直流稳压电源的设计-Read
直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计
直流稳压电源是一种可将变压器里的AC电压，经过整流、平衡、稳压和过滤等多种
物理和电路变换，得到满足要求的电压、电流和功率输出的电源，被广泛应用于现代电子
设备、仪器仪表、家电等产品，是电子技术和工业发展的重要组成部分。
直流稳压电源的设计是一项关键的任务，其设计要点首先是要考虑到输出电压、电流
和功率的实际需求，以便选择和了解设计要求；其次要考虑电源在线性稳压器中的因数，
如功率因数、损耗和反馈电路；然后关注绝缘层电气特性，避免电磁干扰，并为线性稳压
器元件提供合理的热路径；最后考虑到直流稳压电源的电性能，比如电压调整范围、纹波
噪声、线路损耗等。
直流稳压电源的设计需要全面考虑客户的需求以及输出电流、电压和功率之间的有效
关系，不仅要满足其电器性能和功能，还要满足安全和稳定性要求。
此外，设计者还要结
合电源输出特性与绝缘性能，及时解决客户的需求和技术问题。
另外，还要注意散热问题，以防电源过热，延长其使用寿命和提高其工作可靠性。
总的来说，设计直流稳压电源必须遵循安全性、可靠性、可操作性和经济性的原则，
需结合现代电子技术，借助各项测量仪器和验证工具，综合考虑用户对于性能、外形和质
量的具体需求，使得直流稳压电源能够安全可靠地满足用户的需求。
直流稳压电源设计方案
直流稳压电源设计方案问题背景直流稳压电源是电子设备运行中常用的一类电源，能够提供稳定且可调的直流电压给电子设备供电。
其在现代电子技术中应用广泛，包括通信设备、计算机、工业自动化、医疗设备等领域。
本文将探讨直流稳压电源的设计方案，并介绍其工作原理以及影响设计的关键因素。
直流稳压电源的工作原理直流稳压电源的工作原理基于电子元件如稳压二极管、稳压管、电感、电容等的组合使用。
其基本原理可以通过下面的步骤进行说明：1.根据输入电源提供的交流电压，通过整流电路将其转换为直流电压。
2.通过滤波电路去除直流电压中的脉动成分，使得输出直流电压更加稳定。
3.利用稳压元件（如稳压管、稳压二极管）对输出直流电压进行进一步的稳压控制。
4.通过负载电路提供被供电设备所需的电流。
设计方案设计需求在设计直流稳压电源时，需要考虑以下几个方面的需求：1.输出电压范围：根据具体需求，确定直流稳压电源的输出电压范围，以满足被供电设备的需求。
2.输出电流能力：根据被供电设备的功率需求，确定直流稳压电源的输出电流能力。
3.稳压性能：确保直流稳压电源具有良好的稳压性能，输出电压在负载变化时能够保持稳定。
4.效率和能耗：提高直流稳压电源的效率，减少能源消耗。
设计步骤步骤一：选择稳压电源拓扑结构稳压电源的拓扑结构包括线性稳压电源和开关稳压电源两种常见结构，根据要求选择适合的拓扑结构。
步骤二：电源变换根据输入电源的类型选择相应的变换电路，如交流转直流电路或直流转直流电路。
其中，交流转直流电路可以使用整流电路和滤波电路来实现。
步骤三：稳压控制根据设计需求和稳压电源拓扑结构，选择合适的稳压元件进行稳压控制。
常用的稳压元件有稳压管、稳压二极管等。
步骤四：保护电路设计在直流稳压电源中，通常需要设计相应的保护电路，包括过载保护、过温保护等，以确保电源和被供电设备的安全运行。
步骤五：滤波和降噪为了提高直流稳压电源的稳定性和可靠性，需要设计相应的滤波和降噪电路，以减小输出电压的脉动和噪声。
直流稳压电源的设计
稳压电源的设计1.设计要求(1)0到15V可调；(2)电流为1A；(3)有电压显示；(4)有短路过载保护；一：稳压电源原理及框图：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，基本框图如图所示：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）。
（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，供给负载RL。
2：变压器：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Ui。
3：整流电路：整流电路将交流电压U i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。
整流电流可分为：半波整流，全波整流，桥式整流。
（1）半波整流：利用二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。
优点：电路简单，调整方便。
缺点是输出电压脉动大，整流变压器二次绕组中含有直流分量，使铁心磁化易饱和，也易引起电网波形畸变。
故该电路只适用于小容量及对波形要求不高的场合。
（2）全波整流：在半个周期内，电流流过一个整流器件（比如晶体二极管），而在另一个半周内，电流流经第二个整流器件，并且两个整流器件的连接能使流经它们的电流以同一方向流过负载。
优点：输出电压的直流成分（较半波）增大，脉动程度减小。
