可调的直流稳压电源设计报告材料
可调直流稳压电源设计报告
可调直流稳压电源设计报告I. 设计目的本设计旨在实现一个可调直流稳压电源,能够提供多种输出电压和电流,同时还能稳定地保持输出电压在规定范围内。
II. 设计原理直流稳压电源的基本原理是将变压器输出的交流电转换为直流电,并使用电子元件如二极管、电容器、稳压管等实现对输出电压和电流的稳定。
在本设计中,我们采用如下电路结构实现直流稳压电源。
电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、调节电路、稳压管和输出端口等组成。
(1)变压器:变压器主要将交流输入变换为需要的交流输出电压,通常变压器转换后的电压需要经过整流、滤波和稳压等多道处理才能成为稳定的直流电源输出。
因此,本设计中我们采用了含有两只二次线圈的变压器。
(2)整流桥:整流桥主要用来将变压器输出的交流电流转换成直流电流,这里我们采用了四个二极管构成的整流桥,如图所示,其中D1和D2对应于变压器中一只二次线圈所产生的正半交流电流,D3和D4则对应于产生的负半交流电流。
(3)滤波电容:滤波电容主要用来滤除多余的高频成分,以使直流电波尽可能平滑,保证输出电压的稳定性。
(4)调节电路:调节电路用来控制和调整稳压管的工作状态,以实现输出电压的稳定性和调节。
(5)稳压管:稳压管是关键元件之一,其主要作用是在电路中设置一个固定的工作电压,以保证输出电压在一定范围内稳定。
III. 设计过程(1) 变压器设计:根据我们的需求,我们需要将输入的220V交流电转变为24V 的交流电,在此基础上再进行转换为稳定的直流电源输出。
因此,我们需要采用一只含有两只二次线圈的变压器,并且将两只二次线圈采用串联方案,以实现较大的输出电压值。
最终选用的变压器型号为220V/24V/10W,其中10W为变压器最大输出功率。
(2) 整流桥设计:为了将变压器输出的24V交流电转换为直流电源,我们需要采用整流桥电路。
对于整流桥电路中的每个二极管来说,其承受的最大反向电压应该大于所采用变压器的输出电压。
在此基础上,我们选用的整流桥电路中的二极管容量为1N4001,其最大反向电压为50V。
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)。
可调电源实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除可调电源实验报告篇一:可调直流稳压电源实验报告可调直流稳压电源实验报告组长:龙启智组员:曾国辉顾发安蒋永安曾厚琨李淼淼一、实验目的1、掌握模拟电路的基本设计方法、设计步骤,培养综合设计和调试能力;2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标的测试;3、掌握LM317,LM337等三端稳压器件的使用方法。
二、实验要求设计±21V直流稳压电源(在同一块pcb板)以及正负输出电压可调稳压电路(输出电压调节范围为—21v~+21v)。
三、实验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所组成,基本框图如图所示:整流与稳压基本过程各部分的作用: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ui。
2、整流电路:整流电路将交流电压ui变换成脉动的直流电压(在直流稳压电源中常采用桥式整流电路,这里我们采用6A的整流桥)。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压u1。
桥式整流过程桥式过程波形变化示意图3、滤波电路:经整流后的直流输出电压脉动性很大,不能直接使用,为减少其交流成分,常在整流电路后接滤波电路。
滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉,使其输出平滑的直流电压,这里我们采用接入滤波电容来组成滤波电路。
4、稳压电路作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化能使输出直流电压不受影响,从而维持稳定的输出,常用集成稳压器,小功率稳压电源中经常使用三端集成稳压器。
常用的三端集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
常用可调式正压集成稳压器有Lm317系列,它们的输出电压从1.25V-37伏可调,最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护,最大输出电流为1.5A。
其典型电路如图2-5所示,其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器,输出电压uo的表达式为:uo=1.25(1+R2/R1)式中R1一般取120-240欧姆,输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压(典型值为1.25V)。
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。
可调直流稳压电源设计报告.doc
可调直流稳压电源设计报告.doc本系统说明书针对可调直流稳压电源设计,具体有下面几个部分:一是概述;二是电源级特性;三是系统设计;四是控制级设计;五是整体控制系统;六是总结与展望。
一、概述此可调直流稳压电源设计主要应用在数据采集系统,采用负载传感技术来检测,以精确控制系统的电压输入。
