直流稳压电源设计报告
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总结报告电路改进措施
直流稳压电源课程设计总结报告电路改进措施直流稳压电源课程设计的总结报告和电路改进措施直流稳压电源是电子电路中的重要应用之一,可以为各种电子设备提供稳定的直流电压。
在课程设计过程中,我们需要考虑电路的性能、可靠性、成本等因素,以便不断改进和优化电路设计。
下面是我们总结的直流稳压电源课程设计的经验和改进措施。
一、电路设计在课程设计中,我们着重考虑了电路的稳定性、可靠性和效率等因素。
具体来说,我们采用了以下设计措施来提高电路的性能:1. 选择合适的电源元件:我们使用了高质量的元器件,如二极管、晶体管、电容和电感等,以确保电路的稳定性和可靠性。
2. 设计合理的电路拓扑:我们采用了复用技术和并联电路拓扑,以提高电路的效率和稳定性。
3. 优化电路参数:我们对电路的参数进行了精细的优化,如电流限制、电压精度、纹波系数等,以确保电路的性能符合要求。
4. 进行电路仿真:我们使用电路仿真工具,对电路进行了仿真分析,以验证电路的稳定性和可靠性。
二、电路改进措施为了提高电路的效率和可靠性,我们需要进行一些改进措施:1. 改进电源元件的选择:我们可以采用更小尺寸、更高性能的元件,以提高电源的效率和可靠性。
2. 改进电路拓扑:我们可以采用更高效的电路拓扑,如集成稳压器、整流器等,以提高电源的效率和稳定性。
3. 改进电源控制电路:我们可以采用更高精度的控制电路,如反馈控制电路、比例控制电路等,以提高电源的精度和稳定性。
4. 改进电源滤波电路:我们可以采用更有效的电源滤波电路,如低通滤波器、高通滤波器等,以提高电源的滤波效果和稳定性。
总结通过以上的经验和改进措施,我们可以更好地设计直流稳压电源电路,提高电路的性能和可靠性,为各种电子设备提供更稳定的直流电压。
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)。
直流稳压电源的设计实验报告
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源,以验证其性能和稳定性。
一、设计原理:直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理,其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电,整流器将交流电转换为脉动的直流电,滤波器对直流电进行滤波以去除脉动,稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置:本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤:1. 连接实验装置:将变压器的输入端与交流电源相连,将变压器的输出端与整流器的输入端相连,再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连,最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器:根据所需输出电压和电流,选择合适的稳压器电路,并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器:根据设计的稳压器电路,进行电路连接和调整,确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻:将负载电阻与稳压器的输出端相连,以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压:使用示波器测量稳压器输出端的电压,并记录下来。
6. 测试负载变化:通过改变负载电阻的值,观察输出电压的变化情况,并记录下来。
7. 分析实验数据:根据实验数据,分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析:通过实验测试,我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据,我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时,我们还可以分析实验数据,探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析,我们可以得出结论,直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性,并且具有较好的性能指标。
集成直流稳压电源设计实验报告
