线性稳压电源设计报告
基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案
基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案1.引言TL431 是一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成芯片，具有体积小、价格低廉、性能优良等特点：它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从参考电压（2.5V）到36V 范围内的任何值，典型动态阻抗仅为0.2Ω，电压参考误差为±0.4%，负载电流能力从1.0mA 到100mA，温度漂移低，输出噪声电压低等。
基于以上特点，不仅可以用于恒流源电路、电压比较器电路、电压监视器电路、过压保护电路等电路中、还广泛应用于线性稳压电源、开关稳压电源等直流稳压电源电路中，本文对TL431 在线性稳压电源中的并联和串联型两种电源进行了详细的介绍。
2.TL431 的内部结构和功能2.1 TL431 的符号该器件的符号如图1，三个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF），参考电压为2.5V.2.2 TL431 的内部电路图由内部电路图图2 可以看出，它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成，其中晶体管V1 构成输入极，V3、V4、V5 构成稳压基准，V7 和V8 组成的镜像恒流源与V6、V9 构成差分放大器作中间级，V10、V11 形成复合管，构成输出，其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用，在原理上它是一个单端输入、单端输出直流放大器。
然而其等效功能示意图如图3 所示，由一个2.5V 的精密基准电压源、一个电压比较器和一输出开关管等组成，参考端的输出电压与精密基准电压源Vref 相比较，当参考端电压超过2.5V 时，TL431 立即导通。
因为R 端控制电压误差为±1%，所以参考端能精确地控制TL431 的导通与截止。
3.并联稳压电路设计3.1 基本并联稳压电路原理TL431 内部含有一个2.5V 的基准电压，所以当在Vref 端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽。
稳压电源设计
稳压电源设计1. 引言稳定的电源是电子设备正常运行的关键，稳压电源设计是电子电路设计中非常重要的一环。
本文将介绍稳压电源的基本原理、设计方法以及常见的稳压电源类型。
2. 稳压电源的基本原理稳压电源的主要目的是提供一个稳定的直流电压输出。
它可以通过控制电源输入端的输入电压或调整电路的工作方式来实现。
稳压电源的基本原理是通过负反馈控制来实现稳定的输出。
稳压电源电路通常由三个主要部分组成：输入部分、稳压控制部分和输出部分。
输入部分用于接受电源输入，稳压控制部分负责检测输出电压并作出相应调整，输出部分则提供稳定的输出电压。
3. 稳压电源的设计方法稳压电源的设计需要考虑多个因素，如输出电压范围、负载能力、效率、稳定性等。
下面是一些常用的稳压电源设计方法：3.1. 线性稳压电源线性稳压电源是最简单和常见的稳压电源类型之一。
它使用线性元件（如二极管、晶体管）来控制输出电压，具有较低的噪声和较高的稳定性。
但由于线性元件的特性，线性稳压电源的效率较低。
3.2. 开关稳压电源开关稳压电源通过开关元件（如开关管、MOS管）对输入电源进行开关调制，从而实现对输出电压的控制。
开关稳压电源具有较高的效率和较低的体积。
但由于开关元件的开关动作会产生噪声和干扰，对于某些应用场景可能不适用。
3.3. 切换稳压电源切换稳压电源是一种结合了线性稳压和开关稳压的设计方法。
它通过在低负载时使用线性稳压模式，在高负载时自动切换到开关稳压模式。
这样既可以提供较高效率，又能保持输出电压的稳定性。
4. 常见的稳压电源类型根据用途和应用场景的不同，稳压电源有多种类型。
以下是其中一些常见的稳压电源类型：4.1. 低压差稳压电源低压差稳压电源是一种能够在输入电压和输出电压之间产生较小压降的稳压电源。
它适用于对输入电压要求较高或供电线路较长的应用。
4.2. 可调稳压电源可调稳压电源是一种可以根据需要调整输出电压的稳压电源。
它通常由一个可调节电阻和稳压控制电路组成，可以用于满足不同的应用需求。
稳压电源设计
前言电子设备给人们日常生活带来极大便利，所有的电子设备只有在电源电路的支持下才能正常工作。
电子设备对电源电路的要求是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
论文描述了稳压电源的发展概况、主要组成部分以及常用器件和典型电路，揭示了稳压电源的工作原理。
详细介绍了设计方案的选择，变压、整流、滤波、稳压和保护电路等各个组成部分的选型和参数计算，并通过PROTEUS仿真电路中模拟的电压表和电流表显示出来。
