5V直流稳压电源 - 360文档中心

上海大学生产实习5V直流稳压电源设计报告(DOC)

生产实习设计报告——5V直流稳压电源仿真及制作上海大学机自学院自动化系电气工程及其自动化姓名:***学号:*******指导老师:***2016年 7月7日目录第1章直流稳压电源简介 (1)1.1定义 (1)1.2直流稳压电源的构成 (1)1.3直流稳压电源的分类 (1)第2章直流稳压电源的设计及仿真 (2)2.1设计目的及要求 (2)2.2设计步骤及思路 (2)2.2.1直流稳压电源设计思路 (2)2.2.2直流稳压电源原理 (2)2.3方案论证仿真 (3)2.3.1总体方案确定 (3)2.3.2各过程仿真及确定 (4)2.3.3总体电路图 (10)第3章直流稳压电源制作 (10)3.1元器件选择和电路参数计算说明 (10)3.2 电源制作及实物图 (11)心得体会 (13)第1章直流稳压电源简介1.1定义稳压电源是能为负载提供稳定交流电源或直流电源的电子装置。

包括交流稳压电源和直流稳压电源两大类。

本报告讨论直流稳压电源的仿真与设计。

直流稳压电源是一种利用市电为小型电子设备（负载）供电或充电，能为其提供稳定直流电源的电子装置。

直流稳压电源的供电电源大都是交流电源，当交流供电电源的电压或负载电阻变化时，稳压器的直流输出电压基本能够保持稳定。

1.2直流稳压电源的构成许多电子产品如电视机、电子计算机、音响设备等都需要直流电源，电子仪器也需要直流电源，实验室更需要独立的直流电源。

为了提高电子设备的精度及稳定性，在直流电源中还要加入稳压电路，因此称为直流稳压电源。

典型的直流稳压电源主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几部分构成。

电源变压器把50Hz 的交流电网电压变成所需要的交流电压；整流电路用来将交流电变换为单向脉动直流电；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电流中的交流成分（即波纹电压），是指成为平滑的直流电；稳压电路的作用是当输入交流电网电压波动、负载及温度变化时，维持输出直流电压的稳定。

1.3直流稳压电源的分类目前生产直流稳压电源种类很多，可以从不同的角度分类：1，依稳定方式：参数型（如稳压管+电阻）、反馈型（如调整管+差放）；2，依工作状态：线性电源、开关电源；3，依连接方式：串联型、并联型。

5V直流稳压电源设计说明

5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一，其主要功能是将交流电转换为直流电，并提供稳定的电压输出。

5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中，如手机、数码设备、嵌入式系统等。

本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。

二、设计需求1.输出电压为5V，电流大于等于1A。

2.稳压范围在±2%以内。

3.起始电源电压为220V交流电。

4.设计尺寸紧凑，适合应用于各种电子设备中。

5.安全可靠，具备过压、过流、过温保护功能。

三、设计原理1.整流滤波：电源输入端接入变压器，将220V交流电转换为较低电压的交流电，然后通过整流电路将交流电转换为直流电。

整流电路一般采用桥式整流电路，通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。

接下来需要对直流信号进行滤波，以去除残留的交流成分。

滤波电路通常采用电容滤波，将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。

2.稳压电路：在滤波后的直流电压上接入稳压电路，以确保输出电压的稳定性。

常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。

-线性稳压：线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路，通过调节电路中的稳压元件的工作状态，来实现对输出电压的稳定。

