险丝,并检查电源是否存在故障。
ABCD
清洁除尘
定期清洁电源外壳表面,去除灰尘和污垢,保持 其散热良好。
软件更新
直流稳压电源电路实验
直流稳定电源电路实验1.实验目的:了解直流稳定电源电路的原理结构、性能,掌握直流稳定电源的设计方法。
2.实验内容:参见附录实验五、直流稳定电源电路实验5.1 串联式直流可调稳压电源5.1.1实验目的1. 了解串联式直流电源电路的原1(a)LM317内部结构及外部元件理结构、性能。
2.掌握使用串联式集成稳压器设计直流稳定电源的方法。
5.1.2 实验内容1、采用串联式集成稳压器构成可调直流稳定电源电路;2、测量各项性能指标,了解提高性能的方法。
5.1.3 实验原理及实验电路说明3端可调式稳压器的典型产品有LM317 (正电压输出)和LM337(负电压输出)。
LM317的内部结构及外部引脚如图5.1所示,它的内部电路包括比较放大器(又称误差放大器)、偏置电路(图中未画)、恒流源电路、带隙基准电压源、保护电路和调整器。
它的公共端改接到输出端,器件本身无接地端,所以消耗的电流均从输出端流出。
内部的基准电压(典型值1.25V 接至误差放大器的同相端和调整端(ADJ)之间,并由一个恒流特性很好的超级恒流源供电,提供50μA 的恒流,该电流从ADJ 端流出。
特别情况下,若将ADJ 端接地,LM317就构成输出电压为1.25V 的3端固定式稳压器。
若在外部接上调节电阻R 1、R 2后,输出电压为 )(12REF o R R 1V V += 图5.2所示为LM317的典型应用电路。
图中R 1、R 2构成取样电阻;C 2用于滤除R 2两端的纹波,使之不能经放大后从输出端输出。
VD 2是保护二极管,一旦输入或输出发生短路故障,由VD 2给C 2提供泄放回路,避免C 2经过LM317内部放电而损坏芯片。
C 1的作用是防止输出端产生自激振荡,VD 1起输入端短路保护作用。
5.1.4 实验设备及所需元件1. 所需元件与设备:传感器实验主板;3端可调式集成稳压器 LM317 ×1;二极管 1N4002 ×2;电解电容 470μF/16V ×1;电解电容 100μF/16V ×1;电解电容 10μF/25V ×1;3296多圈电位器 2kΩ×1;电阻 120Ω×1;电阻 47Ω/2W×1。
电工电子技术课程课件直流稳压电源
长时间使用或负载过重可能导致电源 过热,影响电源的稳定性和使用寿命
。
电源无输出
如果电源无法正常输出电压,可能是 电源内部的开关管或整流管损坏,需 要检查相关元件。
保险丝熔断
当电源内部出现短路等故障时,保险 丝可能会熔断,需要检查电源的输入 输出线路是否存在短路现象。
维护与保养
定期清洁
定期清洁电源外壳表面灰尘和污垢,保持电源散 热良好。
短路电流
指电源在发生短路时输出的最大电流值,通 常用于衡量电源的过载能力。
额定电流
指电源在正常工作条件下能够持续输出的最 大电流值。
负载调整率
指电源在满载和轻载情况下输出电流的变化 率。
电压调整率
电压调整率
输入电压范围
指电源输出电压随输入电压变化的比率, 通常以百分比表示。
指电源能够正常工作的输入电压范围,即 最小值和最大值。
稳压电路是直流稳压电源中的重 要组成部分,其主要功能是保持
输出电压的稳定。
稳压电路一般由调整元件、比较 元件和基准电压等元件组成,根 据不同的需求,可以选择不同的
稳压方式和元件参数。
在选择稳压元件时,需要考虑其 稳定性、响应速度和功耗等参数 ,以确保稳压效果良好且安全可
靠。
03
直流稳压电源的性能指标
电池充电
01
02
03
充电电池充电
充电电池需要直流电源进 行充电,才能储存电能并 在需要时释放。
电动车充电
电动车的电池需要直流电 源进行充电,才能提供动 力。
无人机电池充电
无人机电池需要直流电源 进行充电,以确保其正常 飞行。
其他应用场景
医疗设备供电
医疗设备如监护仪、呼吸机等,需要直流电源来维持患者的生命 安全。
直流稳压电源的制作与调试
01 设计合适的整流电路,将交流电转换为直 流电。
02
设计滤波电路,滤除直流电中的交流成分 ,提高电源的稳定性。
03
设计稳压电路,确保输出直流电压的稳定 。
04
根据实际需求,设计合适的电源指示电路 和保护电路。
制作步骤
按照电路设计图,将各元器件 焊接在电路板上。
检查焊接质量,确保无虚焊、 短路等现象。
02
CATALOGUE
直流稳压电源制作
元器件选择
电源变压器
选择合适的变压器规格,确保 能够提供稳定的交流电压输入
。
整流器
选择适当的整流器,将交流电 转换为直流电。
滤波电容
选择合适容量和耐压的滤波电 容,用于滤除直流电中的交流 成分。
稳压芯片
选择合适的稳压芯片,确保输 出直流电压的稳定。
电路设计
噪声干扰
优化电源电路布局,加入滤波电容;
负载调整率低
检查负载调整率相关元件是否正常,优化电源电路设计。
调试中的注意事项
01
注意安全
调试过程中应确保电源已关闭,避 免短路或过载;
反复测试
对同一参数进行多次测量,以获得 更准确的结果;
03
02
精度要求
调试时应尽量提高测量精度,确保 数据准确;
记录数据
对调试过程中的数据和现象进行记 录,便于后续分析。