给出了设计原理图。
对电路板进行了调试，文中给出了具体的调试过程、调试结果，以及调试过程中遇到的问题和解决方案，最终达到了设计要求。
目录摘要............................................. 错误！未定义书签。
第一章绪论 (5)1.1课题的研究背景及意义 (5)1.2稳压电源的发展 (5)1.3课题研究方法 (6)第二章设计内容及要求 (7)2.1 设计的目的及主要任务 (7)2.1.1 设计目的 (7)2.1.2 设计的主要任务及性能指标 (7)2.2 设计思想 (7)2.3 方案设定 (8)2.4 单元电路 (9)2.4.1电源变压器 (9)2.4.2整流电路 (10)2.4.3 滤波电路 (10)2.4.4 稳压电路 (11)2.5参数计算及器件选择 (12)2.5.1集成稳压器的选择 (12)2.5.2 电源变压器的选择 (12)2.5.3整流二极管及滤波电容的选择 (12)第三章稳压电源的分类、组成及技术指标 (14)3.1稳压电源的分类 (14)3.2直流稳压电源的基本组成 (14)3.3直流稳压电源的技术指标 (15)3.3.1特性指标 (15)3.3.2质量指标 (16)3.3.3极限指标 (16)第四章稳压电源常用元器件及电路 (17)4.1晶体二极管 (17)4.1.1晶体二极管的工作原理 (17)4.1.2硅整流二极管的主要参数及定义 (17)4.2整流电路 (17)4.2.1单相半波整流电路 (17)4.2.2单相全波整流电路 (18)4.2.3单相桥式整流电路 (19)4.3滤波电路 (20)4.3.1电容滤波电路 (20)4.3.2电感滤波电路 (21)4.3.3复合滤波电路 (21)4.4稳压电路 (22)4.4.1稳压管稳压电路 (22)4.4.2串联反馈型稳压电路 (22)4.4.3集成稳压电路 (23)4.5保护电路 (23)4.5.1过流保护 (23)4.5.2过热保护 (24)第五章电源的设计及制作 (26)第六章稳压电源的调试 (27)参考文献 (28)自我评价 (29)附录一 (30)附录二 (31)摘要本次试验从电源出发，利用学过的个中点血知识和有关经验，提出一项简单实用的多路直流电源设计方案，也是本次课程设计的目的。
线性稳压电源的设计
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｚ ｅ ； ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｙ； ｆ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ； ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ
中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ ４
文献标识 码： Ｂ
文章编号 ：１ ９ ９ ４ — ３ ０ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — １ ３ ＿ ４ — １ ３ ６
ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ａ ｎｄ ３－ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｌ ｒ ｅ ｇ ｕｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｏ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｚ ｅ ．Ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ， ３一ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｌ ｉ ｎｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ Ｃ Ｗ ７ ８１ ５ ａ ｎｄ ＣＷ ７ ９ １ ５ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｃ ｈｉ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｒ ｅ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ．
圈组 成 ， 线 圈两 个或两个 以上 的绕组 ， 其 中接 电源的绕组
叫初级线 圈， 其余 的绕组 叫次级线圈 。 输入 电网电压 由额定值变化 － ｃ ＇ １ ０ ％时，稳压 电源输 出 电压 的相对 变化量 ， 有 时也 以绝对值表示 。一般稳压 电源
的电网调整率等于或小于 １ ％、 ０ ． １ ％， 甚至 ０ ． ０ １ ％。