线性稳压的优点是设计简单，成本低，但效率较低，热量较多。

-开关稳压：开关稳压电路采用开关元件，通过周期性开关来控制直流电压的波形，从而实现对输出电压的调节。

开关稳压的优点是效率高，体积小，热量少，但设计复杂一些。

3.保护电路：为了确保电源的安全可靠性，需要设计适当的保护电路，包括过压保护、过流保护和过温保护。

-过压保护：添加过压保护电路，当输出电压超过预设范围时，电路可以自动切断输出。

-过流保护：添加过流保护电路，当输出电流超过额定值时，电路可以自动切断输出，避免损坏电子设备。

-过温保护：添加过温保护电路，当电源温度超过安全工作范围时，电路可以自动切断输出，防止发生短路、火灾等危险情况。

四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型，线性稳压或开关稳压。

5v稳压电源电路图

5v稳压电源电路图首先推荐一下7805组成的5V输出的电源电路。

78XX系列集成稳压器的典型应用电路如下图所示，这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。

IC采用集成稳压器7805，C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容，RL为负载电阻。

当输出电较大时，7805应配上散热板。

下图为提高输出电压的应用电路。

稳压二极管VD1串接在78XX稳压器2脚与地之间，可使输出电压Uo得到一定的提高，输出电压Uo为78XX稳压器输出电压与稳压二极管VC1稳压值之和。

VD2是输出保护二极管，一旦输出电压低于VD1稳压值时，VD2导通，将输出电流旁路，保护7800稳压器输出级不被损坏。

下图为输出电压可在一定范围内调节的应用电路。

由于R1、RP电阻网络的作用，使得输出电压被提高，提高的幅度取决于RP与R1的比值。

调节电位器RP，即可一定范围内调节输出电压。

当RP=0时，输出电压Uo等于78XX稳压器输出电压；当RP逐步增大时，Uo也随之逐步提高。

采用A723构成的输出20A 5V稳压电源电路图所示是采用A723构成的输出20A/5V稳压电源电路，本电路外接晶体管使输出电流达到20A，若输出电压超过6V，晶闸管VS动作，防止输出端短路时产生的过电压，若输出电压低于5V时，输入电压约为13V，A723的工作电源由辅助电源提供，恒流保护回路的动作电流约为30A，输出电压可调范围为4.92-5.09V，电路中采用多个晶体管并联须注意均流问题。

MAX610不间断5V电源电路图中为不间断5V电源电路，市电供电时，V通过R2向7.2V电池缓慢充电市电停止供电时，电池通过二极管VD1提供电源，MAX610可连续提供5V电压输出直到V+近似为、5.8V，即使、电池电压降为6.5V。

(责任编辑：电路图)。

177;5v简易直流稳压电源

少年易学老难成，一寸光阴不可轻- 百度文库内容摘要根据课设规定，设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。

可用于输出直流电压调节范围5~15V，纹波小于10mV输出电流为止500m A.稳压系数小于0.2。

直流电源内阻小于0.5Ω。

输出直流电压能步进调节，步进值为1V。

由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。

该简易直流稳压电源主要包括三大部分：1.数控部分，即通过数字电路调节控制稳压电源、2.D/A变换器3.可调稳压电源。

具体工作原理为：通过数字控制部分控制可逆二进制计数器，再由二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A变换器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。

目录内容摘要 (I)引言 (2)一、简易直流稳压电源相关参数 (3)二、简易直流稳压电源工作原理 (3)三、简易直流稳压电源电路设计 (3)3.1．整流、滤波电路 (3)3.2．可调稳压电路 (5)3.3．D/A转换器电路 (6)3.4．数字控制电路 (6)3.5．辅助电源电路 (7)四、简易直流稳压电源的相关调试 (8)4.1．辅助电源的安装调试 (8)4.2．单脉冲及计数器调试 (8)4.3．D/A变换器电路调试 (8)4.4．可调稳压电源部分调试 (8)参考文献 (8)引言在电子电路和电气设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，直流电源。

当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。

大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。

当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。

超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。

通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。

袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。

由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就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。

5V直流电源设计

5V线性直流稳压电源一、技术参数：直流稳压输出：+5V最大输出电流：400mA二、设计思路1）变压--将市电降压至所需交流电。

2）整流--交流变脉动直流3）滤波--滤除脉动4）稳压--进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力三、稳压电源原理总体电路图四、单元电路设计及原理说明1）选择集成三段稳压器规格型号和管脚分布：字母：表示输出电流最大值数字：表示正负电压系列输出电流字母表示方法L M 无 S H P0.1A 0.5A 1A 2A 5A 10A7805特性参数：输出固定电压：+5V输出负载电流：1.0A输入与输出工作电压差 U=U I-U0：2V-3V2）变压器功率选择电源变压器的效率η=P2/P1其中 P2为变压器副边功率，P1为原边功率一般小型变压器的效率如下表：因此当计算出副边功率后，即可得出原边功率7805的输入与输出的压差的最小值(U I -U0)=2V,输入与输出的最大压差(U I -U0)=3V，(U I -U0)min≤U I -U0≤(U I -U0)max, 即2V≤U I -U0≤3V U0=5V即7V≤U I ≤8V此范围可任意选择，我们取8VU I=（1.1-1.2）U2 我们取1.15U2=8/1.15=6.9，取7V确定变压器副边电流I2=（1.5-2）I0 I0取最大值400mAI2=2*0.4=0.8A变压器副边功率P2=U2* I2=7*0.8=5.6VA电源变压器的效率η=P2/P1P1=P2/η=5.6/0.6=9.3VA，变压器功率取10VA3)选择整流电路中的二极管变压器副边电压U2=7V桥式整流电路中二极管承受的最高反向电压为：√2U2≈9.9V桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为I02=0.42=0.2A通过查手册最终选择1N4001参数：最大反向击穿电压U BR=50V大于9.9V，最大整流电流1A大于0.2A。

