集成直流稳压电源的设计与制作
直流稳压电源课程设计任务书
<电子技术课程设计>直流稳压电源课程设计任务书一:设计任务及要求:1. 设计任务设计一集成直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6V。
(2)输出纹波电压小于5mv,稳压系数<=0.01;(3)具有短路保护功能。
(4) 最大输出电流为:Imax=1.0A;2.通过集成直流稳压电源的设计,要求学会:(1)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试方法。
3.设计要求(1)电源变压器、整流二极管、滤波电容等元件只做选择性设计;(2)合理选择集成稳压器;(3)完成全电路理论设计、绘制电路图;(4)撰写设计报告。
全文格式可参照下附一目录格式要求。
(5)希望:设计有新意,切忌完全照搬、抄袭、上下文不统一、文不对题等。
(6)文章请在某些方面12月13日前完成初稿,14日进行初审答辩。
附一:部分目錄一.设计任务及要求:二.基本原理与分析三.三端集成稳压器四.稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求五.集成电路选用时应注意的问题六.参数性能指标及测试方法七.心得体会八.参考文献二、原理与分析1.直流稳压电源的基本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,基本框图如下。
各部分的作用: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。
变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。
(2)整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。
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。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
容C满足RL-C=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
)三端集成稳压器:常用的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CW317(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。
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西安稳压稳流直流电源模块作为专业从事大功率直流、交流智能负载研发、生产的高新技术企业、双软认证企业、ISO9001国际质量体系认证企业,凯翔科技自1994年创建伊始,就专注于电源检测的自动化、智能化。
如今,凯翔负载已经与超过500家国内外企业合作,将智能负载广泛应用于发电机组、电源、开关元件的检测中。
后面是拉普拉斯变换。
这里是大功率直流稳压电源电路思维的又一次飞跃。
人们发现高阶大功率直流稳压电源电路真的不好求解,而且如果电源改变的话除了卷积,找不到更好的办法。
所以为了方便的使用卷积,前辈们把拉氏变换引入大功率直流稳压电源电路。
如果说前面正弦稳态时域到频域是由泰勒公式一步步推来的。
那这里就是高数的后一章——傅立叶变换推倒的。
关于傅立叶知乎也有许多精彩的讲解,自己找吧。
傅立叶变换有两种形式,一种是时域形态,一种是频域形态。
而拉普拉斯变换就是将由频域形态的傅立叶变换,推广到复频域形态。
其基本变换公式也是由傅立叶变换公式推广得到的。
这一章的学习,你要从变换公式入手,自己把基本的几个变换推导出来。
还要理解终值定理和初值定理,这两个定理是检验结果正确与否的有力证据。
由于直流-交流转换器提高了工作频率,所以,变压器和输出滤波器的体积和重量都可以减小。
正激式高压直流电源的优点和缺点1、正激式变压器高压直流电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好。
2、正激式变压器高压直流电源负载能力相对来说比较强。
3、正激式变压器高压直流电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器高压直流电源好很多。
内部功能部件采用模块化设计,抗震固化处理,结构简洁,维护方便。
系统采用智能化控制技术,控制线路简捷、可靠,变换器采用SPWM脉宽调制技术,使逆变电源的输出为一稳频稳压,失真度低的纯净正弦波;并具有带载能力强、负载兼容性好;内置静态电子旁路开关,更是提高了逆变电源供电的连续性、可靠性;直流输入端采用先进的反灌杂音抑制技术,与其它共用设备互不干扰;交流输入端采用输入隔离变压器,使逆变电源与市电完全隔离,消除市电电网的干扰,满足应用系统需要主用交流电源的需求。
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。
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。
集成直流稳压电源的设计课程设计
集成直流稳压电源的设计课程设计