Ａ ｍｅ ｉ Ｚｈ ａ ｎ ｇ
（ Ｘｉ ’ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ ７ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｌｉ ｎｅ ａ ｒ ｐ ｏｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｓ ｔ ｈｅ ｉ ｎｐ ｕ ｔ ２ ２ ０ ｖ ｏｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｌｔ ａ ｅ ｒ ｎａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｄ １ ５ ａ ｎｄ
线性可调直流稳压电源的设计
目录：.一、设计目的.二、设计任务和要求.三、电路原理分析与方案设计四、仿真过程及结果五、心得体会.六、参考文献资料.七、实物图一、目的稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。
串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载电流；在电路中引用深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。
二、设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的电路图；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿真电路并选取元件；4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器表对电路调试和测量相关；6、撰写设计报告、调试；三，电路原理分析与方案设计1、方案比较与确定基本思路：先对输入的220V 交流电压进行降压，然后就用单相桥式二极管对电压进行整流。
整流后利用电容的充放电效应，对其进行滤波，使输出电压平滑。
之后再通过稳压电路的功能使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
方案1：220V 交流电压经过基本部分降压整流后，将经过稳压部分对其进行稳压，稳压部分如下图，利用稳压管和三极管组成的稳压单元电路，同过D1 电压作为三极管Q1 的基准电压，电路引入电压负反馈，使电网电压波动不会对Q1 的基极电位产生很大的影响，则有U BE U B U E 可知，U BE 变化将导致发射极电流的变化，从而稳定R 两端电压，达到稳压的效果。
方案二：经过整流后，脉动电流通过滤波电路，其中滤波电路我采用RC 型滤波电路，先用电容值较大的电解电容对其进行低频滤波，靠近输出端处使用较低电容值的陶瓷电容进行高频滤波，使滤波后电压能够变得比较平滑和波动小。
LDO线性稳压器设计报告
LDO线性稳压器设计报告LDO（Low Drop-Out）线性稳压器是一种常用的电源管理元件，用于提供一个恒定的输出电压。
在电子系统中，由于电源噪声、电源波动以及负载变化等因素的存在，往往需要对电源进行稳压处理。
本报告将介绍如何设计一个LDO线性稳压器。
一、LDO线性稳压器工作原理1.输入电源经过稳压器的调整，提供给误差放大器和负载。
2.参考电压源提供一个参考电压，并与误差放大器的输出进行比较。
3.误差放大器对比参考电压和输出电压，产生一个误差信号，并通过调整稳压器的控制信号，使输出电压稳定在设定值。
二、LDO线性稳压器设计步骤1.确定所需输出电压和最大输出电流：根据系统需求，确定所需输出电压，以及最大输出电流。
2.选择稳压器芯片：根据所需输出电压和最大输出电流，选择合适的稳压器芯片。
考虑稳压器的参数，如输入电压范围、输出电压范围、负载调整能力等。
3.进行稳压器外围电路设计：根据稳压器芯片的推荐电路，设计稳压器的外围电路，包括输入滤波电容、输出滤波电容、稳压器控制电路等。
输入滤波电容用于抑制输入电源噪声，输出滤波电容用于抑制输出电压波动。
4.确定参考电压源：选择合适的参考电压源，作为误差放大器的参考电压。
参考电压源可以是一个电压参考芯片、电压分压电路等。
5.进行误差放大器设计：根据所选的参考电压源，设计误差放大器，其功能是将参考电压与输出电压进行比较，并产生误差信号，反馈给稳压器调整输出电压。
6.进行稳压器性能分析：对设计的稳压器进行性能分析，包括稳压器的稳定性、负载调整能力、线性调整率等。
通过仿真或实验，优化稳压器的性能。
7.进行稳压器的布局设计：根据稳压器的外围电路设计，对稳压器进行布局设计。
要保持输入、输出电压线和地线的分离，并合理布置滤波电容和其他电路元件。
8.进行稳压器的参数调整和测试：对设计的稳压器进行参数调整，并进行测试。
通过测试，验证稳压器的设计是否满足要求。
三、LDO线性稳压器设计注意事项1.稳压器的输入与输出电容选择要合适，过小可能导致输出电压波动较大，过大可能导致系统响应时间变慢。