4）滤波电容的确定R L C电容放电时间常数越大，电容器放电越慢，输出电压平均值越大，一般可选大于C充电周期的3-5倍,而对于桥式整流电路来说C的充电周期等于交流电网周期的一半。

使用TPS54160设计高可靠性直流5V稳压电源各位电子行业同仁

使用TPS54160设计高可靠性直流5V稳压电源各位电子行业同仁，大家好，直流5V电源对于电路板设计人员来说，并不陌生，最早期从模拟电子技术的L7805设计直流5V电源来说，这样的电路已经非常常见了，但面对外部输入电压波动较大，负载变化较大时，输出电压仍然满足稳定输出DC5V电压和1A，而且电源长期存在于温度较高的工作环境条件下，要设计出这样一个高可靠性的电源，利用L7805显然不够，这里就需要使用开关稳压电源。

这里就把我做高可靠性稳压电源的经验和遇到的问题介绍给大家。

刚开始的时候使用LM2575-5.0芯片做开关稳压电源的方案，外部采用220-24V变压器，然后经过整流滤波后，进入开关稳压电路LM257-5.0，再有电感变化后输出稳定的直流5V电源。

原理电路和做好后的电路板如图;做好的PCB电路如图：经过一段时间的使用，用户反映产品有诸多问题，其中最纠结的问题有两个：1、产品电源很容易损坏，有个别地方竟然是整批一起损坏。

2、单片机莫名其妙的复位，产品神出鬼没的重启。

在产品问题反馈后，对LM2575-5.0抽取20只进行耐压性测试和功能性测试，自耦调压器的输出接电源板的输入，将6欧电阻接在LM2575输出端，当LM2575输出5V时，输出电流为833mA，调节自耦调压器的输出电压（0V~50V），经全桥整流滤波后，对应的LM2575输入电压为（0V~65V）。

最终保持输入电JM93RA贴装LM2575，均没有发现入库时即损坏的芯片。

耐压测试时，批号为JM93RP的插装LM2575，测试10片，损坏5片，损坏率为50%。

仔细查看LM2575-5.0的技术手册:对于标准型LM2575，最大的耐压值是45V,实际电路中采用220-24v变压器，A V24V变压器是标称值，实际测量A V29V，经过蒸馏滤波后，在LM2575的输入端电压时DC40.6V，已经处于LM2575的临界工作环境。

另外又进一步对负载变动时输出端稳压的测试用示波器测量LM2572-5.0的输出端，当带负载的DC3.3V电机开始工作时，经过LM2775经过LM1117-3.3输出电压出现跌落，电压能够降低到2.7V以下。

5V稳压电源的设计

5V 稳压电源的设计一：设计要求设计一个稳压电路，画电路原理图并且仿真。

要求输出电压5 V ，最大输出电流≥200 mA 。

希望采取各种技术手段（如采用稳压二极管、各种集成稳压电路等），提高稳压电路的性能。

给出设计电路的输出电阻、稳压系数:（其中和分别是输入和输出电压）和纹波电压。

二：相关知识本设计要求一个从220V 输入，经过变压、整流、滤波以后，提供5V 的输出，并且最大输出电流≥200 mA 。

可见，有一定的功率要求，在满足电压稳定的情况下，提高输出功率。

可见，本设计相当于实际生活中制作一个手机充电器。

该直流电源大致框架为：改变电压值交流变脉动直流减小脉动稳定电压变压器：变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用。

整流器：把交流电转换成直流电的装置，整流器可以真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。

滤波器：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。

稳压器：自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内三：设计思路变压器：采用一般的线性变压器，由两个电感耦合而成，这里希望它输入工频220V ，输出为10V ，一次二次组电感比应为(220/10)^2，即484倍。