现代电子产品和设备普遍使用直流稳压电源,因此直流稳压电源设计已成为学习电子
技术和电子产品设计的重要课程。
本次课程设计的目标是让学生深入掌握分立器件,使用
经典的线性稳压电源设计,并将基础理论应用到实践中。
通过探究,学生逐渐掌握直流稳
压电源的设计原理,了解各元器件之间的协作,以及参数和校准方式。
本次课程设计从最基本的环境和实验仪器设备出发,主要包括:①介绍稳压电源的类型、分析其工作原理;②组装各种配件,包括变压器,电感,电容,可调电阻,和开关等;
③通过前置处理模块组成稳压电源系统;④采用稳压电源作为对比,对不同部件的电路参
数进行调试;⑤使用示波器进行分析,校准和测试,确保稳压电源正常工作;⑥进一步分
析各个部件的功效改进,并研究其他不同应用场景下的电源设计。
在本次实验中,学生要首先了解电路设计的基本原理、设计常用公式,掌握各部件的
特性和关系,以及实验过程中怎样正确使用元器件,明确实验步骤和方向,建立电路模型,进行元器件参数匹配设计,最终达到稳压电源设计的要求。
此外,本次课程设计的最终目的是设计出一款实际可用的直流稳压电源,学生可以参
考相关资料和参考设计,对电源的容量、功率、输出电压等进行调整,最终综合分析,实
现直流稳压电源的最优设计。
本次课程设计旨在培养学生进行系统性思考、理论联系实际
和分析解决问题的能力,这对今后专业研究、产品设计及应用均有重要意义。
直流稳压电源的研究与设计
图2 分立元件Βιβλιοθήκη 成的串联型稳压电源电路是由运放组成的串联型稳压电源的电路图, 图3是由运放组成的串联型稳压电源的电路图,其工 是由运放组成的串联型稳压电源的电路图 作原理同图2的工作原理类似 的工作原理类似。 作原理同图 的工作原理类似。 可见,稳压过程实质上是一个闭环的电压负反馈过程。 可见,稳压过程实质上是一个闭环的电压负反馈过程。 目前已广泛采用集成电路稳压器来完成稳压过程,使直流 目前已广泛采用集成电路稳压器来完成稳压过程, 稳压电源的设计、安装和调试变得简单、易于实现。 稳压电源的设计、安装和调试变得简单、易于实现。
直流稳压电源的研究与设计
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 学会选择变压器、整流二极管、 器来设计直流稳压电源。 压 器来设计直流稳压电源。 2. 掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。
二、实验原理
电子设备一般都需要直流电源供电。 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, 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。 采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
质量指标1稳压系数sr负载电流io和环境温度不变的情况下输入电压的相对变化和输出电压的相对变化之比2电流调整率si3输出电阻ro当电压和温度不变时因rl变化导致负载电流变化了io相应的输出电压变化了uo两者比值的绝对值为输出电阻ro4温度系数st5纹波电压和纹波抑制比1集成稳压器的选择选择集成稳压器主要依据输出电压负载电流等性能指标
直流稳压电源由电源变压器T、整流、滤波和稳压电路四 部分组成,其原理框图如图1 所示。电网供给的交流电压 u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的 交流电压u2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间 变化的脉动电压u3,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到 比较平直的直流电压uI。但这样的直流输出电压,还会随交 流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求 较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更 加稳定。
直流稳压电源的设计与制作
仿真一:电源变压器的基本特性
1、要求:电源变压器:10:1,200V/50Hz
负载电阻:100欧,示波器
电 2、仿真电路: 源 变 压 器
3、回答问题:
• 变压器初级输出电压幅值约为 V 电 • 变压器次级输出电压幅值约为 V 源 • 初级绕组输入电压与次级绕组输出电
变 压之比 约为 : 。
压
器 注:理想变压器满足:
v1
整 D1导通、D2管截止,
v2
流
负载中有电流流过; v2
D2
电
在U2负半周:
0
D1截止、D2管导通,
2
3 4
t
路
负载中有电流流过。 vo
0
t
仿真三:单相全波整流电路 1、要求:二极管(理想)2只 2、仿真电路:
整 流 电 路
3、观察并回答问题:
❖全波整流电路的输出电压波形并记
录。
整 ❖输出电压是
整 流 电 路
3、观察并回答问题:
❖桥式整流电路的输出电压波形并记
录。
整 流 电 路
❖输出电压是
性)
(双极性/单极
❖输出电压是
(全波/半波)
❖输出电压与输入电压的幅值相比是
(基本相等/相差很大)
❖如何用次级带中心抽头变压器输出
正、负两种极性的电压?
