线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析

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直流稳压电源原理

画法
图8.5 桥式整流电路电压电流波形
3. 常用整流组合元件
将单相桥式整流电路的四只二极管制作在一起，封成一个器件称为整流桥。常用的整流组合元件有半桥堆和全桥堆。半桥堆的内部是由两个二极管组成，而全桥堆的内部是由四个二极管组成。
图8.6 半桥堆连接方式及电路符号
输出电压的平均值近似为：
UO≈1.2U2
故二极管的导通时间缩短，一个周期的导通角θ<π。由于电容C充电的瞬时电流很大，形成了浪涌电流，容易损坏二极管，故在选择二极管时，必须留有足够电流裕量。
电容滤波电路简单，输出电压平均值 UO较高，脉动较小，但是二极管中有较大的冲击电流。因此，电容滤波电路一般适用于输出电压较高、负载电流较小并且变化也较小的场合。
滤波电路：
尽可能地将单向脉动直流电压中的脉动部分(交流分量)减小，使输出电压成为比较平滑的直流电压。
稳压电路：
采用某些措施，使输出的直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。
8.1.1 整流电路
小功率直流电源因功率比较小，通常采用单相交流供电，因此，本节只讨论单相整流电路。利用二极管的单向导电作用，可将交流电变为直流电，常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和单相桥式整流电路等。
1. 电容滤波电路
电容滤波电路如图8.8所示。
图8.8 桥式整流电容滤波电路
假定在t = 0时接通电路，u2为正半周
，当u2由零上升时，VD1、VD3导通，C被
充电，因此uO=uC≈u2
u2达到最大值
时，uO也达到最大值，见图8.8(b)中a点，
然后u2
uC>u2，VD1、VD3截
止，电容C向负载电阻R L放电，由于放

(整理)线性可调直流稳压电源

宁波大红鹰学院《模拟电子技术》课程设计报告课题名称：线性可调直流稳压电源分院：机械与电气工程学院教研室：电气工程及其自动化班级： 11电自3 姓名：XXX学号：xxxxxxxxxx指导教师：XX XXX二○一三年十二月线性可调直流稳压电源一、设计任务1、课题名称：线性可调直流稳压电源2、设计要求①输出电压：V o=4.5～12.0V；②最大输出电流：I omax≥1A；③输出纹波：V P-P≤10mV；④电压调整率：K u≤5%（最大输出电流时）；⑤电流调整率：K i≤3%。

（输出为12V时）。

二、硬件设计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脉动直流电，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，供给电压表。

2、直流稳压电源原理（1）、直流稳压电源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。

图1直流稳压电源的方框图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。

（2）、整流电路①直流电路常采用二极管单相全波整流电路图2单相桥式整流电路②工作原理设变压器副边电压u2=U2sinωt，U2为有效值。

线性稳压电源和开关稳压电源详解

线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。

线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。

而在开关电源中则不一样，开关管(在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小;关——电阻很大。

开关电源是一种比较新型的电源。

它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。

但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。

?通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。

如图所示，电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管)，续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。

当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。

由于电感L的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。

一定时间后，开关断开，由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用)，将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。