电路如图：整流器：拟采用桥式整流，可选单相或三相。

考虑到电路要求的输出功率不是太大，换用三相桥式整流会增加电路复杂度，增大损耗。

故只采用单相桥式整流。

二极管选用的是比较通用的D1N4007，稳定性好，能够满足电流不大的要求。

O O IIU US U U ∆=∆O U I U滤波器：为了使电路尽可能简单，采用π型RC滤波电路。

串并联电抗之积都限定在频率范围内。

查阅资料可知，该滤波电路属于定K行滤波器。

因为电路设计电流在200mA左右，次级输入电压12.4V左右。

考虑到后续电路需要10V左右的输入，这里R取12Ω。

5v稳压电源电路工作原理_概述及解释说明

5v稳压电源电路工作原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述引言部分将对文章的主题进行概括性介绍。

本文将重点讨论5V稳压电源电路的工作原理。

在现代电子设备中，稳定可靠的电源是必不可缺的，尤其是5V稳压电源，因为它广泛应用于各种小型家用电子产品和微控制器等领域。

1.2 文章结构本文共分为四个部分：引言、5V稳压电源电路工作原理、概述及解释说明以及结论。

下面将逐一介绍每个部分内容。

1.3 目的本文取得完整深入地阐述5V稳压电源电路的工作原理，并对传统稳压电源的工作原理进行简要说明。

此外，我们还将提供常见的5V稳压电源设计方案，并对这些方案进行解析和评估。

通过本文，读者将能够更好地理解5V稳压电源电路，并在实践中根据实际需求进行选择和改进。

2. 5V稳压电源电路工作原理：2.1 5V稳压电源的定义与作用：5V稳压电源是指能够将输入变化的电压稳定地输出为5V的电源装置。

在许多电子设备和电路中，例如微控制器、传感器、模拟集成电路等，需要一个稳定的电压源以确保它们的正常运行。

5V是一种常用且经典的工作电压，因此5V稳压电源被广泛应用于各种应用领域。

2.2 传统稳压电源工作原理：传统的线性稳压技术通常是使用晶体管或功率二极管组成调整元件，通过不同配置形式来实现对输入电压的调节，并将其输出为稳定的5V。

最常见的线性芯片解决方案是采用三端稳压器（如LM78XX系列）或基准+调整型（如LM317）芯片来实现。

在线性稳压器中，负载和输入之间通过一个可变阻抗来调整使用功率二极管驱动的可变反馈网络产生恒定输出。

然而，这种方法存在一些缺点，包括效率较低、发热量大以及对输入电压变化的响应较慢等。

2.3 常见的5V稳压电源电路设计方案：除了传统的线性稳压器，还有一些其他常见的5V稳压电路设计方案。

其中包括开关稳压器、降压/升压转换器和线性稳压器与开关稳压器组合等。

开关稳压器广泛应用于高效率能量转换领域。

它利用开关元件（通常为MOSFET）和能储存能量的电感来实现输入到输出之间的低损耗切换。

5V稳压电源的设计

5V稳压电源的设计一、引言稳压电源是电子产品中常见的电源形式之一，它能够将不稳定的电压转换成稳定的5V直流电压，以供电子产品运行。

本文将介绍5V稳压电源的设计过程，包括选择电压转换器芯片、确定电源输出电流、选取滤波电容和稳压电容、绘制电源电路图、调试和验证电路功能等内容。

二、选择电压转换器芯片首先需要选择合适的电压转换器芯片，常见的有线性稳压芯片和开关稳压芯片两种。

线性稳压芯片成本低、响应快，但效率低，适用于输出电流较小的场景；开关稳压芯片效率高，但成本相对较高。

根据实际需求和经济考虑，本文选择了一款常见的线性稳压芯片，LM7805三、确定电源输出电流根据所需供电设备的功率需求和最大电流需求，确定电源输出电流。

比如，若所需供电设备的最大电流为1A，可以选择LM7805的额定电流大于1A的型号，确保电源输出能够满足需求。

四、选取滤波电容和稳压电容滤波电容和稳压电容可以在电源输出端并联使用，用于滤除电源输出中的噪声和纹波。

滤波电容的容值一般较大，具体数值可以参考芯片规格书，一般为数十微法级别。

稳压电容的容值一般较小，一般为数微法级别。

选取滤波电容和稳压电容的具体数值需要根据实际情况进行测试和调整。

五、绘制电源电路图基于以上选取的元器件和参数，可以绘制5V稳压电源的电路图。

电路图应包括输入端的电源接入部分、稳压芯片部分、输出端的滤波电容和稳压电容，并使用合适的引脚标注和连线。

六、调试和验证电路功能在绘制完成电路图后，需要进行电路的调试和验证。

1.给电源电路供电，注意电压输入的极性和电压范围；2.通过万用表等测试工具测量输出电压，确保输出电压稳定在5V；3.测量输出电流，确保输出电流满足所需设备的功率需求和最大电流需求；4.观察电路工作状态，确保无异常情况发生；5.进行长时间运行测试，观察输出电压的稳定性和工作温度的变化情况。