直流稳压电源的制 作与调试
contents
目录
• 直流稳压电源简介 • 直流稳压电源制作 • 直流稳压电源调试 • 直流稳压电源的应用 • 直流稳压电源的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
直流稳压电源简介
定义与特点
定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直 流电压的电源设备,其输出电压值在 一定范围内可调。
直流稳压电源 知识点
- 作用:将交流电压转换为直流电压。常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流。
- 半波整流:只利用交流电压的半个周期进行整流。它由一个二极管组成,当交流电压为正半周时,二极管导通,电流流过负载;当交流电压为负半周时,二极管截止,负载中没有电流。其输出电压U_o=(1)/(π)U_m(U_m为输入交流电压的峰值),输出电压脉动较大。
- 指直流稳压电源输出电压中交流分量的有效值。由于整流和滤波电路不能完全消除交流成分,所以输出的直流电压中会残留一定的交流纹波。纹波电压越小,说明电源输出的直流电压越接近理想的平滑直流电压。
三、直流稳压电源的应用。
1. 电子设备供电。
- 在各种电子设备中,如计算机主板、手机充电器、电视机等,直流稳压电源为其内部的电子元件提供稳定的直流电压。例如,计算机主板上的芯片需要多种不同的稳定直流电压(如+3.3V、+5V、+12V等)才能正常工作,直流稳压电源可以将市电转换并稳压到这些合适的电压值。
4. 电流调整率。
- 在输入电压不变的情况下,负载电流变化Δ I_o引起的输出电压变化Δ U_o与输出电压U_o的比值,即S_i=frac{Δ U_o}{Δ I_o}|_U_{i=const}×100%。它表示直流稳压电源对负载电流变化的稳压能力,电流调整率越小,电源的稳压性能越好。
5. 纹波电压。
- 稳压电路。
- 作用:进一步稳定滤波后的直流电压,使输出电压在输入电压波动、负载变化等情况下保持基本稳定。
- 稳压二极管稳压电路:利用稳压二极管的反向击穿特性来稳压。当输入电压升高或负载电阻增大(负载电流减小)时,稳压二极管的电流增大,通过限流电阻的分压作用,使输出电压保持稳定。但是这种稳压电路的稳压效果有限,输出电流较小,且稳压值取决于稳压二极管的型号。
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2. RL接入后
工作原理
uo a c
uo
u2bdt Nhomakorabeai io
iD
t
电容滤波的特点
A. 二极管的导电角 < ,流过二极管的瞬时电流很大。
B. 负载直流平均电压 UO(AV) 升高
d = RLC 越大, UO(AV) 越高
C. 直流电压 UO(AV) 随负载电流增加而减少
当 d (3 5)
T 2
D4
u2
D1
+ RL
D3
uo
D2
D1
+ io D2 uo RL
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
一、桥式整流电路 的工作原理
-
T
u1
D4 u2
T + u1
D1 D3
D2
D4 u2 + D3
+RL
u0
D1
+ io D2 uo RL
+
桥式整流电路
u2负半周时 电流通路
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
220V~
4700F
0.33µF 0.1µF
1
79XX
2
3
10F RL2
-UO2
采用一块78XX和一块79XX三端稳压器可方 便地组成同时输出正、负电压的稳压电源。
3.组成恒流源电路
1
3
+
CI
7805
C2
+
2
0.33µF
IW
5V 1µF
R IR
UI
RL
IO
输出电流为 Io I R IW
当I R IW 时,Io
每个系列按最大输出电流不同可分为三种: W78(79)xx:Iomax=1.5A; W78(79)Mxx:Iomax=0.5A; W78(79)Lxx:Iomax=0.1A
“xx”表示输出固定电压值,一般有5V、6V、8V、 12V、15V、18V、20V、24V等8种
(三)、应用电路
1.基本应用电路
W7800系列稳压器外形
3 2 1
1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端
W7900系列稳压器外形
(一)、分类
三端集成 稳压器
可调式 固定式
负稳压W79XX 正稳压W78XX
注:型号后XX两位数字代表输出电压值
(二)、命名规则
固定式三端集成稳压器有正稳压(如W78xx)和负 稳压(如W79xx)两个系列。
化,就可以使UB发生很大变化,提高了稳压效果。 调整管T:与负载串联,工作于放大状态。可以是单个功率管,
复合管或用几个功率管并联。
一. 稳压 原理
U(I 不稳定的直流电压) +
CT E B
UB R1
- UI
基准电 +UREF
压源
UREF
+ + UO1
A
误差放大器
R2’ R2”
-
+
UF-
R3