这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。

通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制)，就可以控制输出电压。

如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。

在开关闭合期间，电感存储能量;在开关断开期间，电感释放能量，所以电感L叫做储能电感。

二极管D在开关断开期间，负责给电感L提供电流通路，所以二极管D叫做续流二极管。

在实际的开关电源中，开关K由三极管或场效应管代替。

当开关断开时，电流很小;当开关闭合时，电压很小，所以发热功率U×I就会很小。

这就是开关电源效率高的原因。

什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。

直流稳压电源的种类及选用

直流稳压电源的种类及选用一、线性稳压电源：线性稳压电源是最基本、最常见的一种直流稳压电源。

其工作原理是通过调节电源输出级的放大倍数，使输入电压经过放大后得到稳定的输出电压。

线性稳压电源具有输出纹波小、响应速度快等特点，可以提供较为精确的稳定电压输出。

但是线性稳压电源的效率一般较低，而且对输入电压波动较敏感，适用于对电流精度要求较高的场合。

二、开关稳压电源：开关稳压电源是一种采用开关电源技术的稳压电源。

开关稳压电源通过将输入电压通过开关进行高频开关控制，进而输出稳定的直流电压。

相比于线性稳压电源，开关稳压电源具有体积小、效率高、稳压精度高等优点，适用于对功率密度要求较高的场合。

不过开关稳压电源的输出纹波较大，输出电流负载能力一般较差。

三、开关调谐稳压电源：开关调谐稳压电源是一种结合了开关稳压电源和线性稳压电源的特点的稳压电源。

开关调谐稳压电源在线性稳压电源的基础上增加了开关电源的调谐电路，能够通过调谐电路实现线性和开关两种工作状态的切换，从而在保持稳压性能的同时提高电源的效率。

开关调谐稳压电源适用于对电源效率和稳压性能要求兼顾的场合。

四、直流稳压电源选用的要点：在选择直流稳压电源时，需要根据具体的应用需求和电源参数来进行选择。

1.输出电压范围：根据实际需求确定所需的输出电压范围，选择具备输出范围符合要求的稳压电源。

2.输出电流能力：根据所需的最大输出电流来选择电源的输出电流能力。

一般来说，电源的额定输出电流要大于所需的最大输出电流，以保证电源正常工作。

3.稳压性能：稳压电源的稳压性能是选择的关键指标之一、要求电源能够在额定负载下保持较低的输出纹波和较高的稳压精度。

4.效率：效率是衡量电源能量转换效率的指标，一般来说，效率越高，能耗越低。

选择效率较高的电源可以减少能耗和热量散失。

5.其他特性：根据实际需要，还可以考虑电源的保护功能、响应速度、稳定性等特性。

综上所述，直流稳压电源的种类包括线性稳压电源、开关稳压电源和开关调谐稳压电源，根据实际需求和电源参数来选择适合的电源。

线性稳压电源设计

线性稳压电源设计本实验中设计的直流稳压电源，主要由变压器、整流、滤波电路和稳压电路组成。

其中变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电，整流电路用于将交流电转换为半波或全波直流电，滤波电路用于平滑输出电压，稳压电路用于稳定输出电压。