缺点: 变压器需要中心抽头、制造麻烦，整流二极管需承受的反向电压高，故一般适用于要求输出电压不太高的场合。
（3）桥式整流：利用四个二极管，两两对接。
输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。
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。
直流稳压电源设计方案
直流稳压电源设计方案
在电子设备的设计中，直流稳压电源是一个非常重要的部分，它能够为电路提
供稳定的直流电压，保证电路正常运行。
本文将介绍一种简单而有效的直流稳压电源设计方案，希望能对大家有所帮助。
首先，我们需要准备的材料和器件有，变压器、整流桥、滤波电容、稳压管、
电阻、电容、稳压二极管等。
其中，变压器用于将交流电转换为低压交流电，整流桥用于将交流电转换为直流电，滤波电容用于滤除电压波动，稳压管用于稳定输出电压，电阻和电容用于限流和滤波，稳压二极管用于过压保护等。
其次，我们需要按照以下步骤进行电路连接：
1. 将变压器的输入端连接到交流电源，输出端连接到整流桥的输入端。
2. 整流桥的输出端接入滤波电容，滤波电容的另一端接入稳压管的输入端。
3. 稳压管的输出端接入输出端子，输出端子与电路负载相连。
4. 在电路中加入适当的电阻和电容，用于限流和滤波。
5. 最后，加入稳压二极管，用于过压保护。
接下来，我们需要对电路进行调试和测试：
1. 首先，接通交流电源，观察整流桥输出端的波形，确保整流正常。
2. 然后，测量滤波电容输出端的波形，调整电容容值，使输出电压尽可能稳定。
3. 接着，测试稳压管的工作状态，调整稳压管参数，使输出电压达到设计要求。
4. 最后，测试整个电路的稳定性和过压保护功能，确保电路工作正常并且安全
可靠。
通过以上步骤，我们可以完成一个简单而有效的直流稳压电源设计。
当然，实际的电路设计中还需要考虑更多因素，比如负载变化、温度变化等，需要进行更为详细的设计和测试。
希望本文的内容能给大家带来一些启发和帮助，谢谢阅读！。
直流稳压电源设计方案
直流稳压电源设计方案1. 引言直流稳压电源是一种将交流电转变为稳定的直流电并输出的电子设备。
它在电子系统中起着至关重要的作用，提供稳定的电源供电以保证电子设备的正常工作。
本文将介绍直流稳压电源的设计方案，包括电源的选择、电路设计和稳压控制等方面。
2. 电源选择在直流稳压电源设计中，首先需要选择合适的电源作为输入源。
常见的电源有直接使用市电、使用变压器降压后整流、使用开关电源等。
若选择直接使用市电，需考虑市电的稳定性以及转换效率。
市电的电压波动较大，可能会对直流输出产生影响，因此需要添加稳压控制电路来确保输出的稳定性。
此外，由于市电电压为交流电，需额外添加整流电路来将交流电转换为直流电。
若选择使用变压器降压后整流，常见的是使用变压器降压至合适的电压后，经过整流电路转换为直流电。
这种方式相对简单且稳定性较好，但需要注意变压器的选取以及整流电路的设计。
开关电源是一种常见的直流稳压电源选择，其优点在于效率高、稳压性好、体积小等。
开关电源的设计相对复杂，需要考虑开关电源控制芯片的选取、开关电源拓扑结构的选择等。
在电源选择时，需根据实际需求和条件进行评估，选择适合的电源方式。
3. 电路设计直流稳压电源的电路设计包括输入端滤波电路、整流电路、稳压控制电路等。
3.1 输入端滤波电路输入端滤波电路的主要作用是滤除输入端的噪声和杂波。
其一般由滤波电容和滤波电感组成，可有效降低输入端的纹波并提供稳定的电源输入。
3.2 整流电路整流电路将交流电转换为直流电，并滤除交流信号。
常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
整流电路一般由整流二极管和滤波电容组成。
3.3 稳压控制电路稳压控制电路是实现直流稳压电源输出稳定电压的关键。
常见的稳压控制电路有线性稳压控制电路和开关稳压控制电路。
线性稳压控制电路简单且稳定，但效率较低；开关稳压控制电路效率高，但需要考虑开关电源的选取和设计。
4. 稳压控制稳压控制是直流稳压电源中重要的一环，它保持输出电压稳定在设定值。
可调直流稳压电源设计
可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器：变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。
变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。
在设计变压器时，需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系，以及变压器的容量和效率等因素。
2.整流电路：整流电路用于将交流电源转化为直流电源。
一般情况下，整流电路采用整流二极管桥的形式，将交流电源的正负半周分别导通，以获得经过正弦波滤波后的直流电压。