整流电路
3 桥式整流电路:
4、参数计算:
(1)输出的直流电压值为:
5、整流二极管的选择:
整
(1)D管的最大整流电流IF必须大于
流 电
实际流过二极管的平均电流IDO : IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL (2)D管的最大反向工作电压UR必须
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。
集成直流稳压电源设计说明书
集成直流稳压电源设计说明书学生姓名:XX学号:XXXXX专业班级:XXXX XX报告提交日期:XXXXX湖南理工学院物电学院引言电源是各种电子设备比不可少的组成部分,其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。
目前常用的直流稳压电源分为线性电源和开关电源两大类。
随着集成电路的飞速发展,稳压电路也迅速实现集成化,市场上已有大量生产的各种型号的单片集成稳压电路。
它和分立的晶体管电路比较,具有很多突出的优点,主要体现在体积小、重量轻、耗电少、可靠性高、运行速度快,且调试方便、使用灵活,易于进行大批量自动化生产。
因此,广泛地用于各种电子设备。
目录一、设计任务及要求二、基本原理与分析三、集成稳压器1、集成稳压器的分类2、三端集成稳压器四、稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求1、稳压电源的技术指标2、稳压电源的要求五、电路设计1、设计思路2、直流稳压电源的组成3、单元电路的设计4、总电路图六、总结七、参考文献一、设计任务及要求1. 设计任务设计一集成直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6V;(2)输出纹波电压小于5mv,稳压系数<=0.01;(3)具有短路保护功能;(4)最大输出电流为:Imax=1.0A;2.设计要求(1)电源变压器只做选择性设计;(2)合理选择集成稳压器;(3)完成全电路理论设计、绘制电路图;(4)撰写设计报告。
(5)通过集成直流稳压电源的设计,要求学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。
二、基本原理与分析集成稳压器是将稳压电路中的各种元器件(电阻、电容、二极管、三极管等)集成化,同时做在一个硅片上,或者将不同芯片组成一个整体而成为稳压集成电路或电源模块。
线性集成稳压器的基本构成如图1所示,它主要由基准电压、比较放大器、取样电路、调整电路、启动电路和保护电路组成。
图1 线性集成稳压器的基本构成当输出电压发生变化时,取样电路取出部分输出电压进行比较,通过比较放大器将误差信号放大后,送到调整管基极,推动调整管调整其管压降,达到稳定输出电压的目的。
直流稳压电源的设计
4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:(1)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)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。
(2)输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于5X103;输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路,最大输出电流不超过2A。
2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。
(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。
(3)保护电路拟采用限流型。
(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图,自制印刷板。
(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。
三、基本原理1.直流稳压电源的基本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组成,基本框图如图4.5所示。
各部分电路的作用如下:220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(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"1。
变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中,n为变压器的效率。
(2)整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除纹波,输出直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6(a)、(b)及(c)所示。
(a)全波整流电容滤波电路(b)桥式整流电容滤波电路(c)二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足:R1C =(3 〜5 ) ?式中T为输入交流信号周期;R L为整流滤波电路的等效负载电阻。
I(3)三端集成稳压器常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器(均属电压串联型),下面分别介绍其典型应用。
①固定三端集成稳压器正压系列:78XX系列,该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护,以防过载而损坏。
直流集成稳压电源的设计
小于0 1 。 .欧 4 21 整 流 电路 ..
3、原理分 析
31稳 压电源 构成 .