在本实验中，采用单相桥式整流电路，将交流电转换为全波直流电。

接着，通过滤波电路对电压进行平滑处理，去除电压波动和纹波。

最后，通过三端集成稳压器对电压进行稳定，保证输出电压的稳定性和精度。

四、实验过程1、搭建电路板：按照电路图和PCB图进行布线和焊接，注意元器件的正确安装和连接方式。

2、调试电路：接通电源，使用万用表测量电路各点电压和电流，检查电路是否正常工作。

3、测试电路：连接负载，测量输出电压和电流，检查电路是否满足要求。

五、实验结果经过调试和测试，本实验设计的直流稳压电源能够稳定输出+5V、12V的电压，且输出电流不小于2A，满足实际应用需求。

六、元器件清单本实验所需元器件包括：变压器、整流二极管、滤波电容、稳压器、电阻、电容、LED等。

七、心得体会本实验通过对直流稳压电源的设计和实验，加深了对电源电路的理解和掌握。

同时，也提高了自己的动手实践能力和解决问题的能力。

八、附录：PCB图本实验的PCB图如下图所示，可以根据需要进行修改和优化。

便于估算，假设为理想锯齿波，纹波电压的峰峰值urpp和有效值Ur分别为：其中f=50Hz。

2.线性集成稳压器集成稳压电源分为线性和开关型两类。

线性稳压器具有外围电路简单、输出电阻小、输出纹波电压小、瞬态响应好等优点，但功耗大、效率低，一般用于输出电流5V以下的稳压电路中。

我们选择了LM78xx系列芯片，其中78xx系列为正电压输出，79xx系列为负电压输出，xx为输出电压的值。

根据试验要求，我们选择了LM7805用于输出+5V的直流电压，LM7812和LM7912用于输出±12V的直流电压。

芯片内集成了恒流源、基准电压源、采样电阻、比较放大、调整管、过热过流保护电路、温度补偿电路等，所有电路集成在单块硅片上，只有输入输出公共三个引出端，故名三端式。

直流稳压电源的设计

一、直流稳压电源现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类。

所谓线性稳压电源是指起电压调整功能的器件始终在线性放大区的支流稳压电源。

将220V、50Hz的工频电压经过线性变压器降压以后，经过整流、滤波和稳压，输出一个直流电压。

开关稳压电源简称开关电源（Switching Power Supply）,它是指起电压调整作用的期间始终以开关方式工作的一种直流稳压电源。

下面我们对两种稳压电源进行分析。

线性稳压电源原理图如图2-1所示：工频电压器整流滤波电路基准放大器取样由50Hz工频变压器，整流器，滤波器，串联调整稳压器组成。

开关稳压电源其输入，输出隔离的开关电源原理框图：直流输出交流输入EMI滤波器整流滤波变换电路高频变压器整流滤波控制驱动采样比较放大开关电源原理框图50HZ 单相交流220V 电压或三相交流220V/380V 电压经EMI 防电磁干扰电源滤波器，直接整流滤波，然后将滤波后的直流电压经变换为数十或数百千赫的高频方波和准方波电压，通过高频变压器并降压（或升压）后，再经高频整流，滤波电路，最后输出直流电压。

通过采样，比较，放大或控制，驱动电路，控制变换器中功率开关管的占空比，便得到稳定的输出电压。

两类电源的选择:线性稳压源的优点是：电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压小；瞬态响应速度快；线路结构简单，便于维修；没有开关干扰。

缺点是：功耗大、效率低，其效率一般只有35~60%；体积大、质量重、不能微小型化；必须有较大容量的滤波电容。

其中，交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点，造成了资源的严重浪费。

在这种背景下，开关稳压电源应运而生。

任何电子设备均需直流电源来供给电路工作，特别是采用电网供电的电子产品，为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化，更需要具备适应这种变化的直流稳压电源。

但开关稳压电源的主要缺点是电路比较复杂。

输出纹波电压较高，瞬态响应差，并且存在较为严重的开关干扰。

直流稳压电源的设计与制作PPT课件

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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

直流稳压电源参数详解

直流稳压电源参数详解线性直流稳压电源设计应考虑的主要参数有:输入输出电压差,线性调节率,负载调节率,接地电流,电源效率,输出准确率,瞬态响应,频率响应,输出噪声电压等.本文将比较详细地分别介绍这些参数输出电压差(Dropout voltage)输出电压差在线性稳压器中是一个非常重要的参数，而其定义为：当输入电压（电压源）降到某个程度时，其输出电压将不再稳压在预计的输出电压，而在临界点时的输入电压与输出电压的差值即为压降电压。

以图1为例，其输出电压差为3.3V-2.5V＝800mV。

简单来说就是输出功率晶体管的漏极和源极的压差，直接关系到的就是电源功率的消耗，越大的跨压所损失的功率就越大，所以说，输出电压差是越小越好。

图1 LDO输出与输入电压关系对输出PMOS晶体管而言，其漏极是连接到输出端，因此当输入端（源极）电压很小时，晶体管守闭状态，当源极电压加大后，晶体管开启，输出端电压开始爬升，一直到稳定的设定值之间的这段输入电压差，即是输出电压差。

其实对于输出晶体管来说，就是它的饱和电压差(VSD-sat)，当MOS 晶体管大小确定，且闸极电压固定之后，其饱和电压差基本上就不会改变，所以提供闸极电压的前一级放大器，和输出晶体管的大小在设计上都要能达到理想的输出电压差。