稳定的UO
消除 自激
消除输出 高频噪声 D
T
+
+
u1
u2
UI 1
78XX
3 UO
CI C 0.33µF
2 Co
0.1µF
RL
2000F
滤波后电压接在输入和公共端之间,输出得稳定电压。 注意:输入直流电压应至少比输出电压高2V
2. 同时输出正负电压
4700F
1
3
78XX
0.33µF
2
0.1µF
+UO1
10F
RL1
在桥式整流电路中,每个二极管只有半个
周期导通。因此,流过每只整流二极管的平均
电流 ID(AV) 是负载平均电流IO(AV)的一半。
I D( AV )
1 2
IO( AV )
0.45
U2 RL
二极管截止时两端承受的最大反向电压:
U RM 2U 2
三、单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指 输出电压UO与负载电流IO之间的关系曲线
时,
UO(AV) = ( 1.1 1.2 )U2
1.4UU2 O(AV) 电容滤波
0.9U2
纯电阻负载
IO(AV) 0
8.2 线性直流稳压电路
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
串联反馈式 稳压电路
电路最简单, 但是带负载能 力差,一般只 提供基准电压, 不作为电源使 用。
以下主要讨 论串联型线 性直流稳压 电路。
A
u2
B
u2
D4 D1
D3
D2
uD4,uD2
uD3,uD1
uo
RL + uo
t t t
u2>0 时
u2<0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路:
A D1
RLD3B
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路:
B D2
RLD4A
输出是脉动的直流电压!
几种常见的硅整流桥外形:
+ ~~ -
~+~-
uo
原理:利用储能元件电容两端的电压不能突变 的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流 成份,保留其直流成份,达到平滑输出电 压波形的目的。
1. RL未接时
rint u2
D1 + D3 C
工作原理
T
+
电网 电压
u1
a D4
u2
uo
_
b D3
D1 D2 C
+io RL uo
工作原理
2. RL接入后
T
R1
UO
R2
第八章 直流稳压电源
8.1 整流与滤波电路 8.1.1 整流电路 8.1.2 滤波电路
8.2 线性直流稳压电路 8.2.1串联型线性直流稳压电路 8.2.2 线性集成稳压器
直流电源的组成及各部分的作用
u1
u2
整 流
u3
滤 波
u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路: 使输出电压uo在电网电压或负载变化时,保持稳定。
压源
UO1
- UREF
A
误差放大
UBR1
R2’ R2”
电
路
U
R2
O
负 载
-
器+
U-F
R3
-
UO
R1 R2 R3 R2 R3
U REF
UO max
R1
R2 R3
R3
• U REF
U O min
R1 R2 R3 R2 R3
• U REF
8.2.2 线性集成稳压器
3 2 1
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
采+
样
Io
电
路
R2 UO
负 载
-
稳压过程:
UO
UF
U id
UO
UCE
IC
UB
二、输出电压UO的调节范围
u U REF
u UF
UF UREF
电路稳定
UF
R2 R3 R1 R2 R3
UO
U REF
U(I 不稳定的直流电压) C T E
稳定的UO
+
采+
B
样
Io
+ + UI
基准电+UREF
rint D1
+
+
电网 电压
u1
a D4
u2
u2
D3 C
uo RL _
b D3
ac
b
d
D1
+
D2 C
RL
io uo
工作原理
2. RL接入后
rint u2
D1 + D3 C
+
uo RL _
uo (uc) ac b
ab段:u2<uc,D1、D3截止, C经RL放电,uc下降 bc段:u2>uc,D1、D3导通, u2经rint向C充电,uc上升 cd段:u2<uc,D1、D3截止, C经RL放电,uc下降
开关型 稳压电路
效率较高, 目前用的也 比较多。
8.2.1 串联型线性直流稳压电路
串联式稳压电路由基准电压、采样电路、比较 放大和调整管四部分组成。
调整管
U(I 不稳定的直流电压) +
CT E B
UB R1
- UI
基准电 +UREF
压源
UREF
+ + UO1
A
误差放大器
R2’ R2”
-
+
UF-
R3
IR
U
' o
R
5 R
4. 提高输出电压UO
(1)利用稳压管Dz提高UO
Uo
U
' o
UZ
+
UI
1
3
78XX
CI
2
0.33µF
+
UO’
D
+
D2 Uz
CO +
0.1µF UO
(2)利用电阻提高UO
设IR1>>I
UO
(1
R2 R1
)U
' O
1
3
+
UI
78XX