目前 , 作为整流电路的设计方 案主要包括半波整流法和全波桥 式整流 电路 。 在这里选择全 波桥 式整流 电路 。
该电 路工作原理: 设变压器次级电 压U = 2  ̄ t√ 2 t 2U m = 2 , u
稳压 电源一般 由变压器 、 整流器 和稳压器 三大部分组成 , 即变 其 中U2 m为其幅值 , 为有效值 。 电压 U 的正半周期时, U2 在 2 二极 管 压器 , 整流滤波 电路和稳压 电路 。 下图所示。 如 变压器把市电交流电 D1D 因受正 向偏压 而导 通 , 2 D 因承受反 向电压而截止 ; 电 、3 D 、4 在 压变为所需要 的低压 交流 电。 整流器把交流 电变 为直 流电 。 经滤波 压 U2 的负半周 期时 , 二极管 因受D 、 4 向偏压而导通 , 、 3 2D 正 D1D 因
~ 一
其 中各个 构成 部分 的具 体作用进行分析描述 。 尽管全波整流的纹波系数较之半波整流有很大改善 , 但还不能 首先 , 交流 电压变换部分 。 一般的 电子设备所需的直流 电压较 直接给负载供 电, 采用滤波 电路进一步减小纹波 。 需 滤波通常是利 之交 流电网提供 的2 0 2 V电压 相差较大 , 了得到 输出 电压的额定 用电容或 电感的能量存储作用来实现 的。 为 目前主要的滤波 电路主要 范围 , 就需要将电网电压转换到合适的数值 。 所以 , 电压变 换部分 的 包括 电容 滤波 电路和 电感 滤波 电路。 这两种 电路是有所不同的 , 电 主要任务 是将 电网电压变为所需的交流 电压 , 同时还可以起到直流 容滤波 电路主要针对负载 电压 较高 , 但是 负载变化不大的场合 ; 而 电源与 电网的隔离作用 。 电感滤波 电路主要是针对低 电压 , 但是大 电流的场合 。 综合 比较 , 在 其次 , 整流部分。 整流 电路的作用, 是将变换后的交流 电压转换 本 设计 中, 选择 电容滤波 电路 。
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。
集成直流稳压电源实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除集成直流稳压电源实验报告篇一:模电实验报告直流稳压电源设计北京工商大学课程设计《模拟电子技术》课程实验报告集成直流稳压电源的设计专业:自动113学号:1104010318姓名:孟建瑶集成直流稳压电源的设计一、实验目的1.掌握集成直流稳压电源的实验方法。
2.掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源的方法。
3.掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。
4.为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。
二、设计要求及技术指标1.设计一个双路直流稳压电源。
2.输出电压uo=±12V,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.选作:加输出限流保护电路。
三、实验原理与分析直流稳压电源的基本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。
基本框图如下。
各部分作用:ui电源变压器整流电路滤波电路稳压电路~o直流稳压电源的原理框图和波形变换1.电源变压器T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ui。
变压器副边与原边的功率比为p2/p1=n,式中n是变压器的效率。
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。
再经滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压u1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等(:集成直流稳压电源实验报告)。
3.滤波电路:各滤波电路c满足RL-c=(3~5)T/2,式中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
4.稳压电路:常用的稳压电路有两种形式:一是稳压管稳压电路,二是串联型稳压电路。
二者的工作原理有所不同。
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。
它一般适用于负载电流变化较小的场合。
课程设计直流稳压电源
物理与电气工程学院课程设计报告直流稳压电源的设计作者专业年级指导教师成绩日期直流稳压电源的设计摘要:本直流稳压电源是依照模拟电子技术的知识设计而成,用来测量直流电压,测量范围为+12V,-12V,+15V,-15V。
直流稳压是一种当电网电压波动或温度负载改变时,能保证输出电压大体不变的电源。
其电源电路包括电源变压器,直流电路,滤波电路,稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有:变压器、整流二极管、电解电容、瓷片电容、端子。
关键词:直流电源整流滤波稳压1 引言:说到稳压问题,历史悠长。
目前,线性继承稳压器已进展到几百个品种。
按结构分为串联式和并联式集成稳压器。
依照输出电压类型可分为固定式和可调式集成稳压器。
依照脚管的引线数量可分为三端式和多端式集成稳压器。