对于电源功率消耗的部份，将晶体管饱和电压（VSD-sat）差乘上输出端所流过的电流，即是消耗功率，P = IOUT ×VSD－sat对于一个可携带式电子产品来说，都是由电池来提供电源，这部份的电源消耗当然是越小越好，以求电池寿命能够长久，低压降线性稳压器能够如此受欢迎的原因，就是在这方面能够节省很多的电力。

线性调节率(Line regulation)这项参数在线性稳压器中也是非常重要的，指的是当输入电压产生变化时，相对于输出端电压的改变。

我们预期当输入电压改变时，输出电压能一直维持稳定，但是实际上是有小幅改变，通常以百分比（%）表示。

《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

线性直流稳压电源电路详解

线性直流稳压电源电路详解线性直流稳压电源是先把交流电网中的交流电变为单向脉动的直流电，再通过滤波和稳压电路，最终输出稳定的直流电压的器件。

7.1 直流稳压电源的组成电子设备通常需要电压稳定的直流电源对负载供电。

当然可以采用干电池、蓄电池供电，比如：我们常用的收音机、MP3等，也可以采用其它直流电源供电(如太阳能电池)，但它们一般容量小，相对不是很经济，因此，在有交流电网的情况下，一般采用交流电网将交流电转换成稳定的直流电。

直流稳压电源的组成如图7.1所示，一般包括以下几个部分：(1) 电源变压器将交流电网所提供的单相220V或三相380V的交流电压变换成整流电路所需的交流电压。

(2) 整流电路将电网提供的正负变换的交流电压变为单向脉动的直流电压。

但这种单向脉动的直流电压除含有直流成分外，还包含有很多幅度较大的谐波分量，因此脉动很大，距离理想的直流电压还差很远。

(3) 滤波电路将脉动的直流电压变换成平滑的直流电压。

(4) 稳压电路稳压电路的作用就是使输出电压稳定。

一个好的直流稳压电源，应具备输出电压稳定、电源内阻小、输出纹波小等优点，同时，电路也应具有自我保护功能。

7.2 整流电路利用二极管的单向导电性，可以将交流电变为单向脉动的直流电，这一过程称为整流。

二极管整流电路一般可分为半波整流、全波整流和桥式整流电路。

7.2.1 半波整流电路半波整流电路如图7.2所示。

图中T为电源变压器，将电网电压变换为合适的数值，D为整流二极管，RL为负载；u1、u2分别为变压器一、二次电压，是正弦波，uo是负载电压，uD是二极管上的电压。

7.2.2 全波整流电路全波整流电路如图7.4所示。

它是利用两个二极管交替工作，从而克服半波整流电路纹波电压大的缺点。

变压器的两个二次电压大小相等，同名端如图所示。

电路中D1、D2分别在正半周和负半周内轮流导通,并且保证了流过RL的电流方向一致。

在u1正半周,即极性为上正下负时,D1导通，D2截止，负载电流io的流通路径为：a→D1→RL→0，输出电压u0 = u2。

电工电子技术课程课件直流稳压电源

电源过热
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。

基于PSPICE的直流稳压电源电路仿真分析

基于PSPICE的直流稳压电源电路仿真分析现代生活中电源的应用十分广泛，大部分的电子、电气设备，都必须有电源给其提供能量，它才能工作。

因此电源是所有电子设备必不可少的组成部分，电源的产生，使电子轻工业，特别是电子计算机、家用电器、实验仪器仪表等现代社会生活中必不可少的组成部分得到了快速发展，并促进了人类生活方式的变革。