集成直流稳压电源设计实验报告一、实验目的1. 掌握集成直流稳压电源的基本原理及组成。
2. 学习使用常用电子元件,如电阻、电容、二极管和集成稳压器。
3. 掌握直流稳压电源的设计与调试方法。
4. 培养实际动手能力和分析解决问题的能力。
二、实验原理集成直流稳压电源是一种将不稳定直流电压转换成稳定直流电压的装置。
其基本原理是利用集成稳压器进行电压调整,以达到稳定输出的目的。
集成稳压器内部包含误差放大器、调整管和保护电路等,能够根据输入电压的变化自动调整输出电压,使输出电压保持稳定。
三、实验步骤1. 准备实验器材:电源变压器、整流二极管、滤波电容、集成稳压器(如7805)、负载电阻、万用表等。
2. 设计电路:根据实验原理,设计出符合要求的电路图。
3. 搭建电路:按照电路图,将各个元件连接起来,搭建出直流稳压电源。
4. 调试电路:检查电路连接无误后,接通电源,观察输出电压是否稳定。
如不稳定,需检查电路连接及元件是否正常,并调整相关元件参数,直至输出电压稳定。
5. 数据记录:记录实验过程中测量的数据,如输入电压、输出电压、负载电流等。
6. 实验总结:分析实验结果,总结实验经验,写出实验报告。
四、实验结果与分析1. 实验数据记录2. 根据实验数据,可以得出以下结论:(1)在输入电压变化的情况下,输出电压保持稳定,符合设计要求。
(2)随着输入电压的增大,负载电流也相应增大,符合电流随电压增大而增大的规律。
(3)实验过程中未出现异常现象,电路工作正常。
3. 分析实验结果:通过本次实验,我们掌握了集成直流稳压电源的基本原理及组成,学会了使用常用电子元件和调试方法。
在实验过程中,我们发现集成稳压器的性能对输出电压的稳定性有很大影响,因此选择合适的集成稳压器是设计直流稳压电源的关键之一。
此外,电路元件的参数选择和连接方式也对输出电压的稳定性有一定影响。
为了获得更稳定的输出电压,可以通过优化电路设计、选用高品质元件和加强电路保护等方法来提高电源的性能。
自控课程设计——可调直流稳压电源课程设计报告
自控原理课程设计报告课题: 直流稳压电源的设计班别: 10电气2组员: (学号)020103一、设计目的熟悉自控原理的基本理论, 在实践的综合运用中加深理解, 掌握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。
4、加强组员之间的协调合作的意识, 提高组员合作的能力。
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=1.27→12.24v;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、焊电路板的工具4.滑动变阻器、二极管、变压器、电阻、电容、整流桥四、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。
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)。
直流稳压电源设计与制作实验报告
直流稳压电源设计与制作实验报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的电力供应装置,它能够将交流电源转化为稳定的直流电压,并具备稳定输出电压的能力。
本实验旨在设计和制作一台简单的直流稳压电源,通过实验验证其性能指标并探讨其工作原理与特点。
二、实验目的1.了解直流稳压电源的基本工作原理;2.学习使用稳压集成电路进行电源稳压;3.设计并制作一台简单的直流稳压电源。
三、实验原理1. 直流稳压电源的基本工作原理直流稳压电源主要由变压器、整流滤波电路和稳压调节电路组成。
其中,变压器用于将市电转换为适合整流滤波电路工作的交流电源;整流滤波电路用于将变压器输出的交流电转换为近似稳定的直流电;稳压调节电路用于控制输出电压的稳定性,保证负载电流在一定范围内变化时输出电压保持不变。
2. 稳压集成电路的原理稳压集成电路是直流稳压电源中常用的调压元件,其具有稳定输出电压的特点。
常见的稳压集成电路有LM78xx系列和LM317系列,它们在不同的输入电压范围和输出电压范围上都有应用。
这些集成电路内部集成了反馈电路,通过控制电源输出端与负载之间的电流来调整输出电压。
四、实验材料和设备1.变压器2.整流滤波电路元件3.稳压集成电路4.电阻、电容等辅助元器件5.多用途电源板、电路实验台等设备五、实验步骤及结果1. 设计电路图根据实验要求和电源稳定性要求,设计直流稳压电源的电路图。
2. 制作电路根据设计的电路图,将电路实际制作在多用途电源板上。
3. 连接电路将稳压集成电路、变压器和其他电路元件按照电路图进行正确连接。
4. 调试电路接入交流电源后,使用万用表测量输出电压,并调节稳压集成电路的引脚来控制输出电压的稳定性。