一种5V线性直流稳压电源及漏电保护系统设计
（ 五 ）可实时显示稳压 电源的输 出功率。 （ 六 ）具有漏 电保护功能。
三 、 系统 方 案 设 计
（ 一 ）系统 原 理框 图
本系统主要分为 ５ Ｖ线性直流稳压电源和漏电保护装置两个部分 ， 其 中Ｒ Ｌ为负载电阻 、Ｒ为漏 电电流调整电阻 、Ａ为漏电流显示电流表 、Ｓ 为转换开关 、Ｋ 为漏电保护 电路复位按钮 ，具体 电路原理框图如下图 １
采用检测采集电流的方法 ，通过测 电阻的电压计算出其动作 电流。当转
｛
１崇 轨 电 品 原 理 畦 倒
换开关 ｓ 接２ 端， 将Ｒ Ｌ 接到漏电保护装置的输出端 ，阻值 固定为 ２ Ｏ ｎ， 调节 Ｒ，将漏电动作电流设定为 ３ ０ ｍ Ａ。当漏电保护装置动作后 ，Ｒ Ｌ两 端电压为 ０ Ｖ并保持 自锁。 排除漏电故障后 ， 按下 Ｋ恢复输 出。 要求漏电
综合两个方案综合情况 ，本系统漏 电保护部分采用方案二。
二 、 系 统 设 计指 标
５ Ｖ线性直流稳压电源及漏 电保护系统的主要技术指标如下 ： （ 一 ）额定输 出电压为 ５ Ｖ，额定输 出电流为 ｌ Ａ。
（ 二 ）当负 载 Ｒ Ｌ阻 值 固定 为 ５ Ｑ 的前 提 下 ，直 流输 入 电压 在 ７ － ２ ５ Ｖ
方案 二 ：低压 差 线 性稳 压 器 Ｍｉ ｃ ５ １ ５ ８
功率显示电路部分主要 由键盘模块 、Ｌ Ｃ Ｄ显示模块 ，Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２
单 片 机模 块 、电 源 指示 模 块 和 串 口通 信 等 构成 ，可 实 时 显示 稳 压 电源 的
采用低压差线性稳压器 Ｍｉ ｃ ５ １ ５ ８构成稳压 电路时， 由于 Ｍｉ ｃ ５ １ ５ ８内部
设计_5V_1A可调直流线性稳压电源
《设计5V 1A可调直流线性稳压电源》实验报告设计题目设计5V 1A可调线性稳压电源姓名杜骏学号2009512445年级20092012年6月8日一、设计要求：........................................................................................................................ - 3 -二、设计任务： (4)三、实验原理： (4)（一）、线性稳压电源的基本原理： (4)1．电源变压器............................................................................................................ - 4 -2．整流电路................................................................................................................ - 4 -3．滤波电路................................................................................................................ - 4 -4．稳压电路 (5)（二）、稳压电源的性能指标及测试方法 (5)1、稳压系数及电压调整率 (5)2、输出电阻（也称等效内阻或内阻）.................................................................... - 5 -3、纹波电压.............................................................................................................. - 5 -四、电路设计： (6)（1）变压部分设计............................................................................................................ - 7 - 变压器的主要参数有：.............................................................................................. - 7 -变压部分参数设计： (7)（2）整流、滤波电路 (7)整流部分的设计：...................................................................................................... - 8 - （3）稳压电路. (8)电路参数计算如下： (8)（1）确定稳压电路的最低输入直流电压Ui,min (8)（2）确定电源变压器副边电压、电流及功率。