使用多发阳极交流器(PFC)来预充电技术,保证系统恒定的电压和电流,进而达到持续稳定的电源输出,通过相应电气参数(I/P、O/P、F/R)来调整电源,最终确保系统稳定和精确的电压、电流及其它参数的输出无差错的控制。
二、电源级特性本次设计的电源级特性要求输入直流、输出直流,稳压电源根据负载的所需,能够调节输出的电压、电流,可调节电压范围为1-3V,可调节电流范围为0.3-3A,可调节精度在±1 mV和±2 mA之间。
三、系统设计本次设计系统主要采用半桥双向拓扑形式,利用PFC预充电、放大技术,结合高压变压器、高压MOS管、电容屏蔽和IBGT等元件构成稳压电源系统;控制部分采用MCU的PID 算法调节电压、电流,并进行智能控制,采用对数运算技术提高调节精度。
四、控制级设计本系统控制部分采用MSP 430 MCU,应用单片机实现PID算法控制,使用模拟量输入信号及其他主机控制信息,得到电压、电流控制、负载变换及相应报警信号,实现电源级精确稳定控制。
五、整体控制系统系统采用主机控制系统,由单片机处理器控制输出电压、电流,内置报警系统;当系统电源出现问题或者负载变化时,报警系统会发出相应报警,实现及时调节,保证数据采集系统运行稳定。
六、总结与展望本次设计采用负载传感技术来实现电源级和控制级的定向调节,严格按照电源设计规范进行设计,实现稳定的电压电流输出,为数据采集系统提供更稳定的电源输出,提高其数据采集的准确性和可靠性。
可调直流稳压电源的设计实验报告
可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源,能够输出稳定的直流电压,并且电压值在一定范围内可调节,以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压(通常为 220V)变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分,使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时,保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路,其基本原理是利用调整管的电压调整作用,使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压,可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器:220V/15V2、整流二极管:IN4007×43、滤波电容:2200μF/25V×24、集成稳压器:LM3175、电位器:10kΩ6、电阻:240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波,得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路,通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下:此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图,在面包板上搭建电路。
在搭建电路时,注意元件的引脚顺序和正负极性,确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后,接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压,确认是否在预期范围内。
3、调节电位器,用万用表测量 LM317 输出端的电压,观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
可调直流稳压电源课程设计报告
可调直流稳压电源课程设计报告1.引言2.电路设计3.元器件选型4.电路实现5.电路测试6.结论引言在电子系统中,直流稳压电源是非常重要的组成部分。
它可以为电路提供稳定的电压和电流,从而保证电路的正常工作。
本文将介绍一种可调的直流稳压电源电路设计。
电路设计本电路设计采用了LM317芯片作为稳压器。
该芯片可以根据输入电压和负载电流自动调整输出电压,从而实现稳定的输出电压。
同时,我们还加入了一个电位器,可以手动调节输出电压的大小。
元器件选型在元器件选型方面,我们选择了高品质的电容和电阻,以确保电路的稳定性和可靠性。
此外,我们还使用了高精度的电位器来实现精确的电压调节。
电路实现根据电路设计和元器件选型,我们开始实现电路。
首先,我们将芯片和其他元器件焊接在一块电路板上。
然后,我们连接输入电源和负载电路,并调节电位器以实现所需的输出电压。
电路测试在电路实现完成后,我们进行了一系列测试以验证电路的性能和稳定性。
测试结果表明,该电路可以稳定输出所需的电压,并且在负载变化时也能自动调整输出电压。
结论通过本文的电路设计和实现,我们成功地实现了一种可调的直流稳压电源电路。
该电路具有稳定性和可靠性,并且可以根据需要手动调节输出电压。
我们相信这种电路将在许多电子系统中得到广泛应用。
从图4可以看出,当电源u2的正半周期到来时,二极管VD1、VD3导通,向负载RL供电,并向电容C充电(在t1~t2期间将电能存储在电容中),输出电压uo≈uc≈u2.当uo达到峰值后,u2减小,VD1、VD3提前截止,电容C通过RL放电,输出电压缓慢下降(在t2~t3期间),由于放电时间常数较大,电容放电速度很慢。
当uC下降不多时,u2已经开始下一个上升周期。