5. 实验结果根据调试结果记录并分析直流稳压电源的输出电压稳定性、负载调节性能等指标,并对实验结果进行讨论和总结。
六、实验讨论与总结根据实验结果,我们可以得出直流稳压电源的设计与制作是成功的。
通过稳压集成电路的控制,我们实现了输出电压的稳定性,并能够在一定范围内对负载进行调节。
直流稳压电源设计实验报告(模电)
直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法二、实验任务利用7812、7912设计一个输出±12V、1A的直流稳压电源;三、实验要求1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形;2)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比;3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期);4)求滤波电路的输出电压;5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。
四、实验原理1.直流电源的基本组成变压器:将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。
整流电路:利用二极管的单向导电性,将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。
滤波电路:将脉动电压中的文波成分滤掉,使输出为比较平滑的直流电压。
稳压电路:使输出的电压保持稳定。
4.2 变压模块变压器:将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。
4.2 整流桥模块整流电路的任务是将交流电变换为直流电。
完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用,因此二极管是构成整流电路的关键元件。
管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
由上面的电路图,可以得出输出电压平均值:2)(9.0U U AV o ≈ ,由此可以得V U 152=即可即变压器副边电压的有效值为15V计算匝数比为 220/15=152.器件选择的一般原则选择整流器流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值:Urm=2U 2选择二极管时为了安全起见,选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极管的平均电流I D 即0.5A ,二极管的反向峰值电压Urm 应大于电路中实际承受最大反向电压的一倍。
实验中我们采用的是1B4B42封装好的单相桥式电路。
4.2 滤波模块3.3滤波电路交流电经整流电路后可变为脉动直流电,但其中含有较大的交流分量,为使设备上用纯净的交流电,还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。
直流稳压电源实验报告
直流稳压电源的设计实验报告电子系统设计专题实验一信息24班赵恒伟2120502099一、电源稳定问题的提出:各种用电设备对供电质量都有一定要求,这些要求包括供电电源为交流还是直流、电压额定值及其变化范围、最大功率等。
这里研究对象是输出为直流的稳压电源。
该作用由下图说明:Ui (不稳定) Uo (稳定) R 当出入电压Ui 变化或负载R 变化时,稳压电源的输出都应保持稳定。
对于大多数功率较小的直流电源大多数都是将50Hz 的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
整流电路用来将交流电变换为单向脉动的直流电压;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压;稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定. 在本设计中,可以实现将220v 的交流电压经过整流,滤波,稳压最终可实现输出电压+5V 的直流稳压电源。
本设计的主要内容是围绕着如何设计和实现各个部分而展开的。
二、 实验原理框图概述通过我们模拟电子技术理论课的学习我们知道,单相交流电要经过电源变压器、整流电路、滤波电路还有稳压电路才能转换成稳定输出的直流电压。