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。
线性直流可调稳压电源完稿
目录第一章绪言 (1)第二章芯片介绍 (2)2.1 LM317特性 (2)2.2 LM317常用的电路 (3)第三章电路原理及元器件作用 (4)3.1 电路原理 (4)3.2 电路元器件的作用 (5)第四章技术指标及制作 (6)4.1 技术指标 (6)4.2 制作安装要求 (8)带过流保护的直流可调稳压源[ 摘要] 介绍一种性能优良、使用十分安全可靠、电路简洁和便于安装调试的可调直流稳压电源, 其主要性能特点是输出电压十分稳定, 温漂, 时漂都很小, 电压调整率及电流调整率都很低, 动态内阻小、纹波电压低; 输出电压可调范围宽和具有双重过流保护作用, 故十分适合于科研、生产部门及学校实验室使用。
特别适合于那些对电源要求较高的测试仪器设备中。
其关键在于使用性能优良的第二代可调集成稳压器及合理选配元器件、配备可靠的过流保护装置, 还应注意合理的电路布局及制作工艺。
第一章绪言随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。
由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。
集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。
对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。
而在这种类型的器件中，又以三端稳压器应用最为广泛，现今市面上的电源种类多，功能齐全，虽然三段稳压器本身就带有过流保护，但是整体设计带过流保护的相关产品甚微，因此下面就基于LM317和晶闸管设计的带有过流保护的连续可调直流稳压电源予以介绍。
第二章芯片介绍2.1 LM317特性LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路，其输出范围是1.25V到37V，负载电流最大为1.5安。
他的使用非常简单，外接两个电阻就可以设置输出电压，此外他的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好，LM317内置有过流保护和安全区保护等多种电路，通常也不需要外接电容。
12V线性稳压电源的设计
１ １ ２ 线 性稳 定 电 源 ．．
２、 具 体 设 计
２１总 系统 方案 及分 析 ．
２． ． 系 统 方 案 １１
线性稳定 电源有一个共 同的特点就是它 的功率器件调整管 工 作在 线性 区 ， 靠调整管之 间的电压 降来稳定输出 。 由于调 整管静态 损耗 大 ， 要 安 装一 个 很 大 的散 热器 给 它 散 热 。 需 而且 由于 变 压 器 工 作 在 工 频 （０ ） ， 以重 量 较 大 。 ５ Ｈｚ上 所 该 类 电源 优 点 是稳 定 性 高 ， 波 小 ， 纹 可靠 性 高 ， 做 成 多 路 ， 易 输 出连续可调的成品 。 缺点是 体积 大、 较笨重 、 效率相 对较低 。 输出 从 值 来 看 可 分 定 点 输 出 电源 、 段 开 关 调 整 式 和 电位 器 连 续 可 调 式几 波 种。 输出指示上可分指针指 示型和数字显 示式型等等 。 从
１ １ ３ 开 关 型 直 流稳 压 电源 ．．
电源主要由变压整流滤波模块 ， 稳压模块和显示模块三大部分 组 成 。 压 整 流 滤 波 模 块 是 将 ２ ０ 压 电源 电能 降 低 整 流 滤 波 后 变 ２Ｖ高 传递 给 稳 压 模 块 ， 馈 回 路是 对 输 出条 件 下 电压 检 测 的工 作 状 态 的 反 回路 ， 稳压模 块通过反馈 回路 （ ＤＪ一 系列相关 的变换 ， Ａ ） 使系统 输 出 电压 达 到 稳 定 的 要 求 显示 模 块对 电源 可 进 行 实 时 监 控 。 统 总 系 体 设 计 如 图 一所 示 。
设 计 开 发
ｌ字 术 数技 ｉ ４
１ Ｖ线性稳压 电视 大 学农 垦 河 西分校 甘 肃 酒泉 ７５０） 甘 ３００
基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源设计
设计报告基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源设计班级：学号：姓名：基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源设计一、设计目的1.理解基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源的工作原理;2.知道焊接+5V 小功率线性稳压电源电路的注意事项;3.掌握基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源特性测试的方法。