当u2>uo时,电源u2又通过导通的VD2、VD4向负载RL供电,同时再给电容C充电(在t3~t4期间),如此周而复始。
电路进入稳态工作后,负载得到如图中实线所示的近似锯齿形电压波形,与整流输出的脉动直流(虚线)相比,滤波后输出的电压平滑多了。
可调直流稳压电源设计实验报告
可调直流稳压电源实验报告1. 设计任务与要求(1) 设计任务设计并制作有一定输出电压调节范围的直流稳压电源。
(2) 基本要求1) 输出直流电压(o U )调节范围6~9V 。
(输入电压~13i U V ) 2) 纹波小于40mV 。
3) 稳压系数2210v S -≤⨯。
4) 输出电阻0.5o R ≤Ω。
5) 输出电流0~200mA 。
6) 具有过电流保护功能,动作电流~250mA 。
7) 利用通用板制作电路。
8) 给出电路的Multisim 软件仿真。
2. 电路设计过程图1 实验设计图纸由题目要求可知Q1两端的电压为i o U U -在()4~7V 之间,电流最大值为200mA ,因此最大的功率为()1.4W ,因此要选用一个大功率的三极管,我们选用功率为()1.67W 的MJE13005,为了保证在()0C 时也可以符合要求,在下面计算时,β值取10。
Q1两端的电压为11i D R U U U --,在()1.6~4.6V 之间,最大电流为()30mA ,最大功率为()0.138W 。
Q1两端的电压为()12 1.4be be U U V +=,最大电流为()18mA ,最大功率为()0.025W ,因此都选用小功率的9013三极管,在下面计算时,取β值为150。
由图可知:123612523602000.7a o b a I I I I I I I I mA U U U U Vββ=+=⋅=⋅≤≤==+ (1)且:453105I I I mA≥≥ (2)由于实际输入电压存在5%左右的误差,因此实际的输入电压大约在12~14V 之间,所以,当12Vcc V =,6200I mA =,9o U V =时,1R U 最小,由于35I mA ≥,因此可得:23163113131129.7200302.3 6.7bb Vcc U I I R Vcc U I I R V mAI R VmA I R β-=+-=+-=+=+ (3)由(2)式、(3)式可得:112.315209V mA mAR R -≥⇒<Ω(4)所以取1200R =Ω。
可调直流稳压电源制作报告(精)
可调直流稳压电源设计报告学院:电气与控制工程学院专业:测控技术与仪器学号:1206070216姓名:梁培煜指导老师:秦学斌王湃目录一、直流稳压电源设计简介……………………………..二、整流电路工作原理…………………………….. ……三、电路设计原理…………………………….. …………四、部分元器件原理介绍…………………………….. …五、实验元件器材…………………………….. …………六、实训心得体会…………………………….. …………一、直流稳压电源设计简介可调直流稳压电源是采用当前国际先进的高频调制技术,其工作原理是将开关电源的电压和电流展宽,实现了电压和电流的大范围调节,同时扩大了目前直流电源供应器的应用。
直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件,功率部件采用现国际上最新研制的大功率器件,可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。
与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点,同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件,此电源又称高频可调式开关电源。
可调直流稳压电源保护功能齐全,过压、过流点可连续设置并可预视,输出电压可通过触控开关控制。
设计要求:基本要求:短路保护,电压可调。
若用集成电路制作,要求具有扩流电路。
输出电压调节范围:0-29V;最大输出电流:1.5A;输出电阻Ro:小于1欧姆。
其他:纹波系数越小越好(5%Vo,电网电压允许波动范围 + -10%二、工作原理参数稳压器在输入交流电压150V-260V时,输出稳压在220V效果效好。
低于和高于这个范围,其效率要下降。
采用单片微机进行第一步控制,使310V以下和90V以上的输入电压,调整控制在190V—250V范围,再用参数稳压器进行稳压效果很好。
由市电输入的交流电压变化波动很大,经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电压滤去后,送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。
直流开关稳压电源的功率小,但能把60-320V的交流电压娈换成+5V,+12V,-12V 的直流电压。
连续可调直流稳压电源毕业设计报告
设计课题题目:串联型直流稳压电源的设计摘要简要介绍了1.5~6 v可调直流稳压电源电路的3种设计方案,分别为晶体管串联式可调直流稳压电源电路、三端集成稳压器式可调直流稳压电源电路和用单片机制作的可调直流稳压电源电路,并较详细地阐述了一种应用三端稳压集成电路CW317的电路设计方法。