它的总体功能方框图和各个电路部分输出电压的波形如下1图和图2所示:50Hz u 1u 2u 3u 4u 0u 1 u 2 u 3 u 4 u 00 t 0 t 0 t 0 t 0 t(a ) (b) (c) (d) (e) (图2,各个电路部分输出电压波形)电源变压器整流电路滤波电路稳压电路~220V直流电压(图1,直流稳压电源总体功能框图)其中,(a)为输入的220V电压波形;(b)为电压器降压后的波形;(c)整流后的电压波形;(d)滤波后的电压波形;(e)最后输出的直流稳压电源波形。
我们知道,直流电源的输入为220v的市电,因而需要电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。
变压器副边电压经过整流电路从交流电压转换为直流电压,为较小电压的脉动,需通过低通滤波电路滤波,是输出电压平滑。
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。
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。
直流稳压电源设计实验报告完整版
直流稳压电源设计实验报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实训报告题目名称:直流稳压电源电路系部:电气与信息工程系专业班级:机制 14-3学生姓名:郭欣欣学号:指导教师:刘岩完成日期: 2018年1月17日摘要随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。
直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。
本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。
随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。
直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。
本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V 交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。
关键词:?半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压目录一、设计要求 (1)二、原理分析与设计步骤1.直流稳压电路结构的选择 (1)2.交流变压器 (2)3.整流电路 (2)4.滤波电路 (2)5.集成稳压电路集成稳压器件LM317 (3)LM317典型接法 (4)6.参数计算与器件选择 (4)电路参数计算 (4)元器件清单 (5)三、实验步骤与测试结果1.电路搭接与仪器调试 (6)2.性能参数测试稳压系数的测量 (6)输出电阻的测量 (6)纹波电压的测量 (7)测量结果分析 (7)四、实验小结 (7)一、设计要求二、原理分析与设计步骤直流稳压电路结构选择直流稳压电源的基本结构如图2-1所示,分为四个基本环节,即电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
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。
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。
直流稳压电源的原理与设计实验报告
输出纹波是指直流电源输入时,叠加在直流稳定量上的交流分量。
由示波器测量得,峰峰值为2.00*0.8=1.60mV
故输出纹波为1.60mV。
六、元器件列表
元件名称
元件型号
数量
备注
二极管
1N4007
5
变压器
---
1
U2=7.14V
电容
0.1μF
3
电解电容
2200μF
1
稳压器
LM7805
1
七、实验体会
2、输出电阻
计算公式:R=
选择电网电压为220V,
输出电压电流
负载电阻(Ω)
输出电压(V)
输出电流(I)
80(Ω)
4.913
0.060
60(Ω)
4.910
0.080
40(Ω)
4.904
0.115
20(Ω)
4.887
0.263
10(Ω)
4.835
0.651
由此可获得输出ห้องสมุดไป่ตู้阻R的平均值:R=0.1714欧姆。
每支整流二极管的最大反向电压Urm= U2。
通过每支整流二极管的平均电流 。
式中R为整流滤波电路的负载电阻,为电容提供放电回路,RC放电时间常数应该满足RC .式中T=0.02s。
四、电路参数设计
(1)变压器计算:
U4=1.2U3
U3=0.9U2
U4=2U0
U0=5V
故得到U2=9.26V
(2)滤波电容计算