3.稳压电路：稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围，确保电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。
开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。
二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求：根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。
2.计算变压器参数：根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数，包括变比、容量和效率等。
变压器的容量要能满足最大输出电流的需求，效率要尽可能高以减少功耗。
3.设计整流电路：根据变压器输出的交流电压设计整流电路。
一般情况下，采用整流二极管桥来实现整流，同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。
4.设计稳压电路：根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。
线性稳压电路成本较低，但功耗较大；开关稳压电路成本较高，但效率较高。
选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。
5.进行实际电路布局和PCB设计：根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。
电路布局要合理，考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。
6.进行电路测试和调试：完成电路布局和PCB设计后，进行电路测试和调试。
通过实际测试，验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。
7.验证电源性能：通过测试，对设计的可调直流稳压电源进行性能验证，包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤直流稳压电源的设计原理直流稳压电源是指将交流电源转化为恒定的直流输出，保证电压的稳定性和输出电流的稳定性。
在直流稳压电源中，使用稳压器将变化的输入电压稳定到稳定的输出电压，以保证外围电路的电压不受外界变化的干扰，从而对外围电路具有恒定的电压和电流稳定性。
设计方法1. 选择输出电压直流稳压电源设计开始之前，应该确定输出电压的数值。
在选定输出电压的同时，还要选择稳定输出电压的稳定器件。
2. 选择稳压芯片在选择稳压芯片时，需要考虑输出电流的大小，选择合适的稳压芯片进行设计。
通常选用的稳压芯片有 LM7805、LM7812等。
3. 选择主电源在选择主电源时，要选择合适的电源电压，以保证输出电压的稳定性。
如果主电源电压较大，则应该降压后进行使用。
4. 选择散热器在选择散热器时，要考虑到电路的输出功率大小及使用环境温度，选择合适的散热器，以便保证散热性能。
在直流稳压电源中，应该添加合适的滤波器，以保证电路的稳定性。
应选择合适的电容，以增加直流稳压电源的稳定性和抗干扰能力。
调试步骤1. 连接电路连接电路时，应先同主电源进行连接，再进行连接其它元件。
在连接稳压芯片时，应遵循芯片的引脚规格，正确连接稳压芯片的输入和输出电路。
2. 测试电压在对电路进行测试时，应得到正确的输出电压。
如果输出电压超出所规定的范围，则应调整散热器，增加电容，以保证输出电压的稳定性。
4. 调整短路保护在对电路进行调试时，应测试短路保护功能。
如果输出电路出现短路，应该通过调整短路保护，以保护电路免受损坏。
总结直流稳压电源可以保证外围电路的稳定性，对电路的功能发挥起到重要的作用。
在设计直流稳压电源时，应选择合适的稳压芯片、主电源、散热器和滤波器，并进行正确的连接和调试，保证电路的稳定性和输出电流的稳定性。
直流稳压电源电路设计
直流稳压电源电路设计首先，为了设计一个有效的直流稳压电源电路，我们需要明确一些设计参数，如输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应时间等。
这些参数的设定将直接影响到电路的设计和选材。
常见的直流稳压电源电路设计包括线性稳压电源和开关稳压电源。
下面将分别介绍这两种电路的设计原理和步骤。
一、线性稳压电源设计线性稳压电源采用线性稳压器件，如稳压二极管或晶体管，通过在负载电路前加入一个稳压器件，将输入电压降低到稳定的输出电压。
设计步骤如下：1.确定输出电压范围和输出电流能力。
根据需要的供电设备和功耗要求，确定电源的输出电压和输出电流能力。
2.选择稳压器件。
选择适合的稳压器件，如晶体管稳压器、集成运放稳压器等。
根据稳压器件的参数和规格表，确定输入和输出电压范围，以及最大输出电流。
3.设计稳压器件的电路。
根据稳压器件的电路原理和特性，设计稳压器件的电路，如放大电路、调整电路和过载保护电路等。