按制造工艺可分为:半导体式,薄膜混合式和厚膜混合式集成稳压器。
按输入输出之间的压差由可分为一样的压差和低压差两大类,等等。
目前,通过电子课程设计能专门好的提高大学生的动手实习能力,也能专门好的提高大学生的创新、设计和实践能力,因此才设计了那个直流稳压电源,又称集成直流稳压电源。
2 设计方案论证方案一:采纳LM317、LM337共地可调式三端稳压器电源LM317可调式三端稳压器电源能够持续输出可调的直流电压,只是它只能许诺可调的正电压,稳压器内部含有过流,过酷爱惜电路;由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调剂电路,输出电压为:V o=1.25(1+RP/R)。
LM337输出为负的可调电压,采纳两个独立的变压器别离和LM317及LM337组装,操作比较简单。
电路图2-1所示图2-1 LM317与LM337组装电路方案二: 采纳LM7815,LM7812、LM7912和LM7915组成稳压电路LM7815固定式三端稳压器可输出+15V电压如图2-2,固定式三端可调稳压器LM7812和LM7912组装电路可对称输出±12v,其电路图如图2-3所示.其电路图如图2-4所示.图2-2 LM7815图2-3 LM7812和LM7912组装方案的最终选择方案一的电路由三端可调式稳压器LM317和LM337组装而成,可输出范围为±1.25 -±12持续可调,通过对Rw的调整可输出+5V, ±12,(3-9)V持续可调.其电路组装比较简单,但输出所需电压时需要调整可变电阻,不能直接输出,因此利历时不方便.方案二由三端可调式稳压器和三端固定式稳压器一起组成,所用器件例如案一多,但电路组装简单,可不能增添麻烦,在方案二中可直接取得+5v和±12的输出电压.利用式比较方便,综上所述,方案二例如案一合理,因此选择方案二2.1 本设计采纳桥式整流单相桥式整流电路与半波整流电路相较,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求式一样的,而且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优势,因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。
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
集成直流稳压电源的设计和调试
图i 可 调式 三端稳 压 器 的典型应 用 三 、集成 穗压 器 的扩展应 用 在工 程 实践 中 ,常用 到一 些非 标准 的稳 压 电源 ,或 者所 需 的器件 手头 无货 而 又不 易 买到 时 ,就可 根 据现 有 的条 件和 器 件进 行恰 当 的组 合达 到扩 压 、扩流 的 目的 。下面 介绍 几种 实用 电路 ( 图2 图3 如 、 ):
i .可调 扩压 电路
l 4 Hl N ( 2
二 、集 成稳 压电源 设计
集 成稳 压 电源设 计 的主要 内容是根 据 性能 指标 ,选 择合 适 的 电源变 压 器、集 成稳压 器 、整流 二极 管及 滤波 电容 。 目前 ,集成 稳压 器 的类 型很 多 ,按结 构形 式可 分为 串联 型 、并 联型 、
脉 动 电压u ,再 用 滤波 器滤 去其 交 流分 量 ,就 可得 到 比较 平 直的 直流 电压 3
损坏 稳 压器 , 公共端 必 须接 线 可靠 ,如 果 断开 ,输 出电压 将升 高 到 与输入 电压 相 等的 程度 ,有 可 能损 坏 负载 。 另外 ,为 了保 证 电源 的稳 压 性 能,应 保证 集 成稳 压器 工作 在 线性 区 ,要 求稳 压 器 的直 流输 入 电压要 比输 出电压
开关 型 ,按输 出 电压类 型 可 以分 为 固定式 和 可调 式 。在应 用 时 ,应根 掳 设 备对 直 流 电源 的要 求 来 选择 ,对 于 大 多数 电子 仪 器 、 设 备和 电子 电路 来
说,作 为小 功率 ( 0 以下 )的稳 压 电源 以三端式 串联 型稳 压器 的应 用最 为 5W 普遍 ,如功 率在 5 ~ l O 之 间 ,应选 用开 关型 稳压 电源 。 O OW
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集成直流稳压电源的设计与制作一.设计要求1.初始条件:(1)集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片,性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。
(2)电源变压器为双15V/25W。
(3)其参考电路之一如图1 所示图1 ±1.25V- ±15V 连续可调直流稳压器参考电路原理图2.主要性能指标:(1)输出电压Vo:± 1.25 - ±12V连续可调(2)最大输出电流Iomax=800mA(3)纹波电压ΔVop-p≤5mV(4)稳压系数Sv≥ 3X10-33.设计要求:(1)依据已知设计条件确定电路形式(2)计算电源变压器的效率和功率。
3)选择整流二极管及计算滤波电容4)安装调试与测量电路性能,画出实际电路原理图(5)按规定的格式,写出课程设计报告。
二. 总体设计思路在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路,集成稳压器选用LM317 与LM337,电源变压器选用双15V/25W。
由于输入电压u1 发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。