5泄放电阻的选择r15v1ma5000欧姆五总体电路图与工作原理总体电路图2工作原理电源变压器把220v的电网电压降至所需电压然后由桥式整流电路把交流电压转换成脉动的直流电压整流电路之后的滤波电路则减小脉动使输出电压平滑最后的稳压电路能在电网电压或负载电流变化是保持输出电压基本不变
简单直流稳压电源设计实验报告
简单直流稳压电源设计实验报告目录一、实验目的二、实验原理三、实验器材四、实验步骤五、实验结果分析六、实验结论七、实验感想一、实验目的本实验的主要目的是通过自行设计并搭建简单的直流稳压电源电路,实现对直流电压的稳定输出。
通过实验实际操作,加深对稳压电源原理的理解,培养学生动手能力和实践操作能力。
二、实验原理直流稳压电源是将不稳定的直流电压(如电池、整流器等输出的电压)通过稳压电路的处理,转换为稳定的输出电压。
经过稳压电路处理后的输出电压可以保持在一定的范围内不变,不受输入电压波动的影响。
稳压电源的主要原理是通过负反馈电路来调节输出电压,使其保持在设定值。
常见的稳压电路有三种:电阻稳压、二极管稳压和集成电路稳压。
在本实验中,我们将采用二极管稳压电源电路进行设计和实验。
三、实验器材1. 直流电源:用于提供实验电压源。
2. 电阻、二极管、电容:用于搭建稳压电源电路。
3. 示波器、万用表:用于测量电路的输入输出波形和电压值。
四、实验步骤1. 检查实验器材是否齐全并连接好各部分。
2. 根据设计要求,选择适当的电阻、二极管和电容进行搭建稳压电源电路。
3. 通过万用表测量搭建好的稳压电源电路的输入输出电压,并通过示波器观察电压波形。
4. 对输入电压进行调节,观察输出电压是否稳定。
5. 记录实验数据,并进行分析。
五、实验结果分析经过实验操作和数据记录,我们得到了如下结果:1. 搭建好的稳压电源电路可以稳定输出设计要求的电压。
2. 经过调节输入电压,输出电压基本保持不变,证明了稳压电源的稳定性。
3. 通过示波器观察,电路的输入输出波形符合稳压电源的特性,没有明显的波动和噪声。
六、实验结论通过本次实验,我们成功设计并搭建了简单的直流稳压电源电路,并验证了其稳定输出的功能。
实验结果符合稳压电源的设计要求,证明了电路的稳定性和可靠性。
七、实验感想通过本次实验,我们深刻理解了稳压电源的原理和设计方法,学会了如何利用电阻、二极管和电容搭建稳压电源电路,并通过实际操作获得了丰富的实验经验。
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验报告直流稳压电源设计实验报告引言:直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源,其作用是将交流电转换为稳定的直流电供给电子设备使用。
本实验旨在设计并制作一台直流稳压电源,通过实验验证其稳压性能和可靠性。
一、实验目的本实验的主要目的是设计并制作一台具有稳压功能的直流电源,通过实验验证其稳压性能和可靠性。
二、实验原理直流稳压电源的设计原理是通过稳压电路对输入电压进行调节,使输出电压保持在设定的稳定值。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
其中,线性稳压电路通过调整电阻和晶体管的工作状态来实现稳压功能;开关稳压电路则通过开关管的开关动作来控制输出电压。
三、实验步骤1. 收集所需材料和器件,包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等。
2. 按照设计要求,选择合适的变压器并进行连接。
3. 设计并搭建整流电路,将交流电转换为直流电。
4. 设计并搭建滤波电路,对整流后的直流电进行滤波处理。
5. 设计并搭建稳压电路,控制输出电压的稳定性。
6. 进行电路连接和焊接,确保电路的正常工作。
7. 对设计的直流稳压电源进行实验测试,记录输出电压的稳定性和波动情况。
8. 对实验结果进行分析和总结,评估设计的直流稳压电源的性能和可靠性。
四、实验结果与分析经过实验测试,设计的直流稳压电源在输入电压波动范围内,输出电压保持了较好的稳定性。
在不同负载情况下,输出电压变化较小,满足了稳压电源的设计要求。
但在高负载情况下,输出电压稍有波动,需要进一步优化电路设计以提高稳定性。
五、实验总结通过本次实验,我深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验操作。
在实验过程中,我遇到了一些问题,例如电路连接不牢固、元器件选型不合适等,但通过不断调试和改进,最终成功完成了实验。
通过实验,我不仅学到了理论知识,还提高了动手实践的能力。
六、实验改进和展望在今后的实验中,我将进一步改进电路设计,优化稳压电路的性能。
同时,我还将进一步研究开关稳压电路的设计原理和实验操作,以扩展自己的知识面。
直流稳压电源的设计实验报告