同时，根据输出电压范围确定反馈电路和稳压电阻的取值。
4.选择滤波电容和滤波电感。
为了减小输出电压中的纹波和噪声，可以在稳压器件的输出端并联一个滤波电容，以及添加一个滤波电感。
5.设计过载和短路保护电路。
为了保护电源电路和负载设备，可以设计一个过载和短路保护电路，如过电流保护电路和过温保护电路等。
6.测试和调整。
完成电源电路的设计后，需要进行测试和调整，以确保设计满足要求，并具有良好的稳定性和可靠性。
二、开关稳压电源设计开关稳压电源采用开关稳压器件，如开关电源芯片，通过不断开闭开关来调整输出电压。
设计步骤如下：1.确定输出电压范围和输出电流能力。
与线性稳压电源相同，根据需要的供电设备和功耗要求，确定电源的输出电压和输出电流能力。
2.选择开关稳压器件。
根据输出电压和输出电流的要求，选择适当的开关稳压芯片。
根据芯片的参数和规格表，确定输入和输出电压范围，以及最大输出电流。
3.设计开关稳压器件的电路。
根据开关稳压芯片的电路原理和特性，设计开关稳压芯片的电路，如控制电路、功率开关电路和反馈电路等。
直流稳压电源的设计
直流稳压电源的设计设计直流稳压电源首先要确定需求，包括输出电压范围、输出电流范围、稳压精度、负载调整能力、输入电压范围等。
在确定需求之后，可以按照以下步骤进行直流稳压电源的设计：1.确定基本电路结构：2.计算电源的功率和负载能力：根据需求确定电源的输出功率，根据预计的负载变动范围确定电源的负载能力。
3.选择整流电路元件：选择合适的二极管整流桥，其额定电流能够满足负载的需求，并考虑其反向电流抗饱和能力。
4.选择滤波电路电容：根据所选整流电路的输出电流和负载需求选择滤波电容，其容值要能够使输出电压的纹波满足设计要求。
5.选择稳压电路元件：根据稳压精度的要求，选择合适的稳压电路元件。
集成电路稳压器具有较高的稳压精度和线性度，但其输出电流有限；线性稳压器具有较高的稳压精度和较大的输出电流范围，但效率较低；开关稳压器具有较高的效率和较大的输出电流范围，但稳压精度较低。
6.进行电源的电路设计：根据所选电路元件的参数进行电源电路的设计，包括元件的连接方式和参数确定。
7.进行电源的工作状态分析：分析电源在不同输入电压和负载条件下的工作状态。
根据电源输出的负载特性曲线和稳定性指标，对电源的工作状态进行评估和优化。
8.进行电源的性能测试：对设计好的直流稳压电源进行性能测试，包括输出电压的稳定性、纹波和噪声、负载调整能力、温度稳定性等。
9.对电源进行保护设计：考虑到电源在工作过程中可能出现的过压、过流、短路等故障情况，设计相应的保护电路，以保证电源的安全可靠。
10.进行电源的可靠性评估：对设计好的电源进行可靠性评估，包括寿命测试、环境适应性测试等，以验证电源的可靠性和稳定性。
以上是直流稳压电源的设计步骤，根据实际需求和电路原理选择适当的元件和电路结构，经过设计、测试和评估等一系列步骤，最终设计出满足需求的直流稳压电源。
直流稳压电源设计
直流稳压电源设计一、设计思路1.输入电压选择：确定输入电压的范围，通常情况下输入电压可以选择为220V交流电。
2.输出电压稳定性：稳定输出电压，使得输出电压的波动范围尽可能小，一般可控制在2%以内。
3.负载适应性：保证负载电器在不同负载条件下都能正常工作。
4.过压保护：设计电路可以在过压情况下立即切断输入电压，以保护负载电器的安全。
二、电源设计流程1.确定输入电压和输出电压的需求。
2.选择稳压电路拓扑结构，常见的有电阻分压稳压电路、二极管稳压电路、晶体管稳压电路等。
3.根据选择的稳压电路结构，设计相应的电路原理图，包括电路图纸、电路布局和连接等。
4.进行元器件选型和电路参数计算，包括选取合适的电容、电感、稳压管等。
5.进行电路的仿真和调试，检查电路参数的稳定性和输出电压的波动范围。
6.组装和测试电路板，检查电路在实际条件下的输出电压和电流值。
7.进行最终的性能测试和调试，验证电路的稳定性和负载适应性。
8.如果需要，可以进行额外的过压保护电路的设计和测试。
三、可能遇到的问题和解决方案1.输出电压波动较大：可以增加电源滤波电容和电感，并对电源线路进行合理布局和连接。
2.过压问题：可以设计过压保护电路，当输出电压超过一定范围时，立即切断输入电压。
3.负载电器无法正常工作：可以检查电源连接是否正确，是否存在短路或开路等问题，并对负载电器进行测试和调试。
四、设计的注意事项1.选择合适的稳压电路结构，根据需求选择适合的电阻、二极管、晶体管等元器件。
2.选择合适的电源滤波电容和电感，保证输出电压的稳定性和波动范围。
3.进行合适的电路仿真和调试，确保电路参数的合理性和稳定性。
4.注意电路的连接和布局，避免电源线路产生干扰和噪音。
5.做好电路板的组装和测试工作，确保电路在实际工作条件下的稳定性和适应性。
6.针对不同的负载条件和需求，合理调整电路参数和元器件选型。
综上所述，直流稳压电源的设计需要根据输入输出电压的需求，合理选择稳压电路结构并进行电路仿真和调试。
毕业设计——直流稳压电源的设计
