电子设计毕业设计-电子学习模拟电路教案-第七章直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源
目录绪论 (1)第一章设计要求与指标 (2)1.1 设计要求： (2)1.2 技术指标： (2)第二章理论分析 (3)2.1整体理论分析 (3)2.2单元电路分析 (3)第三章计算方法与过程 (7)3.1 计算方法 (7)3.2计算过程 (7)3.3元器件清单 (8)第四章具体制作步骤 (9)4.1利用Protel99进行辅助设计 (9)4.2实物的制作 (10)第五章测试方法和实验结果 (11)5.1测试方法和内容 (11)5.2基本检查 (11)5.3指标测试和测试结果。
(11)第六章数据分析和讨论 (13)6.1数据分析 (13)6.2结果讨论 (13)心得体会 (14)绪论在各种电子电路中，总离不开电源电路，而由于电路结构和元件特性，就需要用到直流电源供电，就像我们下个学期即将学到的单片机，其需要5V的直流电源。
如若采用干电池为其供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。
而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所需要的电压。
电力系统供电电压的波动，或者负载阻抗和功率的变化，都会引起整流器输出电压随之改变。
在电子电路和自动控制装置中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波，稳压，以获得我们所需要的供电电源。
电源波动或负载变化影响而保持稳定，这就需要我们对整流后的电源进行稳压设计。
第一章设计要求与指标1.1 设计要求：（1）设计一个能输出正负12V的直流稳压电源；（2）拟定测试方案和设计步骤；（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；（4）绘出原理图和印制板图；（5）在万能板上连接电路。
（6）测量直流稳压电源的内阻；（7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；（8）撰写设计性报告。
1.2 技术指标：（1）电源输出电压为正负12V；（2）输入电压220V （3）最大输出电流为Iom=500mA；（4）纹波电压小于等于5mA；（5）稳压系数Sr小于等于5％.第二章理论分析2.1整体理论分析设计电路框图如图1所示:图2-1 电路框图在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
模电课程设计直流稳压电源
直流稳压电源设计1. 引言直流稳压电源是一种用于提供恒定直流电压输出的电子设备，广泛应用于各个领域的电子设备中。
本文将详细介绍直流稳压电源的设计过程，包括理论基础、电路设计、实验步骤和结果分析等。
2. 理论基础2.1 直流稳压原理直流稳压电源的基本原理是通过负反馈控制技术，使得输出端的电压保持在一个稳定值。
在负载变化或输入电源波动时，通过调节控制信号，使得输出端的电压不受影响。
2.2 稳压管稳压管是直流稳压电源中常用的元件，它能够根据输入端的变化自动调整其导通状态以保持输出端的恒定电压。
常见的稳压管有Zener二极管和三端稳压器。
2.3 变压器变压器是直流稳压电源中用于降低或升高交流输入电源的元件。
通过变换输入端的交流电压，可以得到所需的直流输出电压。
3. 电路设计3.1 输入端设计输入端设计包括交流输入电源的接入和滤波。
将交流输入电源通过变压器降压至所需的电压等级。
使用滤波电路对输入信号进行滤波，去除交流成分，得到纯净的直流信号。
3.2 稳压管设计稳压管是直流稳压电源中最关键的元件之一。
根据所需的输出电压和额定电流，选择合适的稳压管进行设计。
在稳压管前后分别加上适当的限流电阻和维护电阻，以保证稳定工作。
3.3 输出端设计输出端设计主要包括负载调节和过载保护。
通过连接合适的负载电阻，并在输出端加上过载保护元件，可以实现对输出端电流和功率的控制和保护。
4. 实验步骤4.1 确定需求和参数首先需要明确直流稳压电源的需求和参数，包括输出电压、额定电流、负载范围等。
4.2 选取元件和计算参数根据需求确定所需的元件，并进行参数计算。
包括变压器的变比计算、稳压管的选择和限流电阻的计算等。
4.3 绘制电路图根据元件选取和参数计算结果，绘制直流稳压电源的电路图。
4.4 搭建实验电路按照电路图，搭建实验所需的电路，连接各个元件。
4.5 调试和测试对搭建好的实验电路进行调试和测试，包括输入端、稳压管和输出端的工作状态检查。
模拟电子电路课程设计---直流稳压电源
题目名称：直流稳压电源一、方案论证输入220V，50Hz的交流电，分别通过电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路，依次进行降压，整流，滤波，稳压，最终以稳定的直流形式输出。
其图形模式见图1、图2：图1 直流稳压电源框图图2 各阶段输出波形二、系统的功能及设计框图1.设计总图框2.降压电路通过变压器降压。