本文将简要设计并分析一种线性直流稳压电源的设计原理、工作原理及参数计算仿真结果，并给出其技术指标。

一、直流稳压电源设计要求1.输出电压V o=6~12V连续可调2.纹波电压﹤=10mV一、概述本题所设计的直流稳压电源根据其技术指标设定，该电源可用作实验用电压源或生活中的充电及收音机、录音机的电源；该电源制作成本低，效果好稳定性高，且带有安全保护装置。

缺点就是体积较大、笨重，不便于携带。

但从总的方面来说，利大于弊，我们把它用在该用的地方，就能发挥它应有的作用，更好的为我们服务。

随着电子计算机技术的发展，计算机辅助设计已经逐渐进入电子设计的领域。

模拟电路中的电路分析、数字电路中的逻辑模拟，甚至是印制电路板、集成电路版图等等都开始采用计算机辅助工具来加快设计效率，提高设计成功率。

而大规模集成电路的发展，使得原始的设计方法无论是从效率上还是从设计精度上已经无法适应当前电子工业的要求，所以采用计算机辅助设计来完成电路的设计已经势在必行。

同时，微机以及适合于微机系统的电子设计自动化软件的迅速发展使得计算机辅助设计技术逐渐成为提高电子线路设计的速度和质量的不可缺少的重要工具。

在电路设计工作方面，最初使用的是Protel公司DOS版本的Tango软件，在当时这一软件被看作是多么的先进，因为在这以前没有人能像电脑那样快速、准确的画出电路图，制出电路板。

如今，随着Windows95/98及NT操作系统的出现，一些更方便、快捷的电路设计软件应运而生。

如：Tango、Protel、OrCAD、PSpice、Electronics Workbench、VeriBest、PAD2000等。

电工电子技术第9章直流稳压电路

第9章直流稳压电路内容：直流电源的组成；整流电路；滤波电路；直流稳压电路9.1 直流电源的组成一般直流电源由四部分组成，即电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路，如图9-1所示，现将它们的作用分别加以说明。

9.2 整流电路常用的整流电路有单相半波整流电路、单相桥式整流电路、三相桥式整流电路和三相半波整理电路。

9.2.1 单相半波整流电路单相半波整流电路由二极管D 、电源变压器T r 和负载R L 等元件组成，如图9-2所示。

设电源变压器副边电压为2sin u U t ω=其波形如图9-3所示。

负载上得到的电压u 0称为单向脉动电压，它的方向不变，但是大小是变化的，单向半波电压u 0在一个周期内的平均值为00122sin =0.452U U td t U ωωπ=⎰（= （9-1）式（9-1）说明了整流电路输出电压平均值与交流电压有效值之间的关系，由此可得出整流电流的平均值为000.45L LU UI R R == （9-2）当电路中的二极管D 不导通时，所承受的最高反向电压为2RM U U = （9-3）交流电源 u 220V50Hz 电源变压器整流电路滤波电路稳压电路uu 1u 2u 0u u u 1 u 2 u 0 U Ot图9-1 直流稳压电源的组成负载Ot Ot Ot Ot9.2.2 单相桥式整流电路如图9-4（a ）所示的全波整流电路。

这种电路由4个二极管连接的电桥构成，所以也称为单向桥式整流电路。

图9-4（b ）是图9-4（a ）所示电路的简化画法。

当变压器的副边电压处于电压u 的正半周时，变压器副边a 点的电位高于b 点，二极管D 1和D 3导通，D 2和D 4截止，电流i 2流通的方向是a →D 1→R L →D 3→b ，负载电阻R L 上得到一个半波电压，如图9-5（a ）所示。

当变压器的副边电压处于电压u 的负半周时，变压器副边b 点的电位高于a 点，二极管D 1和D 3截止，D 2和D 4导通，电流i 1的路径是b →D 2→R L →D 4→a ，同样在负载电阻R L 上得到一个半波电压，如图9-5（b ）所示。

直流稳定电源电路设计

直流稳压电源设计摘要21世纪的我们正在处于蓬勃发展的信息时代，在此，越来越多的电气、电子设备涌现在市场的各个角落，于是必不可少的能源供应部件需求日益增加，而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。