3、确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大反向电压 和滤波电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。
所以电容滤波适合输出电流较小的场合。
D、电容滤波的计算
电容滤波的计算比较麻烦，因为决定输出电压的因素较多。工程上有详细的曲线可供查阅。一般常采用以下近似估算法：
一种是用锯齿波近似表示，即
另一种是在RLC=(35)T/2的条件下，近似认为VL=VO=1.2V2。（或者，电容滤波要获得较好的效果，工程上也通常应满足RLC≥6~10。）
(b)波形图
图1.单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图2(b)。
直流稳压电源的设计
一、设计任务和要求
本节的设计任务就是采用分立元器件设计一台串联型稳压电源。其功能和技术指标如下：
1、输出电压在0—24V之间可任意可调，输出电流最大3A
2、输出电压设定值稳定度为 1%
3、出电压中文波小于10mV
二、基本工作原理
1.直流稳压电源的组成
直流稳压电源包括变压器，整流，滤波，稳压电路，负载组成。其框图如下
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
直流稳压电源的设计PPT课件
电压调节电路设计
采样电路
比较放大器
从输出端获取电压信号， 并将其转换为适合调节
电路处理的信号。
将采样信号与参考电压 进行比较，并根据比较
结果调整输出电压。
调整管
根据比较放大器的控制 信号调整输出电压的大
小。
保护电路
在电压过高或过低时， 自动切断电源或调整输 出电压，以保护电源和
负载。
电流调节原理
总结词
通过改变输出电流的反馈量，调整输出 电流的大小，以实现电流的稳定输出。
VS
详细描述
在直流稳压电源中，电流调节原理与电压 调节原理相似，也是通过负反馈实现的。 当输出电流发生变化时，取样电阻将输出 电流的一部分反馈到比较器，与基准电流 进行比较，比较结果控制调整管的工作状 态，从而调整输出电流的大小，使输出电 流保持稳定。
为确保测试结果的准确性和可靠 性，测试环境应满足一定的要求 ，如温度、湿度、电磁干扰等。
测试设备
需要使用一些专业的测试设备， 如万用表、示波器、频谱分析仪 等，来对直流稳压电源的性能进 行全面检测。
测试方法与步骤
测试方法
根据直流稳压电源的技术规格和设计 要求，可以采用不同的测试方法，如 电压测量、电流测量、波形观察等。
直流稳压电源的设计ppt课件
contents
目录
• 引言 • 直流稳压电源的基本原理 • 直流稳压电源的设计 • 直流稳压电源的性能指标 • 直流稳压电源的优化设计 • 直流稳压电源的测试与验证 • 总结与展望
01 引言
直流稳压电源的定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直 流电压的电源设备，它通过调整输出 电压或电流来保持输出电压的稳定。
温度传感器
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直流稳压电源的设计目录一、目的和要求．．．．．２二、实验原理．．．．．３三、稳压电源的技术指标．．．．．１１四、元件清单．．．．．１２五、小结．．．．．１3一、目的与要求1．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。
2．设计任务设计一波形直流稳压电源，满足：(1)当输入电压在220V±10%时，输出电压为±5v,±12v,±15v和从0到15v可调，输出电流大于1A；(2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-3，输出内阻小于0.1欧。
3．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；(3)完成全电路理论设计、绘制电路图(4)撰写设计报告、总结报告二、实验原理稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，即变压器，整流滤波电路和稳压电路。
如下图所示。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
稳压电源电路的基本方框图 1、各部分电路的作用（1）交流电压变换部分。
一般的电子设备所需的直流电压较之交流电网提供的220V 电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，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电源与电网的隔离作用。
（2）整流部分。
整流电路的作用，是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。
由于这种电压存在着很大的脉动成份（称为纹波），因此一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。