变压器作用是将电网50Hz，220V的交流电进行降压，而不改变频率。
3.整流电路进行整流。
整流电路是由四个相同的二极管组成的单相桥式整流电路,其原理是利用二极管的单向导电性将交流电变成脉动的直流电压。
如图3所示，当变压器电压为正半周时，电流有A点流出，经过D1,D3流入B点，因而负载电阻上的电压等于变压器副边电压，当变压器电压为负半周时，电流由B点流出，经D2,D4流入A点，负载上的电压等于变压器副边电压的相反数，这样由于两对二极管的交替导通，致使负载电阻上在的整个周期内都有电流通过，而且方向不变。
4.滤波电路进行滤波。
在直流稳压电源电路中的滤波电路一般采用最简单的电容滤波，其原理是利用充电和放电时间常数不同，充电快，放电慢，使输出维持一定的电压。
滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，使输出电压波形趋于平滑。
图35.稳压电路对电路进行稳压。
经过整流，滤波过程后，得到的电源并不稳定，其原因，一是电压不稳定，二是负载变化。
因此，对电路进行稳压是必要的。
在设计中，选用LM117集成稳压器，所以稳压电路部分如图4；合理设定R1，R2，通过调节R1可以保证电压可调稳定输出。
图46.LM117三端稳压器集成三端稳压器LM117是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路.1.LM117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.2，LM117 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
通常 LM117 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM117输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。
电工电子技术与技能第七章《直流稳压电源》教案
电工电子技术及应用第七章《直流稳压电源》教案（7-1）【课题编号】03-07-01【课题名称】整流电路【教学目标】应知：1．整流的概念；2．理解整流电路的工作过程及不同类型的整流电路的优缺点；3．*了解晶闸管可控整流电路。
应会：1．能分析负载上电压的波形，会根据电压波形判断电路的故障点；2．正确计算电压、电流平均值，会根据电路要求选择整流电路元件参数。
【教学重点】整流的概念及意义；整流电路的工作过程分析以及元件参数的选择。
【难点分析】整流电路各点的电压波形分析及元件参数的选择。
【学情分析】根据学生特点，利用“做中教”，让学生在“做”中认识各种整流电路形式，通过“现象”自主探究整流电路特点，并会结合现象分析电路的故障点。
利用多媒体课件将整流电路工作过程形象化，以利于学生的理解。
对于参数的计算，省却繁琐的公式推导过程及原理讲解过程，要求学生会直接根据公式进行简单计算，合理选择元件参数即可。
【教学方法】讲授法、演示法【教具资源】整流二极管，整流桥，0～220V单相可调交流电源，多媒体课件，万用表，双踪示波器。
【课时安排】2学时（90分钟）【教学过程】一、导入新课直流电源在日常生活中应用很广，它的来源中，除了将其他形式的能直接转化为直流电能外，交流电经整流变为直流电也是直流电源的一种重要的形式。
【多媒体演示】（多媒体演示直流稳压电源稳压流程）引出：交流电能变为直流电的第一个环节-----整流电路二、讲授新课教学环节1：单相半波整流（一）“做中教”——单相半波整流电路实验教师活动：投影单相半波整流电路图，让学生搭建电路。
学生活动：分组实验（1）根据电路图，将一只变压器、一个整流二极管、一个负载电阻连接电路。
（2）闭合开关，用示波器观察交流输入端电压u1、负载两端电压u2的波形，并对波形特点作比较。
（3）用万用表测量交流输入端电压、负载两端电压，比较两者数值关系。
（4）交换二极管的正负极，再次观察比较u 1、u 2波形特点。
模电课程设计直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握直流稳压电源的基本工作原理，理解稳压电路各组成部分的作用及相互关系。
2. 使学生掌握稳压电源的主要性能指标，如电压稳定性、负载调整率、纹波系数等。
3. 帮助学生了解不同类型的稳压电路及其特点，如线性稳压电路、开关稳压电路等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析实际电路的能力，能正确选用稳压电源并进行简单的电路设计。
2. 提高学生动手实践能力，学会使用示波器、万用表等工具进行稳压电源性能测试。
3. 培养学生团队协作能力，能在小组讨论中积极发表见解，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成自主学习、探究学习的习惯。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，敢于面对和解决问题。
3. 增强学生的环保意识，认识到电子设备对环境的影响，倡导绿色环保理念。