关键字:直流电源稳压过流保护CW317 收获AbstractThis paper describes the 1.5 ~ 6 v adjustable DC power supply circuit of the three kinds of designs, namely, the transistor series adjustable DC power supply circuit, three-terminal adjustable voltage regulator integrated DC power supply circuit, and produced with the MCU adjustable DC power supply circuit, and a more detailed description of an application CW317 three-terminal regulator IC circuit design methods.Keywords: DC power Supply regulator Over-current Protection CW317 Harvest引言当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。
通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
可调直流稳压电源设计报告
模拟电子技术课程设计可调直流稳压电源设计报告摘要:通过直流稳压电源将交流电变换成所需要的稳定的直流电压。
单向交流电源经电源变压器降压后,再经过整流滤波可获得低电压小功率的直流电源。
由于交流电有小幅度的变化,所以必须将整流滤波后的电压稳定后再提供给负载,使负载上直流电源电压受影响程度最小。
所以直流稳压电源包括变压、整流、滤波、稳压四部分。
一:设计任务与要求1.输出可调电压9~12V ,-9~-12V 。
2.输出电流为1A 。
二:设计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的装置。
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。
图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程其中,电源变压器:是降压变压器,它的作用是将220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。
n /u u 12 ,n 为变压比。
整流电路:利用单向导电元件将50Hz 的交流电变成脉动的直流电。
滤波电路:滤掉整流电路输出的电压中的交流成分。
滤波电路除掉较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、半波整流滤波、桥式整流滤波。
本次我们采用了单相桥式整流滤波。
(4)稳压电路:稳压管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。
三:单元电路设计(1)电源变压器:n /u u 12=,其中1u =220V,而2u = 1.2~1.1U L 。
LM7809的输出电压为9v ,LM7909的为-9v ,又因为三端稳压管输入输出间存在下降电压,为保证输出电压的稳定,一般取3~5V 的电压差,所以对于整流电路来说2U =9+3=12V ,所以2u =V 101.212=,所以n=22。
(2)整流二极管:RM U >22U =2⨯10=14V,OM I =L I 21=0.5A 。
直流稳压电源设计报告
直流稳压电源设计报告报告:直流稳压电源设计一、引言直流稳压电源是电子设备中必不可少的电力供应装置之一、它能够将交流电源转换为稳定的直流电源,为各种电子设备提供稳定的工作电压。
因此,在电子工程领域中,直流稳压电源的设计显得非常重要。
本报告将介绍直流稳压电源的设计原理、关键部件以及设计流程。
二、设计原理直流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组成。
其中,输入变压器将市电的交流电转换为适当的交流电压;整流电路用于将交流电转换为直流电;滤波电路用于减小输出波纹并稳定输出电压;稳压电路用于维持输出电压稳定;输出电路用于连接电子设备。
三、关键部件1.输入变压器:输入变压器用于将市电的交流电转换为适当的交流电压。
输入变压器通常包括一对能够调整输入电压的绕组,以满足不同需求。
2.整流电路:整流电路用于将交流电转换为直流电。
通常使用整流二极管来实现整流功能。
整流电路可以分为半波整流和全波整流两种类型,其中全波整流电路的效果更佳。
3.滤波电路:滤波电路用于减小输出波纹并稳定输出电压。
常用的滤波电路包括电容滤波、电感滤波和RC滤波等。
电容滤波电路是最常用的滤波电路,它可以通过选取合适的电容值来实现较好的滤波效果。
4.稳压电路:稳压电路用于维持输出电压稳定。
常见的稳压电路有三种类型:线性稳压、开关稳压和调制稳压。
线性稳压电路最简单,但效率低;开关稳压电路效率高,但设计复杂度高;调制稳压电路结构简单,效果和过程较好的结合。
5.输出电路:输出电路用于连接电子设备。
输出电路需要根据电子设备的工作电压和电流需求进行设计,并考虑稳压电源和电子设备的匹配性。
四、设计流程1.确定电源需求:在设计直流稳压电源之前,需要确定电源的输出电压、电流需求以及稳定性要求等。
2.设计输入变压器和整流电路:根据电源的输入电压和输出电压要求,设计输入变压器和整流电路。
输入变压器的绕组数和输入电压的变化范围应根据输入电压的要求选择。
可调式稳压电源设计报告