因此,为了维持输出电压U I 稳定不变,还需加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能使输出直流电压不受影响,而维持稳定的输出。
稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。
采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。
集成稳压器的类型很多,在小功率稳压电源中,普遍使用的是三端稳压器。
按输出电压类型可分为固定式和可调式,此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。
本课程设计中采用三端可调稳压器LM317与LM337。
1.LM317与LM337集成稳压器的特性简介三端可调稳压器的输出电压可调,稳压精度高,输出波纹小。
其一般的输出电压为1.25~35V 或-1.25~-35V 。
比较典型的产品有LM317 和LM337 等。
其中LM317 的输出电压范围是1.2V 至37V ,LM337 的输出电压范围是-1.2V 至-37V ,负载电流最大为1.5A 。
它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。
此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
LM317/LM337 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
特性简介可调整输出电压低到1.2V 。
保证1.5A 输出电流。
典型线性调整率0.01%。
典型负载调整率0.1%。
80dB 纹波抑制比。
输出短路保护。
过流、过热保护调整管安全工作区保护。
标准三端晶体管封装。
电压范围输入输出最小压差降为0.2VLM317/LM337 1.25V 至37V 连续可调。
LM317与LM337集成稳压器的特性满足设计要求的输出电压 ± 12V连续可调。
封装形式TO-220 塑料封装,TO-3 铝壳封装,TO-202 塑料封装,封装图3 TO-220 塑料封装图Vo:± 1.25 - TO-39 金属图4 TO-3 铝壳封装图图5 TO-39 金属封装图一般应用电路图6 是三端可调输出集成稳压器的一般应用电路。
电路中的R1、R2 组成可调输出的电阻网络。
为了能使电路中的偏置电流和调整管的漏电流被吸收,所以设定R1 为120~240 欧姆。
通过R1 泻放的电流为5~10mA 。
输入电容器C1 用于抑制纹波电压,输出电容器C2 用于消震,缓冲冲击性负载,保证电路工作稳定。
由于加外接保护电路C2 的存在,容易发生电容器发电而损坏稳压器。
若有外接保护二极管D2,电容器C2放电时,D1 导通钳位,使稳压器得到保护。
D1 是为了防止调节端旁路电容器C3 放电时而损坏稳压器的保护二极管。
旁路电容器C3 也是为了抑制波纹电压而设置的。
当C3 为10uF 时,能提高纹波抑制比15dB 。
LM317图6 LM317 应用电路图图 7 LM337 应用电路图1,2脚之间为 1.25V 电压基准。
为保证稳压器的输出性能, R1应小于 240 欧姆。
改变 R2 阻值即可调整稳压电压值。
D1,D2用于保护 LM317/337。
这类稳压器是依靠外接电阻来调节输出电压的 , 为保证输出电压的精度和 稳定性,要选择精度高的电阻 , 同时电阻要紧靠稳压器,防止输出电流在连线上 产生误差电压。
三端可调式稳压器的典型应用电路的输出电压为 :LM317的 V REF =1.2V ,I adj =50mA ,由于 I adj <<I 1,所以LM3372.稳压电源的技术指标稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,如输出电压、输出电滤及电压调节范围;另一类是质量指标,反映一个稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
3.串联型稳压电路的主要特点1.稳定性好当输入电压Usr (整流、滤波的输出电压)在规定范围内变动时,输出电压Usc 的变化应该很小一般要求由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度,称为稳定度指标,常用稳压系数S 来表示:S的大小,反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。
在同样的输入电压变化条件下,S 越小,输出电压的变化越小,电源的稳定度越高。
通常S 约为。
2.输出电阻小负载变化时(从空载到满载),输出电压Usc ,应基本保持不变。
稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。
输出电阻(又叫等效内阻)用rn 表示,它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比rn 反映负载变动时,输出电压维持恒定的能力,rn 越小,则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。
性能优良的稳压电源,输出电阻可小到1 欧,甚至0.01 欧。
3.电压温度系数小当环境温度变化时,会引起输出电压的漂移。