（3）滤波部分。
滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流电进行平滑 ，使之成为含交变成份很小的直流电压。
也就是说，滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。
（4）稳压部分。
尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。
2、各电路的选择 （1）电源变压器电源变压器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Ui 。
实际上，理想变压器满足I 1/I 2=U 2/U 1=N 2/N 1=1/n ，因此有P 1=P 2=U 1I 1=U 2I 。
变压器副u 1变压器u 2整 电流 路u 3滤 电波 路u 4稳 电压 路U o边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。
这一结论是我们已经熟悉的。
2．整流整流是稳压电源的一个重要组成部分，它的主要作用是进行波形变换即将交流信号变成直流信号。
（1）半波整流半波整流电路如下图所示。
为分析方便起见，可设二极管为理想的。
R LTrD半波整流电路该电路工作原理：设变压器次级电压U 2=U 2m sin ωt=2U 2sin ωt ，其中U 2m 为其幅值，U 2为有效值。
当U 2变化的正半周期时，二极管D 受正向电压偏置而导通，U L =U 2；当U 2变化的负半周期时，二极管D 处于反向偏置状态而截止，U L =0。
U 2和U L 的波形如下图所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是半波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。
由理论分析可得，输出单向脉冲电压的平均值即直流分量为U L0=U 2m /π=π2U 2 ≈0.45 U 2 （1）显然，输出电压中除了直流成分外，还含有丰富的交流成分基波和谐波（这里可通称为谐波），这些谐波的总和称为纹波，它叠加与直流分量之上。
常用纹波系数γ来表示直流输出电压中相对纹波电压的大小，即L0L γU U =γ （2）式中，U L γ为谐波电压总有效值，其值应为2L0222L22L1γL 21U U U U U -=++= （3） 由式（1）、(2）和（3）通过计算可得，γ≈1.21。
由结果可见，半波整流电路的输出电压纹波较大。
ωtU 2oU Lωto半波整流电路的波形半波整流电路中的二极管安全工作条件为：a ）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电流，即I F ＞I D0=U L0/R L =0.45U 2/R Lb ）二极管的最大反向工作电压U R 必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压U RM ，即U R ＞U RM =2U 22．全波桥式整流电路全波桥式整流电路如图(a)所示，图中4个二极管接成电桥的形式，故有桥式整流之称。
图(b)所示为该电路的简化画法。
+-U 1+U 2-R LD 4D 1D 3D 2+-U LU 1U 2T rR L U OT r+-图（a ） 全波桥式整流电路 图(b) 全波桥式整流电路简化画法该电路工作原理：参见图(a)，设变压器次级电压U 2=U 2m sin ωt=2U 2sin ωt ，其中U 2m 为其幅值，U 2为有效值。
在电压U 2的正半周期时，二极管D 1、D 3因受正向偏压而导通，D 2、D 4因承受反向电压而截止；在电压U 2的负半周期时，二极管因受D 2、D 4正向偏压而导通，D 1、D 3因承受反向电压而截止。
U 2和U L 的波形如下图所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是全波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。
由理论分析可得，输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为ωtU 2oU Lωto全波整流电路的波形U L0=2U 2m /π=π22U 2≈0.9U 2 （4）其纹波系数γ为L0L γU U =γ （5）式中，U L γ为谐波（只有偶次谐波）电压总有效值，其值应为2L0222L42L2γL U U U U U -=++= （6）由式（4）、（5）和（6）通过计算可得γ≈0.48。
由结果可见，全波整流电路的输出电压纹波比半波整流电路小得多，但仍然较大，故需用滤波电路来滤除纹波电压。
全波整流电路中的二极管安全工作条件为：a ）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。