直流稳压电源的设计实验报告1.引言1.1 概述直流稳压电源设计实验是电子工程领域中常见的实验项目之一。
通过该实验,我们可以掌握直流稳压电源的基本原理和设计方法,提升对电路设计和电子元器件的理解能力。
本实验报告旨在详细介绍直流稳压电源的设计过程以及实验结果的分析。
在现代电子技术中,直流电源是电子设备正常运行所必需的基本元件之一。
直流稳压电源的主要功能是将输入的交流电转换为稳定的直流电,并保持输出电压在一定范围内的稳定性。
这种稳定性对于电子设备的正常工作至关重要,因为电子器件对电压波动非常敏感,在电压不稳定的情况下,可能会导致设备损坏或不正常工作。
本次实验旨在设计一款能够提供稳定输出电压的直流稳压电源。
我们将通过选择合适的电子元器件,如变压器、二极管、电容器和稳压管等,根据电路原理和稳压原则进行电路设计。
通过实验步骤,我们将逐步搭建电路,对其进行调试和测试,并记录实验结果。
通过该实验,我们不仅能够掌握直流稳压电源的设计方法,还能够深入了解各个元器件的特性及其相互配合的重要性。
同时,我们还将对实验结果进行分析,评估设计的稳定性和可靠性,并针对改进点提出设计改进建议。
总之,本次实验报告将详细介绍直流稳压电源的设计原理、实验步骤以及实验结果的分析。
通过该实验,我们将提高电子工程实践能力,深入理解电路设计的关键要点,并为进一步的学习和研究奠定基础。
1.2文章结构文章结构:本文主要分为三个部分,即引言、正文和结论。
在引言部分,首先概述了直流稳压电源设计实验的背景和意义,并介绍了文章的整体结构。
接着明确了本实验的目的,为读者提供了阅读本文的指导方向。
在正文部分,首先详细介绍了直流稳压电源的设计原理,包括其基本概念、工作原理和关键技术。
然后,给出了实验的具体步骤,包括所需器件和材料的准备、电路的搭建和电源参数的调整等。
通过实验步骤的详细描述,读者可以了解到直流稳压电源设计的具体操作过程。
在结论部分,对实验结果进行了分析和总结。
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2016 年四川省TI 杯大学生电子设计竞赛培训
直流稳压电源设计
第十一组】
2016 年7 月12 日
摘要
本设计实现了将交流电信号通过整流、滤波、稳压等模块转换为稳定可调直流电压输出。
整个系统可以用实验箱提供+15V 交流电源,实现了低功耗和便操作功能。
整流电路采用单相桥式整流电路,不仅达到高效率使用输入电压的节能作用还有便于组装、脉动小的优点;滤波电路采用电解电容滤波电路,分别在整流滤波和稳压后加C1、C2、C3、C4 实现频率补偿,防止高频自激振荡和抑制高频干扰;为防止LM317 输出电压短路,在该线路上加入IN3208 二极管。
经过一系列的改善如:减小输出电压纹波系数,得到优良的滤波效果等,使最终电路达到了设计要求。
目录
1.系统方案 (2)
简单的并联型稳压电源的论证与选择 (2)
固定式三端稳压器的论证与选择 (2)
2 系统理论分析与计算 (2)
整流电路的分析与计算 (2)
整流电路的分析 (2)
整流电路参数的计算 (2)
整流电路电路图 (3)
滤波电路的分析与计算 (3)
滤波电路的分析 (3)
滤波电路参数的计算 (3)
滤波电路电路图 (3)
稳压电路的计算分析与计算 (4)
稳压电路的分析 (4)
稳压电路参数的计算 (4)
稳压电路电路图 (4)
3.电路设计图与PCB板的制作 (5)
电源
整流 变压
电路 器
滤波 电路 稳压
负 电路 载
.电路的设计图 (5)
.板的制作流程 (5)
.安装与检查 (5)
4.测试方案与测试结果 (5)
测试方案 (5)
测试条件与仪器 (5)
测试结果及分析 (5)
测试结果 (数据 ) (6)
测试分析与结论 (6)
附录 .1:电路实物图 (6)
附录 .2:参考文献 (6)
1 系统方案
小功率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, 如图所示
(b)
图(a)、(b)稳压电源的组成框图级整流、稳压过程
注意:因为本次设计中输入供电为实验箱中的15 交流电,故不存在电源变压这一环节简单的并联型稳压电源的论证与选择
并联型稳压电源的调整元件与负载并联,因而具有极低的输出电阻,动态特性好,电路简单,具有自动保护功能,负载短路时调整管截止,可靠性高但效率低,尤其在小电流时调整管需承受很大的电流,损耗过大,因此本实验中不适合此方案。
固定式三端稳压器的论证与选择
由固定式三端稳压器( LM317)输出脚Vo输入脚Vi和公共端组成。
LM317 是可调电压稳压芯片,输入端接电容可进一步滤波,输出端接电容可改善负载的瞬间影响,此电路比较稳定,根据实验设计要求,本设计采用方案二。
2 系统理论分析与计算
整流电路的分析与计算
整流电路的分析