课程性质：本课程为模拟电子技术课程的一部分，侧重于直流稳压电源的工作原理、性能分析和应用。
学生特点：学生为高中年级，已具备一定的电子基础知识，具有较强的学习能力和动手实践能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，采用理论教学与实验相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际电路设计中，提高解决问题的能力。
教学过程中，注重分解课程目标，确保学生达到预定的学习成果，为后续课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论教学：a. 稳压电源概述：介绍稳压电源的定义、分类及在电子设备中的作用。
b. 线性稳压电路：讲解LM7805等常用线性稳压集成电路的内部结构、工作原理及性能参数。
c. 开关稳压电路：分析开关稳压电路的基本原理、电路组成及特点，如效率高、体积小等。
d. 稳压电源性能指标：阐述电压稳定性、负载调整率、纹波系数等性能指标的定义及测试方法。
2. 实践教学：a. 稳压电源搭建与测试：指导学生搭建线性稳压电路和开关稳压电路，使用示波器、万用表等工具进行性能测试。
电子科技大学模电课程设计报告——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：直流稳压电源学生姓名：学号：教师姓名：日期：一、设计任务设计一个直流稳压电路，将220V的市电转变为5V的直流电，并满足以下要求：1.输出电压5V2.最大输出电流0.5A3.电压调整率<4%4.电流调整率<4%5.纹波系数<5%二、电路原理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，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。
设计构想如下（图1）图1 直流稳压电源设计款图各模块的功能如下表（表1）表11.电源变压器这里选用15:1的线圈，是变压后电压在17V左右（图2）图2 变压器2.全波整流电路变压器和四个二极管构成如下图所示的全波整流电路。
从图3中可见，正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。
全波整流的特点：输出电压VL高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。
图三整流电路3.滤波电路我们采用的是电容滤波电路。
由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。
电容放电的时间τ=R C越大,放L电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。
一般取τ≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。
图4 电容滤波电路4.整流电路我们使用三端稳压器LM7805对电路进行稳压，采用LM7805可大大简化电路，使电路变得简单，而且整流效果也较好。
图5 LM7805整流电路三、电路仿真和结果1.选择的器件及其参数选用的元器件型号和数量(表2)表2 选用的元器件型号和数量元件型号数量变压器线圈匝数15:1 1个三端稳压电路LM7805 1个二极管1N4001 4个电容100uF极性电容1个1uF 2个电阻10.5Ω1个2.电路仿真将上述元件按照个执行功能连接，得到直流稳压电路，如图6图6 仿真电路图（1）输出电压值启动电路后，由电压表读熟得，输出电压为5V,且通过示波器可知，该输出信号为直流信号，如下图图7 测试电路图8 电压表电压值图9 示波器波形（2）最大输出电流连接好电路，保持稳压电源的输入电压为220V联一个毫安表，通过改变变阻器的阻值使输出电压降低5%左右，测量此时的电流I计算得输出电压降低为4.75V左右时为最大输出电流图10 输出最大电流时的电路图11 输出最大电流此时最大电流为476.55mA（3）电压调整率和电流调整率测试方法：a.设置可调负载装置，使电源满载输出；b.调节AC SOURCE，使输入UI电压为下限值，记录对应的输出电压U1（这里分别测得输入电压比220V增大和缩小10%）；c.增大输入电压到额定值，记录对应的输出电压U0；d.调节输入电压为上限值，记录对应的输出电压U2；e.按下式计算：电压调整率={(U- U0)/U0}×100％式中：U为U1 和U2中相对U0变化较大的值，电流调整率Si=(U2-U1)/U0*100%，表3 源电压改变输出电压的改变值带入计算得电压调整率为0.01%电流调整率为0.019%(4)纹波系数纹波系数=纹波电压/输出电压图12 纹波电压所以，纹波系数=317.774uV/5V 0所以，本仿真达到了设计预期指标，即1.输出电压5V2.最大输出电流0.5A3.电压调整率<4%4.电流调整率<4%5.纹波系数<5%所以，本次仿真成功。