良好的稳压电源,应在环境温度变化时,有效地抑制输出电压的漂移,保持输出电压稳定,输出电压的漂移用温度系数KT来表示.4.输出电压纹波小所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100 赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。
经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S 。
三. 设计的主要思路上一小节介绍的串联型稳压电路,用做一种简单的稳压电源,可以满足一般无线电爱好者的需要。
但是,这种电源还有许多“天生的”缺陷,要提高对性能的要求,就必须再做一些改进。
从以下四个方面对它的性能加以改善,便可做成一台有实用价值的稳压电源了。
这就是:增加放大环节,提高稳定性,使输出电压可调;用复合管做调整管,使输出电流增大;增加保护电路,使电源工作安全可靠。
直流稳压电源主要由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图8 所示:1.电源变压器:将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压,一般次级电压u2 较小。
2.整流电路:将变压器次级交流电压u2 变成单向的直流电压u3,它包含直流成份和许多谐波分量。
3.滤波电路:滤除脉动电压u3中的谐波分量,输出比较平滑的直流电压u4。
该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。
4.稳压电路:它能在电网电压和负载电流的变化时,保持输出直流电压的稳定。
它是直流稳压电源的重要组成部分,决定着直流电源的重要性能指标。
四. 单元电路的设计串联式直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路所组成,各部分电路的形式与作用如下1.电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u1 变换为整流电路所需要的交流电压u2。
电源变压器的效率为:P2P1其中:P2 是变压器副边的功率,P1 是变压器原边的功率。
一般小型变压器的效率如表1 所示:表1 小型变压器的效率因此,当算出了副边功率P2 后,就可以根据上表算出原边功率P1设计要求的电源变压器为双15V/25W。
原边输入功率为P1 25w 。
副边输出功率为P2 I2U 2 0.8 15 12w因为所选电源变压器为双15V/25W,由表中数据可知0.7 ,则P1 P2 / 12/ 0.7 17.1w ,所选25W符合要求。
电源变压器的实际效率为P2 12 100% 48%P1 252.桥式整流电路桥式整流属于全波整流,它不是利用副边带有中心抽头的变压器, 而是用四个二极管接成电桥形式,使在电压V2 的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压。
图9 桥式整流电路主要参数:3.滤波电路整流电路输出波形中含有较多的纹波成分,与所要求的波形相去甚远。
所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。
滤波电路常有电容滤波,电感滤波和RC滤波等。
本设计中采用电容滤波电路图10 电容滤波电路图10 分别是桥式整流电容滤波电路和它的部分波形。
这里假设t<0 时,电容器C已经充电到交流电压V2 的最大值(如波形图所示)整流二极管VL1~VL4组成单相桥式整流电路,将交流电压U2 变成脉动的直流电压。
再经滤波电容滤除波纹Ui.Ui 与交流电压U2的关系为Ui=(1.1~1.2)U2每支整流二极管的最大反向电压Urm= 2 U2。
通过每支整流二极管的平均电流0.45U2I D 。
R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 (3~5)T/2.式中T=20ms。
4.电路参数设计1)确定R1、R2的阻值。
以LM317为例说明电路图如下所示:图 11 LM317 电路图R 1 116 的阻值不是标称值,取标称阻值 200 。
2)整流二极管及滤波电容的选择整流二极管选 1N4001,其极限参数为 U RM 50v ,而 2U 2 21.21v , 因为 S VU UO U UI ,而U O 12v,U i 15v, U opp5mv,S V 3 10 3U oU I输出电压计算公式U 0 1.25(1 R 2) 0R 1带入数据可得1.25 1.25(1 0 )R 11)有( 1)(2)可得: 取滑动变阻器:12 1.25(1 R 2)R 1R 2 8.6R 1R 2 1k , 则 R 1 1162)U op p U i 5 15 所以U i op p i2.08Vi U O S V 12 3滤波电容为C I C t I o max3846 F ,电容C 的耐压应大于2U2 21.21v U i U i2故取2只2200 F /25V 的电解电容相并联作为滤波电容。
同理LM337 的参数为R3 1k 、R4 120 。
五.总体电路图与工作原理1.总体电路图图12 总体电路原理图大允许功耗可达15W2 电路工作原理LM317 三端可调稳压器的工作原理如下。
输出电压取决于外接电阻R1 、可调电阻R2 的分压比。
LM317 输出端与调整端之间的电位差恒等于1.25V,调整端1 的电流极小,所以流过R1、R2 的电流几乎相等(约几毫安电流),通过改变电位器的阻值就能改变输出电压。