由于4个二极管是两两轮流导通的，因此有I F ＞I D0=0.5U L0/R L =0.45U 2/R Lb ）二极管的最大反向工作电压U R 必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压U RM ，即U R ＞U RM =2U 23．滤波电路尽管全波整流的纹波系数较之半波整流有很大改善，但还不能直接给负载供电，需采用滤波电路进一步减小纹波。
滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的。
滤波电路种类很多，下面介绍几种常用的滤波电路。
（1）电容滤波电容滤波电路如下图所示，由于市电交流电频率较低（50H Z ），图中电容C 一般取值较大，约1000μF 以上。
+ -+ -U1U2C RLT r+-UL 电容滤波电路该电路工作原理：设U2=U2m sinωt=2U2sinωt，由于是全波整流，因此不管是在正半周期还是在负半周期，电源电压U2一方面向R L供电，另一方面对电容C进行充电，由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电压U C基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的。
现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升，因为此时电容上电压U C 基本接近U2m，因此U2＜U C，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过R L放电，由于放电时常数τd=R L C很大（R L较大时），因此放电速度很慢，U C下降很少。
与此同时，U2仍按2U2sinωt的规律上升，一旦当U2＞U C时，D1、D3导通，U2→D3→C→D1对C充电。
然后，U2又按2U2sinωt的规律下降，当U2＜U C时，二极管均截止，故C又经R L放电。
不难理解，在U2的负半周期也会出现与上述基本相同的结果。
这样在U2的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，周而复始，从而得到一近似于锯齿波的电压U L=U C，使负载电压的纹波大为减小。
由以上分析可知，电容滤波电路有如下特点：a）R L C越大，电容放电速度越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。
为了得到平滑的负载电压，一般取R L C≥(3～5)T/2 （7）式中，T为交流电源电压的周期。
b）R L越小输出电压越小。
若C值一定，当R L→∞，即空载时有U L0=2U2≈1.4 U2当C=0，即无电容时有U L0≈0.9 U2当整流电路的内阻不太大（几Ω）和电阻R L电容C取值满足式（7.1.7）时，有U L0≈(1.1～1.2)U2（8）总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合（2）电感滤波电感滤波电路如下图所示，由于市电交流电频率较低（50H Z），图中电感L 一般取值较大，约几H以上。
+-U 1R LT rL+-U L+-U 2电感滤波电路电感滤波电路是利用电感的储能来减小输出电压纹波的。
当电感中电流增大时，自电感电动势的方向与原理电流方向相反，自感电动势阻碍了电位的增加同时也将能量储存起来，使电流的变化减小；反之当电感中电流减少时，自感电动势的作用阻碍电流的减少，同时释放能量，使电流变化减小，因此，电流的变化小，电压的纹波得到抑制。
关于电感滤波电路的几点结论：a ）L 越大、R L 越小，输出电压纹波越小。
b ）忽略电感内阻，U L0=0.9U 2（理论值）。
c ）电感滤波适用于低电压、大电流的场合。
d ）工频电感体积大，重量重，价格高，损耗大，电磁辐射强，因此一般少用。
此外，为了进一步减小负载电压中的纹波，电感后面可再接一电容而构成倒L 型滤波电路或采用π型滤波电路，分别如图（a ）和图(b)所示。
LCR LLC C 12R L图（a ） 倒L 图(b) π型滤波电路型滤波电路 4．稳压滤波后的输出电压即使纹波很小，也仍然存在稳定性的问题。
这是因为当负载R L 变化或电网电压波动时，输出电压的整体也要随之改变，因此，绝大多数直流电源都必须采用稳压电路进行稳压。
（1）简单稳压管稳压电路如下图所示。
电路中，R 为限流电阻，v 为稳压二极管。
u 1u 2R L U o～I RC＋U iI ZI LUZR稳压管稳压的原理实际上是利用稳压管在反向击穿时电流可在较大范围内变动但击穿电压却基本不变的特点而实现的。
当输入电压变化时，输入电流将随之变化，稳压管中的电流也将随之同步变化，结果输出电压基本不变；当负载电阻变化时，输出电流将随之变化，但稳压管中的电流却随之作反向变化，结果仍是输出电压基本不变。
显然，稳压管反向击穿特性曲线越陡峭，稳压特性越好。