可调直流稳压电源设计报告11级5班刘维65110522一、整体思路本设计为小功率直流稳压电源,由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,电源变压器将电网中220V 50Hz 交流电变换到所需数值,经过整流电路转变成单向脉冲直流,再经滤波电路滤去交流成分,是输出直流电压更加平滑,不过此电压会有较大的纹波电压,为此需要稳压电路维持输出电压稳定。
二、方案选择1、由晶体管变压器等组成的直流电源,元器件较多,故障率高2、开关式稳压电源,体积小,重量轻,效率高,但是信号容易受电磁干扰3、三端集成稳压器,变压器等,调整容易,故障率低,效率较低综合上述方案,由于对电源效率没做要求,所以选择故障率低噪声小的方案三。
三、仿真电路变压器 整流电路 稳压电路 滤波电路交流电源四、电路元件及参数确定 1、变压器选择:选择三抽头式电源变压器,匝数比为12:1,由220V 50Hz 转为18.3V ,实际仿真中次级线圈输出为18.4V ,误差为0.5% 。
2、整流电路:选择的是单相桥式整流电路,二极管D1、D3,D2、D4两两轮流导通,所以流经每个二极管的平均电流为L D R V I /45.02==1.1A ,二极管所承受最大反向电压均为22V V RM ==V 38.25182=⨯。
一般电网电压波动范围为%10± 。
实际选择的二极管最大整流电流DM I 和最高反向电压RM V 应留有大于10%的余量。
所以选择反向击穿电压25~1000V ,额定电流2A 的QL62A —L 整流桥。
3、集成稳压器的选择:LM317输出电压范围是1.2~37V ,最大输出电流1.5A ;LM337输出电压范围是-1.2~-37V ,最大输出电流为1.5A 。
在稳压器输入端与输出端接二极管是因为当三端稳压器输入端、输出端对地短路时可以提供一个放电通路,从而保护三端稳压器。
4、电容的参数确定: ①②C3、C4一般取0.1~1F μ,我选择0.1F μ瓷片电容;C7、C8一般是1F μ,选择瓷片电容。
可调的直流稳压电源设计报告
- --国家电工电子实验教学中心模拟电子技术研究性学习报告实验题目:输出电压可调的直流稳压电源设计学院:专业:学生XX:任课教师:2021年6月2日目录实验题目:输出电压可调的直流稳压电源设计01、引言22、设计原理及设计过程22.1 设计目的22.2 技术指标22.3 设计原理32.3.1 电源变压器32.3.2 整流电路32.3.3 滤波电路52.3.4 稳压电路62.3.5 LM317的应用62.4 设计过程73、电路仿真73.1 电路图84、实验结果95、实验总结116、遗留问题11参考文献11输出电压可调的直流稳压电源设计摘要本文介绍了输出电压可调的直流稳压电源的原理分析和设计过程,通过对相关参数的计算来选择恰当的元器件,设计出电路,经过仿真和焊电路板的实验结果说明,此可调的直流稳压电源满足设计要求。
关键词:直流稳压电源;整流;滤波;稳压1、引言现在所使用的大多数电子设备中,几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作,而最常用的是能将交流电网电压转换成直流电压的直流电源,可见直流稳压电源似乎各类电子设备的重要组成局部,为设备的稳定工作提供能量。
2、设计原理及设计过程直流电源分为两类:一类是能直接供应直流电压或电流的,如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池等;另一类是将交流电变换成所需的稳压的直流电流或电压的,这类变换电路统称为直流稳压电源。
2.1 设计目的1〕掌握集成直流稳压电源的设计方法;2〕焊接电路板,实现设计指标;3〕掌握可调的直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法;2.2 技术指标1〕设计一个可调直流稳压电源。
2〕输出电压Uo = 1.25V-13.75V,最大输出电流Iomax = 1A 。
3〕输出纹波电压ΔUop-p≤5mV ,稳压系数SU≤5×10-3 。
4〕输出限流保护电路。
2.3 设计原理我们所设计的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以下的直流电压。
可调直流稳压电源课程设计报告
可调的直流稳压电源电路设计目录一、设计目的 (2)二、设计任务及要求 (2)三、实验设备及元器件 (2)四、设计步骤 (3)1.电路图设计方法 (3)2、设计的电路图 (3)五、总体设计思路 (4)1.直流稳压电源设计思路 (4)2.直流稳压电源原理 (4)1、直流稳压电源 (4)2、整流电路 (5)3、滤波电路——电容滤波电路 (6)4、稳压电路 (8)5、设计的电路原理图 (9)3.设计方法简介 (9)六、课程设计报告总结 (11)一、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。
二、设计任务及要求1、设计一个连续可调的直流稳压电源,主要技术指标要求:①输入(AC):U=220V,f=50HZ;②输出直流电压:U0=9→12v;③输出电流:I0<=1A;④纹波电压:Up-p<30mV;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。
4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。
三、实验设备及元器件1、装有multisim电路仿真软件的PC2、三端可调的稳压器LM317一片3、电压表、滑动变阻器、二极管、变压器四、设计步骤1.电路图设计方法(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。