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源Last revised by LE LE in 2021模拟电子技术课程设计报告设计题目：直流稳压电源设计专业电气工程班级学号学生姓名指导教师设计时间2010-2011学年上学期教师评分2011年月日目录1.概述电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分，直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。
直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。
直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成，具有体积小，重量轻，性能稳定可等优点，电压从零起连续可调，可串联或关联使用，直流输出纹波小，稳定度高，稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能，是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。
适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。
几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给，才能使其处于良好的工作状态。
家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。
电网电压时高时低，电子设备本身耗供电造成不稳定因家。
解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。
直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。
直流稳压电源设计目的（1）、学习直流稳压电源的设计方法；（2）、研究直流稳压电源的设计方案；（3）、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。
课程设计的组成部分1.2.1 设计原理设计电路框图设计电路框图如图1所示，包括变压器降压，整流滤波电路滤波，稳压电路进行稳压四个部分。
图1为电压经过各个部分的波形，交流U1经过变压器降压后到较小的交流U2，经过整流滤波后变为纹波很小的直流U4，最后由稳压电路进行稳压输出。
直流稳压电源的组成图11.2.2各部分电路的作用交流变压器。
模电课程教学设计直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源设计指导老师:电子通信与物理学院日期：2014年6月10日直流稳压电源设计、设计功能概述本次设计的设计要求为：设计一个直流稳压电源；输入交流电压 220V ;输出直流电压5v ;输出电流1A ;输出最大纹波电压小于10mV 。
220v 的单相交流电压转换为输出稳定的 5v 直流电压。
在负载电阻为几十到几 千欧姆时其输出电压稳定，纹波电压小于 10mV ;最大输出电流可达1A 。
电路 设计方面采用电源变压器电路、 整流电路、 滤波电路、稳压电路组成直流稳压电 源电路。
其中，整流电路采用单相桥式整流电路; 滤波电路采用电解电容滤波电路; 稳压 电路串联型稳压电路。
直流电源在二、设计步骤 1、原理分析单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的 直流电压，其方框图及如图 1.1 所示。
图1.1电源变压器是为了降低从电网输入电压的有效值。
直流电源的输入为 220V的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压有效值相差较大，因本文所设计的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz 、有效值为 o而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
变压器副变电压有效值决定于后面电路的需要。
整流电路把变压器副边的交流电压转化为直流电压。
即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，但整流电路的输出仍有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。
采用电容滤波电路可以有效减小电压的脉动，使输出电压平滑。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也会随之变化。
为了稳定电压需要用到稳压电路。
本文采用具有放大环节的串联型稳压电路，可以使直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
下面分别介绍一下各个部分的原理。
(1)单相桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的缺点，本文所设计直流稳压电源采用单相全波整流电路。