整流电路主要分为半波整流电路和全波整流电路。
单相半波整流电路是最简单的一种整流电路,单相半波整流电路所用二极管数量少,但由于它只利用了交流电压的半个周期,所以输出电压低,交流分量大(即脉动大) ,效率低。
单相全波整流电路中最常用的是单相桥式整流电路,由四只二极管组成,在对二极管的参数要求一样的情况下,其输出电压是半波整流电路的二倍,输出电压的脉动较半波整流电路减小很多。
因此本次设计中采用单相桥式整流电路。
整流电路参数的计算
在单项桥式整流电路中,因为每只二极管只在输入电压的半个周期通过电流,所以每只二极管的平均电流只有负载上电流平均值的一半,已知本次设计中要求输出电流最大为
1A,即:I D(AV)IO(AV) 1 0.45U 2R L13.5
2 2 R L
负载电阻选20
二极管承受的最大反向电压:U Rmax 2U2 21.213V
选择二极管的最大整流电流 I F 和最高反向工作电压 U Rmax分别为
即选用 4 个 IN4007 二极管
I F > I D (AV ) I O ( AV )
2 1 0.45U 2
2 R L U Rm ax >U Rmax 2U 2 21.213V
整流电路电路图
如图
滤波电路的分析与计算
滤波电路的分析
滤波电容容量较大,因而一般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正负极。
电容滤波电路简单易行,输出电压均值高,适用于负载电流较小且其变化也较小的场合。
在大电流负载的情况下,由于负载很小,若采用电容滤波,则电容容量势必很大,而且整流二极管的冲击电流也很大,不利于整流管和电容器的选择,在此情况下应当采用电感滤波。
当单独使用电容或电感进行滤波,效果仍不理想时,可采用复式滤波电路。
根据此次设计要求输出电流最大为1A 可知,本次设计采用电解电容滤波,为达到更好滤波效果在整流电路后并联两个电解电容。
滤波电路参数的计算
当R L C (3~5)T / 2时,电容的耐压值 U 2U2 21V
20 10 1 电容 C (3~ 5) ? 222
~ 370 F
2 13.5
因此选用一个容量为220uF、一个容量为100uF、耐压为25V 的电解电容并联作为滤波电容
滤波电路电路图
稳压电路的计算分析与计算
稳压电路的分析
此次设计实验中要求采用LM317 三端稳压器进行实验,在整流滤波电路后再并联一个电容 C5 用于抵消输入线较长时的电感效应,以防止电路产生自激振荡,其容量较小,一般小于1uF,这里选用1uF。
再于电路图中添加一个电容 C4 用于消除输出电压中的高频噪声,可取小于1uF 的电容,也可取几微法甚至几十微法的电容,以便输出较大的脉
冲电流,此处选用100uF的电解电容。
由于输出电压为3~12V可调电压,故需要再连接一个滑动电阻 R2 ,得到可调节的输出电压。
为了减小 R2上的纹波电压,可在其上并联一个电容 C3 ,但是,在输出开路时, C3 将向稳压器调整端放电,并使调整管发射极反偏,为了保护稳压器,可加二极管 D5 ,提供一个放电回路,如图所示。
稳压电路参数的计算
输出电压: U0 (1 R2) 1.25V , R1选240 ,故 R2选择的滑动变阻
R
1
D5 的参数计算与滤波电路中的二极管参数计算相同,经过计算可得到此处应选用
1N4007
稳压电路电路图
板的制作流程
(1)准备原理图和网络表
(2)规划电路板,设置参数
(3)装入网络表,元件封装
图3电
路设计图与 PCB 板的制作
电路的设计图如图所示
图)
(4)布置元件,手工调整
(5)布线,手工调整
(6)pcb 文件存盘,save,打印输出。
并检查打印出来的pcb 图是否完好
(7)用 Fecl3 溶液进行腐蚀
安装与检查
对电路进行组装:按照自己设计的电路,在PCB板上焊接。
焊接完毕后,应对照电路仔细检查,看是否有错接、漏接、虚焊现象。
对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量,以便提供调整电路的依据,经过反复的调整和测量,使电路的性能达到要求。
4 电路的调试与测试结果
电路的调试
(1)静态调试
连好电路板时,通电之前,应该从以下几个方面进行检测
①对照原理图,用万用表检测各个线路的接口是否完全接通,是否有短路、断路或漏接的现象,如果有,应该及时改好电路连线。
②对照原理图,检查各元件是否接正确。
(2)动态调试
接通实验箱提供的14V 交流电源,用数字万用表对所涉及的实物电路进行测试。
得到可调节输出电压范围为测试仪器
测试仪器:万用表、实验箱
测试结果及分析
测试结果(数据)
测试分析与结论
实验基本达到设计要求
附录2:参考文献
童诗白、华成英【着】.模拟电子技术基础(第四版).高等教育出版社.2006。