(5)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
(6)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,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。
项目一可调直流稳压电源设计报告
项⽬⼀可调直流稳压电源设计报告实验报告⼀项⽬⼀可调直流稳压电源设计报告⼀、设计任务与要求1、设计任务设计并制作有⼀定输出电压调节范围的直流稳压电源。
2、基本要求(1)输出直流电压(Uo )调节范围6~9V 。
(输⼊电压Ui~13V )(2)纹波⼩于40mV 。
(Vpp )(3)稳压系数2210v S ?≤×(4)输出电流0~200mA 。
(5)具有过电流保护功能,动作电流200~230mA 。
(6)利⽤通⽤板制作电路。
(7)给出电路的Multisim 软件仿真。
⼆、基本⼯作原理与设计要点简化的可调直流稳压电源原理见下图,电路由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分构成。
稳压电路为较常⽤的串联型线性稳压电路,它具有结构简单、调节⽅便、输出电压稳定性强、纹波电压⼩等优点⽰。
输⼊电压Ui 为整流滤波电路的输出电压。
稳压电路的输出电压为:()2342'340Z BE R R R U U U R R ++=++由上式可知输出电压与R4的分压呈线性关系,当改变R4抽头位置的⼤⼩,则输出电压也将发⽣变化。
电路中,R1为Q1、Q2、D2提供静态电流;C2为滤波电容,使Q1的基级电位稳定,⼀般C2去⼏⼗uF ;C3为输出滤波电容,以减⼩纹波输出;Q1是调整管,应具有⾜够的电流放⼤倍数和P CM 。
限流型过流保护电路如图⽰,当I o 较⼩,U BE2U VI R R ==流过R2、3、4的电流应⽐Q2基级电流⼤很多,⼀般应有10倍以上。
D 2可以选取0.50.5W W 的稳压管,如:BZV55-B5V1,⼯作电流通常选取5~10mA 。
调整管Q1的安全⼯作是电路正常⼯作的保证,它的选⽤主要考虑其极限参数I CM ,U (BR )CEO 和P CM 。
调整管极限参数的确定,必须考虑到输⼊电压U I 由于电⽹电压波动⽽产⽣的变化,以及输出电压的调节和负载电流的变化所产⽣的影响。
若单管性能⽆法满⾜需求,可采⽤复合管。
可调直流稳压电源设计报告(实物)
可调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在电子线路的相关应用中,电源是必不可少的部分,电源系统质量好坏与性能的可靠性直接决定着整个电子设备的质量。
直流稳压电源作为直流能量的提供者,在各个电子设备中有着极其重要的地位,它的性能良好与否直接影响到电子产品的精度、稳定性和可靠性。
随着电子技术的日益发展,电源技术也得到了很大的发展,它从过去一个不太复杂的电子线路发展到今天具有较强功能的模块。
人们对电源的质量,功能和性能要求也随之变的越来越高。
本实验报告介绍了输出电压可调的直流稳压电源的原理分析和设计过程,通过对相关参数的计算来选择适当的元器件,设计出电路,经过仿真和焊电路板的实验结果表明,直流稳压电源满足设计要求。
关键词:变压器整流电路滤波电路稳压电路目录第1章设计任务与要求 (4)第2章方案与论证 (4)2.1 稳压电源组成 (4)2.2 整流电路 (5)2.3 滤波电路 (5)2.4 稳压电路 (3)第3章单元电路设计与参数计算 (6)3.1 电源变压器 (6)3.2 整流电路 (6)3.3 选择集成三端稳压器 (7)3.4 选择电源变压器 (5)3.5 选用整流二极管滤波电容 (8)3.6 滤波电容 (8)3.7 R1、R2、R3的选择 (6)第4章实验结果 (6)第5章结论与心得 (7)参考文献 (8)第1章设计任务与要求采用LM7805三端集成稳压器设计稳压电源,其性能指标如下:(1)输入交流电压220V/50H Z,输出电压控制在6~10V。
(2)选择其他元件,并给出参数计算过程。
第2章方案与论证直流集成稳压电源设计思路:1.电网提供的交流电一般为220V(或380V),将电网电压经过电源变压器,然后将变换以后的二次电压。
2.二次电压经过整流将正负交替的交流电压成为单方向的脉动电压。
可调直流稳压电源课程设计报告
可调直流稳压电源课程设计报告一、设计目的本课程设计旨在设计一种可调直流稳压电源,能够提供稳定的直流电压输出,并可以调节输出电压的大小。
通过此次设计,学生可以掌握可调直流稳压电源的基本原理和工作原理,以及相应的电路设计和调试方法。
二、设计原理可调直流稳压电源的基本原理是通过控制输入电压和输出电流,以达到稳定输出电压的目标。
具体设计步骤如下:1. 选择适当的稳压电路,如直接串联稳压电路、电荷泵稳压电路等;2. 设计反馈控制电路,将输出电压与参考电压进行比较,通过控制电路元件的开关状态,调整输出电压的大小;3. 设计过电流保护电路,以保证电源在输出过程中不会超过其额定输出电流大小;4. 设计过温保护电路,以保证电源在工作中不会过热而损坏。
三、设计步骤1. 确定设计要求和参数,包括输出电压范围、输出电流范围、调节精度等;2. 根据设计要求选择稳压电路和相应的反馈控制电路;3. 进行电路设计,包括元器件的选型和电路的布局;4. 进行电路的仿真和调试,如输入输出特性曲线和稳定性测试等;5. 制作样机,调试样机的电路和控制电路;6. 进行性能测试和可靠性测试,记录测试结果;7. 完成设计报告,包括电路图、测试结果、设计思路等。
