5V直流稳压电源

电子科技大学

《模拟电路基础》应用设计报告

设计题目： 5V直流稳压电源

学生姓名：李秘学号：2014070905021

教师姓名：张雅丽日期： 2015/12/22

一、设计任务

设计一个直流稳压电源，要求满足以下条件

1.输出电压：5V

2.最大输出电流：0.5A

3.电压调整率：≤4%

4.电流调整率：≤4%

5.纹波系数：≤5%

二、电路原理

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。

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、D3导通，D2、D4截止；u2的负半周内，D2、D4导通，D1、D3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，即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为(U2是变压器副边电压有效值)。

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，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。总体原理电路见图4。

图4 稳压电路原理图

三、电路仿真和结果分析

(1）根据设计所要求的性能指标，选择固定式三端稳压器LM7805。

220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1～D4和滤波电容C1的整流和滤波为直流电压，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。此直流电压经过LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。

5 ) 所用器件清单

1N4007晶体管四个，（220伏至8伏）交流变压器一个，电解电容2200μF一个，电解电容100μF一个，电容0.1F两个，LM7805三端稳压器一个。

6 ）仿真结果

四、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。

3 .按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。

五、结论与心得

通过这次课程设计，懂得了不同系列的稳压器有不一样的性能，为了能使电路设计的误差更少，在设计出电路图后进行仿真。仿真也还是有一定的误差。这次的课程设计从题目的选定到最后硬件的完成、性能测试都让我受益匪浅，不但懂得了一些电路元件的性能、作用，硬件的制作，也提高了实践动手能力，为以后的课程设计、毕业设计奠定了基础。也懂得了跟同学如何去合作、团结一致。本次的设计让我受益匪浅，让我更进一步的了解自己的不足之处，更进一步的巩固的所学过的知识，更懂得了做任何事情都要自己主动努力去做，学习到的理论知识只有在实践中，才会真正发挥作用，也只有通过实践才能把知识运用的现实中。