模拟电子课程设计任务书(直流稳压电源--每组必做)
《模拟电子技术》课程设计任务书
学院：电气与信息工程学院
适应专业：自动化、电气工程及其自动化、通信工程、电子信息工程指导教师学生填写学生姓名学生填写课题名称直流稳压电源
内容及任务一、设计任务
设计一个直流稳压电源，当输入为有效值220V的交流电压时，能产生±12V、±9V 、±5V三组直流电压输出。
二、设计内容
1、电路设计方案比较；
2、电路参数分析计算和选择；
3、单元电路设计并进行分析；
4、实物制作；
5、系统调试（使用的仪器、测试数据表）；
6、撰写设计报告。
拟达到的要求或技术指标一、设计要求及技术指标
1、要求输入电压为有效值220V、50HZ的市电交流电压，电源输出电压为±12V、±9V 、±5V。
2、最大输出电流为Iomax=500mA，纹波电压△VOP-P≤5mV，稳压系数Sr≤5%。
二、扩展要求与指标
1、能显示电源输出电压值，00.0-12.0V；
2、要求有短路过载保护。
进度安排起止日期工作内容学生填写学生填写
主
要
参
考
资
料
学生填写
指导教师意见教师最后签署同意
签名：
年月日
教研室
意见
教研室主任最后签署
意见
签名：
年月日。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计一、引言直流稳压电源是电子电路实验中常用的实验装置之一。
它通过将交流电转换为稳定的直流电，在电子设备实验中提供稳定的电源供应。
本文将介绍一个关于直流稳压电源的课程设计，主要包括设计目的、设计原理、电路搭建、性能测试和实验结果分析等内容。
通过该课程设计，学生可以学习到直流稳压电源的基本原理和应用。
二、设计目的直流稳压电源是电子电路中使用广泛的一种电源，具有电压稳定性好、输出能力强等优点。
本次课程设计的目的是让学生了解直流稳压电源的工作原理，学会使用电压稳压IC和电阻调节器等元件构建稳压电源电路，并能够通过测试电路性能和分析实验结果，理解直流稳压电源的工作特性。
三、设计原理直流稳压电源的主要原理是利用反馈控制，通过电压稳压IC对输入电压进行调控，使输出的直流电压保持稳定。
设计中常用的电压稳压IC有LM317、LM337等，它们可以根据需要提供不同的输出电压范围。
电压稳压IC的输入端接入可变电压源，输出端接入负载电阻，通过调节稳压器的输出电压来输出所需的稳定直流电压。
四、电路搭建电路搭建主要分为几个步骤：1. 准备好电压稳压IC和其他所需的元件，包括电阻、电容等。
2. 将直流电源连接到电压稳压IC的输入端，注意极性的正确连接。
3. 连接负载电阻到电压稳压IC的输出端，确保正常连接。
4. 根据需要，可以添加过压保护电路、滤波电容等元件来改善电路性能。
五、性能测试完成电路搭建后，可以进行性能测试来验证电压稳压电路的工作情况。
主要包括以下几个方面的测试：1. 输出电压调节范围测试：通过调节稳压器电阻的值，测试输出电压的调节范围。
2. 负载调整能力测试：通过改变负载电阻的大小，测试输出电压的稳定性。
3. 过载保护测试：通过增加负载电阻，观察电路是否具有过载保护功能。
4. 温度稳定性测试：通过改变环境温度，测试电压稳压电路的稳定性。
六、实验结果分析根据实验测试结果，可以对设计的直流稳压电源进行分析和评估。
课程设计直流稳压电源
课程设计直流稳压电源一、课程目标知识目标：1. 理解直流稳压电源的基本工作原理，掌握其主要组成部分及功能；2. 掌握各类稳压电源的电路特点和应用场景；3. 学会分析直流稳压电源的电路性能，并能进行简单计算。
技能目标：1. 能够正确绘制并识别直流稳压电源的电路图；2. 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建与调试；3. 能够运用所学知识解决实际电路中与直流稳压电源相关的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的环保意识，了解节能降耗的重要性。
课程性质：本课程属于电子技术基础课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对电子技术有一定的好奇心，但知识储备有限，需要通过生动的实例和实际操作来激发学习兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，突出实用性，通过讲解、演示、实践等多种教学手段，使学生掌握直流稳压电源的相关知识，提高实际操作能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 直流稳压电源的定义、分类及工作原理；- 稳压电源的主要组成部分：电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路；- 常见稳压电源电路（如：串联型稳压电源、并联型稳压电源）的原理及特点；- 稳压电源的性能指标及选用。
2. 实践操作：- 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建；- 学习绘制直流稳压电源的电路图；- 学习对搭建的直流稳压电源进行调试与性能测试；- 分析实验结果，总结实验经验。