四、设计考虑因素在设计过程中,需要考虑以下因素:1. 电源的输出电压稳定性:输出电压应满足一定的精度要求,并且在输入变化时能够保持稳定。
2. 电源的输出电流能力:根据设计要求选择适当的输出电流范围,并保证电源能够稳定输出相应电流。
3. 电源的功率效率:尽量提高电源的功率效率,减少能量的损耗,提高电源的使用效率。
4. 电源的过载保护和过温保护功能:设计过电流和过温保护电路,以保证电源在工作过程中的安全性和稳定性。
五、设计结果与展望经过设计和调试,可调直流稳压电源可以稳定输出所需要的直流电压,并且可以通过控制电路调节输出电压的大小。
设计的电路稳定性较好,具有较高的输出电压精度和稳定性。
未来可以进一步优化电路的设计和性能,提高电源的功率效率和可靠性,实现更加高效和可靠的可调直流稳压电源。
可调直流稳压电源报告
《模拟电子技术课程设计》可调直流稳压电源姓名张爱玲学号 *************专业电气工程及其自动化指导教师皮大能、刘金华老师机电与控制工程学院2012 年 12 月 17 日模拟电子技术基础电课程设计可调直流稳压电源张爱玲2010118010106机电与控制工程学院1001班摘要 (4)第一章设计要求与指标 (5)1.1 总体设计要求 (5)1.2 技术指标 (5)第二章理论分析 (6)2.1 整体理论分析 (6)2.2 单元电路的设计和元器件的选择 (6)第三章计算方法与过程 (10)3.1 计算方法 (10)3.2 各部分电路及电路间参数关系 (10)3.3 选择器件 (12)3.4整体电路图 (14)第四章实验结果 (14)第五章稳压电源的性能指标测试 (15)5.1各类性能指标的测试方 (15)5.2测试结果 (16)5.3结果讨论 (16)第六章心得体会 (17)第七章原器件清单 (18)第八章参考文献 (19)在各种电子电路中,总离不开电源电路,由于某些电路结构和元件特性,就需要用到直流电源供电。
例如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。
而直流电大多数是由交流电转化而来,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滤波等,把交流电转换成直流电,以获得我们所需要的直流电压。
此次课程设计就是这样一个过程,将220V的交流电转化为我们需要的直流电源,此处为5到15V。
本课程设计目的在于培养我们自主设计制作的能力,同时学会应用仿真软件对设计电路进行模拟分析。
集成直流稳压电源的设计要求是比较基本的设计,设计要求电源输出9档可调直流电压。
设计中包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。
通过四部分的组合将220V交流电压转变为设计要求直流电压。
并且用仿真软件进行仿真分析。
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国家电工电子实验教学中心
模拟电子技术
研究性学习报告
实验题目:输出电压可调的直流稳压电源设计
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任课教师:
2013 年 6 月 2 日
目录
实验题目:输出电压可调的直流稳压电源设计 0
1、引言 (2)
2、设计原理及设计过程 (2)
2.1 设计目的 (2)
2.2 技术指标 (2)
2.3 设计原理 (3)
2.3.1 电源变压器 (3)
2.3.2 整流电路 (3)
2.3.3 滤波电路 (5)
2.3.4 稳压电路 (6)
2.3.5 LM317的应用 (6)
2.4 设计过程 (7)
3、电路仿真 (7)
3.1 电路图 (8)
4、实验结果 (9)
5、实验总结 (11)
6、遗留问题 (11)
参考文献 (11)
输出电压可调的直流稳压电源设计
摘要本文介绍了输出电压可调的直流稳压电源的原理分析和设计过程,通过对相关参数的计算来选择恰当的元器件,设计出电路,经过仿真和焊电路板的实验结果表明,此可调的直流稳压电源满足设计要求。
关键词:直流稳压电源;整流;滤波;稳压
1、引言
现在所使用的大多数电子设备中,几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作,而最常用的是能将交流电网电压转换成直流电压的直流电源,可见直流稳压电源似乎各类电子设备的重要组成部分,为设备的稳定工作提供能量。
2、设计原理及设计过程
直流电源分为两类:一类是能直接供给直流电压或电流的,如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池等;另一类是将交流电变换成所需的稳压的直流电流或电压的,这类变换电路统称为直流稳压电源。
2.1 设计目的
1)掌握集成直流稳压电源的设计方法;
2)焊接电路板,实现设计指标;
3)掌握可调的直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法;
2.2 技术指标
1)设计一个可调直流稳压电源。
2)输出电压 Uo = 1.25V-13.75V ,最大输出电流 Iomax = 1A 。
3)输出纹波电压ΔUop-p≤5mV ,稳压系数SU≤5×10-3 。
4)输出限流保护电路。
2.3 设计原理
我们所设计的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。