二、实验器材电烙铁;基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源套件;焊锡丝;导线等。
三、基于稳压二极管构成的+5.4V小功率线性稳压电源的工作原理甚于稳压极管构成的+5V小功率线性稳压电源电路如附图示。
220V 50HZ的交流电经6V的变压器变压后输出6V的交流电压；6V的交流电压经二极管构成的单相桥式全波整流获得峰值约为8.4伏的直流脉冲电压;直流脉冲电压经电容滤波输出约为7V的波动较小的直流电压;波动较小的直流电压经过稳压二极管DZ[1N5338（2.5W ,5.4V)],限流电阻R及滤波电容C2与C3构成稳压电路输出+5V的稳恒直流电压。
四、+5V小功率线性稳压电源的性能测试（1）稳压电源额定工作点测试(2) 稳压电源电压调整率测试（测试条件：I O ＝100 mA ）V I1＝ 5.99V(6 V)，V O1＝5.12V; V I2＝ 8.08V (8V)，U O2＝5.38V 。
V I3＝ 6.77V (7V)，U O3＝5.43V 。
则电压调整因数：电压调整率：电压稳压系数：（3）稳压电源负载调整率测试（测试条件：V 1＝7V,实测：V 1＝6.67V ）I O1＝0A ，V O1＝ 5.42 V; I O2＝ 80.4 mA(100mA)，V O2＝ 5.38 V 。
则：负载调整率 ：0.1262.39%16.82%输出电阻：(4) 稳压电源效率测试（测试条件：U S ＝6V,实测：U S ＝ 7.25 V ）I 1= 176.2mA (0mA), V 1= 6.08 V ； I O =100.7mA (100mA), V O = 5.35 V 。
高稳定度低纹波的线性稳压电源设计
高稳定度低纹波的线性稳压电源设计中心议题：∙高稳定度低纹波的稳压电源" title="线性稳压电源">线性稳压电源系统总体方案设计∙线性稳压电源的主要功能模块分析∙电源性能测试本文设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源，介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。
测试结果表明，本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。
线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域，是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。
但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点，时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。
在历年的电子设计竞赛中，作品在比赛场地测试正常，但在指定测试场地测评时，电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生，一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。
因此，高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。
1 系统总体方案设计本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成，如图1 所示。
变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后，进入正（负）线性稳压模块，再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号，分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。
图1 系统结构框图2 主要功能模块分析2.1 整流滤波模块整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成，如图2 所示。
整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势，并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。
滤波电路采用大容量电解电容滤波，增加了输出电压的稳定性。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
'
电子技术课程设计报告
设计课题：
姓名：
&
学号：
指导老师：
专业：自动化
校对：
审核：
设计时间：2010年7月12日-7月23日，
【
一、设计任务
要求：设计并制作一个可调线性稳压电源。
指标：①可调范围～18V
②最大输出电流 Io≦1.5A
③电压调整率 Su≦5%
④电流调整率 Si≦5%
.
二、初步设计