对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节，在推动科技发展中起着重要作用。

本实验设计有三个电路模块构成：稳压电源、稳流电源、DC-DC变换器。

一律采用仿真技术设计调试。

依上述顺序，每个模块的输入即为前一模块的输出，而稳压电源的输入为市电220v\50Hz。

其中稳定电源的设计要满足在输入电压220V、50Hz、电压变化围＋15%～－20%条件下．输出电压可调围为+9V～+12V，最大输出电流为 1.5A，电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化围＋15%～－20%下，空载到满载），负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载），纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载），效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载），具有过流及短路保护功能。

电流设计要满足在输入电压固定为＋12V的条件下，输出电流：4～20mA 可调，负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）。

DC-DC变换器设计要求要满足在输入电压为+9V～+12V条件下，输出电压为+100V，输出电流为10mA，电压调整率≤1%（输入电压变化围+9V～+12V），负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载），纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载）。

关键词：稳压电源电路设计仿真调试数据整理目录1、原理电路的设计 (2)1.1直流稳压电源电路设计 (2)1.2 直流稳流电源电路设计 (5)1.3 DC-DC转换电路设计 (8)1.4电路图与主要工作原理 (10)1.5主要参数的选择与计算 (10)2、仿真、调试过程 (11)2.1电路实物的安装与调试 (11)2.2DC-DC转换器的仿真与参数分 (12)2.3针对问题的调试 (13)3、数据整理及最终分析及遇到的问题 (14)4、元器件清单 (16)5、主要参考文献 (17)1、原理电路的设计1.1直流稳压电源电路设计在本设计中电路都是采用模块设计思想.因此,对电路进行分析、论证都以模块来进行的。

线性直流稳压电源设计

线性直流稳压电源设计日记权限：公开一.前言线性直流稳压电源的设计，应该综合应用已经学过的电子技术知识来完成这个设计任务，在做这个电子电路设计之前，我们应该复习已经学过的知识，必要时也要针对的学习必要的新知识，为设计做好充分的准备。

该实验主要是对以前所学知识的一个总结与回顾，通过实验对一般设计方法有一定的认识，也对以后的毕业设计有一定的帮助。

二.设计方案的要求：(1)输出的电压V0=18V*(1+20%)(2)输出电流为I0=0~3A(3)效率要间量要高≥50%(4)算出性能指数参数三.实验目的通过直流稳压电源的设计、安装和调试，要学会：⑴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流；⑵掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。

(3)了解各个三极管的作用设计电路图：四.电路原理⒈交流电源电压经电源变压器变换成整流电路所需的交流电压值后，通过整流电路变换成单向脉冲电压，再由滤波电路滤去其中的交流分量，得到较平滑的直流电压，最后经稳压电路获得稳定的直流电压。

2.Vin由开关电路的输出端提供，Vin大小的调整是通过单片机控制继电器的开合来实现不同个数的开关电路输出端的电容的串联来实现的。

因为Vin 是随着输出给定Vc变化的,Vc小Vin也小，Vc大Vin也大，故当输出电压在0~30V间变化时,三端可调稳压器的输入端与输出端的压差均不会很大,这样既保证了精确调压,又减少了线性电路部分的损耗。

3.Q1的作用是调整管压降达到稳定电压，Q2的作用是驱动电路，Q3的作用是提供取样基准电压，Q4作用是保护电路，防止电流过大。

五.参数计算设计电路要达到的参数指标V0=18V；I0=0~3A；可调范围为±20%,效率尽量要高,η≥50%,78系列要大约为1.5A.整流滤波电路半波整流：RLC≥(3~5)T：Vo=Vin(带C)RLC≥(3~5)T/2；Vo=1.2Vin(带C)串联型稳压电源：取样比0.5~0.8；VCE一般为3~8V。