3. 教学大纲：- 第一课时：直流稳压电源的定义、分类及工作原理；- 第二课时：稳压电源的主要组成部分及功能；- 第三课时：常见稳压电源电路原理及特点；- 第四课时：稳压电源性能指标、选用及实践操作；- 第五课时：实验操作、分析及总结。
电工与电子技术直流稳压电源电子教案
电工与电子技术-直流稳压电源电子教案第一章：直流稳压电源概述1.1 直流稳压电源的定义与作用1.2 直流稳压电源的分类及特点1.3 直流稳压电源的应用领域第二章：直流稳压电源的组成及工作原理2.1 直流稳压电源的组成2.2 整流电路的工作原理2.3 滤波电路的工作原理2.4 稳压电路的工作原理第三章：直流稳压电源的设计与计算3.1 设计直流稳压电源时需要考虑的因素3.2 整流电路的设计与计算3.3 滤波电路的设计与计算3.4 稳压电路的设计与计算第四章：常用直流稳压电源电路及其应用4.1 线性稳压电源电路及其应用4.2 开关稳压电源电路及其应用4.3 模块化直流稳压电源电路及其应用第五章：直流稳压电源的测试与维护5.1 直流稳压电源的测试方法5.2 直流稳压电源的测试仪器的选用5.3 直流稳压电源的维护与故障排除第六章：直流稳压电源的实用案例分析6.1 通信设备中的直流稳压电源应用案例6.2 计算机系统中的直流稳压电源应用案例6.3 工业控制电路中的直流稳压电源应用案例第七章：开关稳压电源的效率提升与损耗分析7.1 开关稳压电源的效率提升方法7.2 开关稳压电源的常见损耗分析7.3 开关稳压电源的效率优化设计第八章：直流稳压电源的环保与安全8.1 直流稳压电源的环保要求8.2 直流稳压电源的安全措施8.3 直流稳压电源的环保与安全在实际应用中的重要性第九章：直流稳压电源在新能源领域的应用9.1 太阳能光伏系统中的直流稳压电源应用9.2 电动汽车充电器中的直流稳压电源应用9.3 直流稳压电源在新能源领域的发展趋势第十章：直流稳压电源技术的未来展望10.1 直流稳压电源技术的发展趋势10.2 直流稳压电源技术在物联网中的应用10.3 未来直流稳压电源技术的创新方向重点和难点解析一、直流稳压电源的定义与作用：重点关注点：理解直流稳压电源的基本概念和其在电路中的关键作用。
难点解析：直流稳压电源的分类和特点，以及如何根据应用需求选择合适的直流稳压电源。
模拟电子课设：直流稳压电源
课程设计任务书半导体直流稳压电源的设计和测式一、设计目的1、学习直流稳压电源的设计方法；2、研究直流稳压电源的设计方案3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。
二、设计要求和技术指标1、技术指标：要求电源输出电压为±12V(或±9V/±5V)，输入电压为交流220V，最大输出电流为I omax=500mA，纹波电压△V op-≤5mv,温压系数Sr≤5%。
p2、设计要求〔1〕设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源；〔2〕要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图；〔3〕根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；〔4〕要求绘出原理图，并用Protel画出印制幅员；〔5〕在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源；〔6〕测量直流稳压电源的内阻；〔7〕测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；〔8〕撰写设计性报告。
三、设计提示1、设计电路框图如下图稳压电路假设使用别离元件要有取样、放大、比拟和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；假设用集成电路选78XX和79XX稳压器。
测量稳压系数:在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出△Vo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=△VoV I/△V I Vo.测量内阻:在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的△Vo，Ro=△Vo/△I I.纹波电压测量:叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。
可将其放大后，用示波器观测其峰—峰值△V op-p;用可用交流毫伏表测量其有效值△Vo,由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定误差。
2、实验仪器设备自耦变压器一台、数字万用表、数字电压表、变压器、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器3.设计用主要器件：变压器、整流二极管、集成稳压器、电容、电阻假设干4.参考书：?电子线路设计·实验·测试?华中科技大学出版社?模拟电子技术根底?高等教育出版社四、设计报告要求1. 选定设计方案；2. 拟出设计步骤，画出电路、分析并计算主要元件参数值；3. 列出测试数据表格；4. 测试总结。