~
功能块
降压→整流AC/DC →滤波→稳压→附加电路
电路图
方案一：
1、整流电路
:
采用全波整流，设导线3，4间电压为U2，电容C4两端电压为Uc，则×U2=Uc。
Uc=18+（2～3）V，取Uc=21V。
2、滤波电路
采用电解电容C4进行滤波。
R×C4=(3～5)×T/2
等效电阻R=Uc/I N
I N = 1.5A
、
R= 14 Ω
所以，C4的范围为：～
取C4=。
C1=（～）×C4，所以取 C1=330 μF
3、稳压电路
采用三端稳压器LM7805和运算放大器LM741，其中运算放大器LM741构成电压跟随器。
由两者的性质，得三端稳压器的输出端与运放的同相端之间的电压恒为5V。
这样通过调节R1，R4，R3的值，利用分压原理，就能输出需要的稳定的可调的电压。
当Uo= 时，（R1+R4）/R3=5/
}
当Uo=18V时， R1/（R4+R3）=5/13
取R4=1KΩ，得 R1=714Ω，R2=857Ω。
取 R1=715Ω，R2=866Ω。
4、各项指标的仿真测试结果
（1）改变滑动变阻器的阻值，得到电压调节范围：～
（2）电压调整率S u
)
表1 滑动变阻器滑到0%时的电压调整率
表3 滑动变阻器滑到100%时的电压调整率
<
（3）电流调整率
220. %
220%
220）%
（4）效率
测试条件：滑动变阻器滑到0%,负载为15Ω
Ui=
#
Ii=517 mA
Uo= V
Io=502 mA
效率=34%
测试条件：滑动变阻器滑到50%,负载为15Ω
Ui=21 V
Ii=728mA
[
Uo= V
Io=708 mA
效率=49%
测试条件：滑动变阻器滑到100%,负载为1KΩ
Ui=
Ii=1.22A
Uo=
#
Io=1.20A
效率=%
方案二：利用集成片LM317
根据设计指标要求，该稳压电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和指示电路等组成。
①变压器：变压器的功能是将220V的交流电变换成整流电路所需要的低压交流电。
②整流电路：整流电路是利用二极管的单向导电特性，将变压器的次级电压变换成单向脉动直流。
{
③滤波电路：滤波电路的作用是平波，将脉动直流变换成比较平滑的直流。
④稳压电路：滤波电路的输出电压还是有一定的波动，对要求较高的电子设备，还要稳压电路，通过稳压电路的输出电压几乎就是恒定电压。
电路图
—
经过改动的部分仿真电路图：
电压调节范围：～—
：
$
三、最终设计
电路图
1、整流电路
、
采用全波整流，用四个整流二极管1N4007组成。
设导线2、3间电压为U2，电容C1两端电压为V1，则×V1=Uc。
Uc=18+（2～3）V
V1约为18V交流电压源。
（实验时，用变压器直接接220V交流电压。
）
2、滤波电路
采用电解电容C1进行滤波。
取C1=。
：
C3=（～）×C1，所以取 C1=220 μF
3、稳压电路
采用三端稳压器LM7805和电压跟随器μA741。
利用两者的性质，使得三端稳压器的输出端与运放的同相端之间的电压恒为5V。
又因为运放接地，运放反相输入端达不到0V，大约为2V。
又利用分压原理，使得R1=，R2=5V。
4、附加电路
红色放光二极管，作为电路指示灯。
有输出（工作时）时，发光。
】
四、测试方案
a)电压调节范围：
用万用表分别测试空载和带负载时的电压调节范围。
）
空载时： ~
负载时： ~ R L=15Ω
b)电压调整率
电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优劣的重要指标，又称为稳压系数或稳定系数，它表征当输入电压VI变化时直流稳压电源输出电压VO稳定的程度。
改变电源电压，使其增加或减少10%，测量输出电压的改变量。
电压改变量与未改变时电压值的比值，就是电压调整率。
S u=∆U0 / U0
$
实际实验中，没有自耦调压器，故无法测量。
c)电流调整率（负载调整率）
电流调整率是反映直流稳压电源负载能力的一项主要自指标，又称为电流稳定系数。
它表征当输入电压不变时，直流稳压电源对由于负载电流（输出电流）变化而引起的输出电压的波动的抑制能力。
分别测量输出端空载和带负载时的输出电压，其差值与空载时的输出电压的比值，就是电流调整率。
S i=(U o－U o L) / U o
!
U o为空载时的输出电压； U o L为带负载时的输出电压。
分别在输出电压最大，最小和15V时测量。
数据记录于表4-1
d)效率η
输出功率与输入功率之比，称为效率。
η =Po/Pi=(Uo*Io)/(Ui*Ii)=Uo/Ui (Io=Ii )
分别在输出电压最大，最小和15V时进行测量。
数据记录于表4-2中。
表4-2 不同输出电压下的效率
测量时，带负载R L=15Ω。
e)功率因数
在输入端接一1Ω取样电阻，用示波器分别测量电阻两端和输入两端的波形。
其相位差为功率因数角。
仿真电路：
仿真结果：
实际测量结果：
结果：φ=(3/20)*360 cosφ=五、小结。