2.3.1 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。
2.3.2 整流电路
利用二极管的单向导电性,将交流电压(电流)变成单向脉动电压(电流)的电路,称为整流电路。
小功率电路中一般采用单相半波、全波、桥式整流电路和倍压整流电路,其中,最常用的是单相桥式整流电路。
我们的设计也是采用桥
式整流电路。
1)原理
单相桥式整流电路(如图 2 所示)是由四只二极管组成,其构成原则就是保证在变压器的副边电压u2 的整个周期,负载上的电压和电流方向始终不变。
当u2 为正半周时,电流方向如图3 所示;当u2 为负半周时,电流方向如图4 所示;这样,由于两对二极管的交替导通,只是负载电阻在整个周期都有电流通过,
而且方向保持不变,输出电压为
整流电路的输入输出的波形如图5所示。
2)电路的主要参数
对整流电路
输出电压平均值:
输出电流平均值:
对二极管
考虑到电网电压的波动围为10%,实际选用二极管时,应至少有10%的量。
最大整流电流:
最高反向工作电压:
2.3.3 滤波电路
电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路,在整流电路的输出端(即负载电阻两端)并联一个电容即构成电容滤波电路,如图 6 所示。
滤波电容的电容量较大,因而一般采用电解电容,且电容值愈大电路带负载的能力愈强,滤波效果愈好。
原理
电容滤波电路是利用电容的充放电作用,使输出电压趋于平滑。
当副边电压u2处于正半周期并且数值大于电容两端电压uc 时,对电容C 进行充电;当u2 达到峰值后开始下降是,电容C 通过负载RL 放电;当u2 的负半周幅值变化到恰好大于uc 时,再次对C 进行充电。
(电流方向如图7 所示)滤波电路的输出电压曲线如图8 所示。
通过可以看出,经滤波后的输出电压不仅变得平滑,而且平均值也得到提高。
2.3.4 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。
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。
2.3.5 LM317的应用
LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一,它不仅具有固定式三端稳压电路的
最简单形式,又具备输出电压可调的特点。
此外,还具有调压围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。
lm317是可调节3端正电压稳压器,在输出电压围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流,此稳压器非常易于使用。
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。
317系列稳压块的型号很多:例如LM317HVH、W317L等。
电子爱好者经常用317稳压块制作输出电压可变的稳压电源。
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。
首先317稳压块的输出电压变化围是Vo=1.25V—37V(高输出电压的317稳压块如LM317HVA、LM317HVK等,其输出电压变化围是Vo=1.25V—45V),所以R2/R1的比值围只能是0—28.6。
其次是317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。
2.4 设计过程
首先,根据要求选择三端稳压器。
然后,根据三端稳压器对输入电压的要求和桥式整流滤波电路的电压关系,计算出电源变压器副边电压U2 的值,再根据输出电流的要求选择电源变压器。
接着,根据桥式整流电路和电网变化情况,计算出二极管的最大反向电压URM 和最大平均整流电流ID(max),查手册确定整流二极管或整流桥的型号。
最后,根据电路要求和电网变化情况,计算出电容量和耐压值,查手册选定滤波电容的标称值和耐压值。
3、电路仿真
3.1 电路图
3.2 仿真结果
4、实验结果4.1 实际电路
4.2 测量结果
5、实验总结
实验一定要思路清晰,按步骤有计划地进行实验:
1. 首先,要熟悉研究课题背景,明确实验的意义;
2. 然后,要做好电路理论分析,弄清楚各部分原理和参数的来源,才能够在之后的实践中胸有成足;
3. 接着,要明确设计要求,严格按照设计要求做好仿真,得到正确的仿真结果,还要学会熟练地使用Multisim软件;
4. 再次,要注重动手实践,包括列元件清单、采购元件、焊接电路、电路调试、参数测试等等,只有自己动手了才能够感受到电子设计与制作过程中的精细操作;
5. 最后,要能条理清晰地将所研究的容通过研究报告的形式表现出来。
6、遗留问题
本次研究性学习从仿真到实际制作出电路板,过程十分顺利但是,通过做实验热然发现一些尚未解决的问题。
从理论上分析以电路图所设置的电阻阻值搭配来看,输出电压围应该为13.75V到1.25V,但实际电路板的输出上限达到了22V,此问题在本次研讨中未能解决。
参考文献
[1]路勇颖.模拟集成电路基础.中国铁道,2010
[2]路勇.佟毅等.电子电路实验及仿真[M].第二版.:清华大学,2010.
[3]宋学君.模拟电子技术[M].:科学,2006
[4]侯建军佟毅颖曾涛马英新.电子技术实验、综合设计实验与课程设计.高等教育,2007
[5]童诗白华成英模拟电子技术基础(第三版).高等教育,2000。