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D4 u2
b
RL接入（且RLC较大）时
u2
忽略整流电路内阻
D1
D3
C
D2
只有整流电路输
出电压大于u0的 时间区间，才有
u0
充电电流。因此
整流电路的输出
电流是脉冲波。
S RL u0
t
整流电路的 输出电流
t
(7-21)
a
u1 u1
D4 u2
b
RL接入（且RLC较大）时
u2
考虑整流电路内阻
D1
D3
C
D2
为分析简单起见，我们把二极管当 作理想元件处理，即二极管的正向导 通电阻为零，反向电阻为无穷大。
(7-3)
§7.2.1 单相半波整流电路的工作原理
二极管导通
Ta
D
u2>0时，二极管
导通。
u1
u2 i0 RL
u0 忽略二极管正
向压降：
b
u0=u2
(7-4)
§7.2.1 单相半波整流电路的工作原理
二极管截止
六 、过流保护 为避免使用中因某种原因输出短路或过载
致使调整管流过很大的电流,使之烧坏故需有快 速保护措施。常见保护电路有两类—— 限流型: 把电流限制在允许范围内,不再增大； 截留型: 过流时使调整管截止或接近截止。
七、 缺点
调整管工作在线性放大区,当负载电流较大时,其损
耗(P=UCEI0)大；电源的效率( =P0/Pi=U0I0/UiIi)较
• 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
• 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流 电压u4。
• 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持 输出电压u0的稳定。
(7-2)
§7.2 单相整流电路
整流电路的任务是把交流电压转变 为直流脉动的电压。常见的小功率整 流电路，有单相半波、全波、桥式和 倍压整流等。下面主要介绍前三种。
电容充电时，电 容电压滞后于u2。
u0
RLC越小，输 出电压越低
S RL u0
t
整流电路的 输出电流
t
(7输出电压U0与时间常数RLC有关 RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大，
一般取τ d RLC (3 5) T (T:电源电压的周期) 2
近似估算:U0=1.2U2。
(7-27)
§7.3.3 RC-滤波
为了改善滤波特性，可采取多级滤波的办法, 如 在电容滤波后再接一级RC滤波电路，或在电感滤波 后面再接一电容。从而构成RC-型或L-C型滤波电 路，其性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波 相似 。
R
u1
u2
u0´
C1
C2
RL u0
(7-28)
§7.4 稳压电路
第七章 直流稳压电源
§7.1 直流稳压电源的组成和功能 §7.2 单相整流电路 §7.3 滤波电路 §7.4 稳压电路 §7.5 集成稳压电源
(7-1)
§7.1 直流稳压电源的组成和功能
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
• 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流 电压u2。
1
+
W78XX 3
2
UXX R
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
开关型 稳压电路
在小功率设备中常用的稳压电路有稳压管稳压 电路、线性稳压电路和开关型稳压电路等。其中 稳压管稳压电路最简单，但是带负载能力差，一 般只提供基准电压，不作为电源使用。开关型稳 压电源效率较高，目前用的也比较多，但因学时 有限，这里不做介绍。以下主要讨论线性稳压电 路。
1
+
W7800
2
3
+
UI
CI
0.1~1F
_
CO 1µF
_
W7800系列稳压器 基本接线图
UO
输入与输 出端之间 的电压不 得低于 3V！
(7-40)
二 、输出正负电压的电路
+
1 W78XX 3
+ UO
2
CI
CO
UI
_
CI
1
CO
_
2 W79XX 3
UO
正负电压同时输出电路
(7-41)
三 、提高输出电压的电路
结论
电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电 流较小且负载变动不大的场合。
(7-24)
§7.3.2 电感滤波
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L 就构成了电感滤波电路。
L
u1
u2
RL u0
电感滤波电路
(7-25)
L
u1
u2
RL u0
（1）滤波原理:
对直流分量( f=0):XL=0 相当于短路,电压大部分降在 RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在
D4
u2
D1
D3
D2
+
桥式整流电路
u2负半周时 电流通路
RL
u0
(7-11)
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
+
D4
RL
u2
D1 D3
u0
D2 -
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: 由+经D1 RLD3-
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: 由-经D2 RLD4+
(7-29)
§7.4.1 稳压电路的主要性能指标
1、稳压系数 S
稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影 响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化 量与输入电压的相对变化量之比。
S U0 UI U0 UI
2、输出电阻R0
输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。 定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出 电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效 电路的内阻。
u0
充电结束
S u0
RL
t
没有电容时的 输出波形
t
(7-19)
a
u1 u1
D4 u2
b
RL接入（且RLC较大）时
u2
忽略整流电路内阻
D1
D3
C
D2
电容通过RL放电， 在整流电路电压
小于电容电压时， 二极管截止，整
u0
流电路不为电容
充电，u0会逐渐 下降。
S RL u0
t
t
(7-20)
a
u1 u1
(7-34)
五、改进措施
1、增加放大级数或选用增益高的集成运放
T
- UF
R1
UI
Av
+
RL UO
UR
+ -
R2
串联反馈式稳压电路
在运放理想条件下(AV= ri= )：
UO (1 R1 ) UR 1 UR
R2
F
(7-35)
2、采用辅助电源(比较放大部分的电源)。
3、用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。
XL上。因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。
当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：
U0=0.9U2
(7-26)
u1
u2
L RL u0
（2）电感滤波的特点: 整流管导电角较大,峰值电流很小,输出特性比
较平坦,适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺 点是电感铁芯笨重,体积大,易引起电磁干扰。
1 2
I0
输出电压波形： uo
t u0平均值U0：
U0=0.9U2 二极管上承受 的最高电压：
URM 2 2U2
(7-9)
§7.2.3 单相桥式整流电路的工作原理
+
T
u1
D4
u2
D1
D3
D2
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
RL u0
(7-10)
§7.2.3 单相桥式整流电路的工作原理
-
T
u1
固定式 可调式
正稳压 负稳压 W78XX W79XX
型号后XX两位数字 代表输出电压值
} W78系列(输出正电压)
W79系列(输出负电压)
输出电压额定电压值有:
5V、9V、12V 、18V、 24V等 。
(7-39)
§7.5.2 应用电路 一、输出为固定电压的电路 输出为固定正压时的接法如图所示。
Ta
D
u2<0时，二极
u1
i0 管截止,输出电
u2
流为0。
RL
u0
u0=0
b
(7-5)
输出电压波形与大小
Ta
D
u1
i0
u2
RL
u0
b
输出电压波形：
uo t
输出电压平
均值（U0）：
Uo
1 2
2 0
uodt
2U2 0.45U2
(7-6)
输出电压波形与大小
Ta
D
u1
i0
u2
RL
u0
b 二极管上的平均电流：
低。为了提高效率，可采用开关型稳压电源。
(7-36)
§7.5 集成稳压电源
§7.5.1 简介
随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用 的单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高,使用 灵活,价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有 输入，输出和公共引出端,故称之为三端集成稳压器。
本节主要介绍常用的W7800系列三端集成稳压 器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。