线性直流稳压电源

1设计任务描述1.1设计题目：线性直流稳压电源1.2 设计要求1.2.1 设计目的（1）掌握线性直流构成原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。

1.2.2 基本要求（1）220V交流输入电压，12V直流输出电压；（2）使用集成三端稳压器进行稳压输出，输出纹波系数<1%；（3）输出功率>5%。

1.2.3 发挥部分（1）输出电压线性可调；（2）估算出线性电源高效率（>50%）的使用范围。

2 绪论根据小功率稳压电源的构成，它是由电源变压器、整流、滤波和稳压器等四部分组成的，其结构图和稳压过程如下所示：直流稳压电源的作用是将交流电网的电压转化为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。

各部分的工作过程是：（1) 电源变压器将交流电网提供的电压V1=220V变为所需要的V2=12V的交流电压；（2）通过整流电路将交流为12V的电压转变为脉动的直流电压V R，其峰值仍然为12V；（3）由于脉动的直流电压V R中还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，所以此过程是用滤波电路将纹波滤除，从而得到平滑的直流电压V F；（4）因为得到的直流电压V F还会随着电网电压的波动、负载和温度的变化而变化，因而在进行了整流、滤波之后，还需要进行稳压处理。

此过程中稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度发生变化时，进一步滤波，维持输出直流电压为12V的稳定性和带载能力。

通过上述四个大过程，就大体上完成了直流稳压电源的工作。

然后，根据每一个部分的工作原理，可以进一步对电路的元器件进行选择和对电路进行连接。

整流电路的作用是将交流电变换成直流电完成这一任务主要是靠二极管的单向导电性的作用，因此二极管是构成整流电路的关键原件，在选择二极管的时候要了解其工作的电压，以方便对它合理的选择。

在一般的小功率整流电路中，常见的几种整流电路有单向、半波、全波桥式和倍压整流电路。

在分析整流电路时，一般二极管都是用其理想模型来进行处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。

线性直流稳压电源的设计

电路设计
输入滤波电路
作用：滤除电源输入端的高频噪声和杂波干扰
组成：通常由电容、电感和电阻等元件组成
工作原理：利用电容的隔直通交特性，将高频噪声旁路到地，同时利用电感和电阻的滤波作用，进一步滤除电源输入端的杂波干扰
设计要点：根据电源输入端的高频噪声和杂波干扰情况，选择合适的电容、电感和电阻等元件，并合理设计电路布局和布线，以确保输入滤波电路的滤波效果和稳定性
调整管电路
调整管的作用：控制输出电压的稳定调整管的类型：晶体管、场效应管等调整管的参数选择：电压、电流、功率等调整管的保护措施：过流、过压保护等
输出滤波电路
作用：滤波电容、滤波电感等
工作原理：利用电容的充放电特性，将高频噪声滤除
设计要点：根据负载需求和电源噪声水平选择合适的滤波电容和电感，以及合理的电路布局和布线
保护电路
过压保护电路：当输出电压过高时，自动切断电源，防止电压过高损坏电路
过流保护电路：当负载电流过大时，自动切断电源，防止电流过大烧毁电路
短路保护电路：当负载发生短路时，自动切断电源，防
止短路造成电路损坏
温度保护电路：当温度过高时，自动切断电源，防止温
度过高导致电路故障
元件选择与计算
调整管选择
类型选择：根据输出电流和电压选择合适的调整管类型
额定值选择：根据最大输出电流和电压选择调整管的额
定值
功耗选择：考虑调整管的功耗，确保其正
常工作
稳定性选择：选择稳定性好的调整管，确保电源的稳定
性
滤波电容选择
滤波电容的作用：滤除交流成分，提高输出电压稳定性滤波电容的容量选择：根据负载电流和电压波动范围计算滤波电容的耐压选择：根据输入电压和最大输出电压选择滤波电容的纹波电流选择：根据负载电流和电压波动范围计算