七、总结5V稳压电源的设计需要合适的芯片选择、输出电流的确定、滤波电容和稳压电容的选取、电路图的绘制以及实验验证等步骤。

直流稳压电源5v

直流稳压电源直流稳压电源5v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其中：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，变压器的变化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常用的整流电路有：方案一：单相半波整流电路：单相半波整流简单，使用器件少，它只对交流电的一半波形整流，只要横轴上面的半波或者只要下面的半波。

但由于只利用了交流电的一半波形，所以整流效率不高，而且整流电压的脉动较大，无滤波电路时，整流电压的直流分量较小，V o=0.45Vi，变压器的利用率低。

方案二：单相全波整流电路：使用的整流器件较半波整流时多一倍，整流电压脉动较小，比半波整流小一半。

无滤波电路时的输出电压Vo=0.9Vi，变压器的利用率比半波整流时高。

变压器二次绕组需中心抽头。

整流器件所承受的反向电压较高.方案三：单相桥式整流电路：使用的整流器件较全波整流时多一倍，整流电压脉动与全波整流相同，每个器件所承受的反向电压为电源电压峰值，变压器利用率较全波整流电路高。

综合3种方案的优缺点:决定选用方案三整流电路整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图3.4所示。

在U2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；U2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。

正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。

电路的输出波形如图在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。

电路中的每只二极管承受的最大反向电压约为反向击穿电压的一半或三分之二（U2是变压器副边电压有效值）。

经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换成直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。

在直流稳压电源中利用二极管的单向导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电半波整流见图5.21.其中B1是电源变压器，D1是整流二极管，R1是负载。

5V直流稳压电源设计说明

5V直流稳压电源设计说明1.引言在电子设备中，直流电源是不可或缺的部分，能够为电路提供所需的稳定电压。

本次设计的是一款输出电压为5V的直流稳压电源，适用于一些低功率的电子设备。

2.设计要求根据设计要求，本次直流稳压电源需要满足以下要求：-输出电压为5V；-最大输出电流为1A；-输入电压范围为12V~15V；-稳压精度为±5%。

3.设计原理本次设计采用线性稳压器的设计原理。

稳压器由一对二极管-电容滤波电路和一个线性稳压芯片组成。

电源的输入电压经过二极管-电容滤波电路进行滤波，然后通过线性稳压芯片进行稳压，最后输出5V的直流电压。

4.电路设计a.输入滤波电路：为了确保电源的稳定性，使用两个二极管和两个电容组成滤波电路。

二极管具有整流和保护电路不受反向电压的作用，电容则可以平滑电源波动，提供稳定的电流。

b.线性稳压芯片：为了实现稳定的输出电压，选择一款适合的线性稳压芯片。

根据要求，本设计选择LM7805芯片，该芯片能够输出稳定的5V 电压。

c.输出滤波电路：为了进一步减少输出电压的波动，可以使用一个电感和一个电容组成滤波电路。

电感可以消除输入电源噪声，电容可以平滑输出电压。

这样可以得到稳定的5V直流电压。

5.具体参数计算根据输入和输出的电压要求，需要进行一些参数的计算。

假设输入电压为Vin，输出电压为Vout，负载电流为Iload。

在本次设计中，Vin范围为12V~15V，Vout为5V，Iload最大为1A。

a. 电流计算：线性稳压芯片的负载电流为Iload，所以需要确保芯片的最小能力大于Iload。

根据芯片的数据手册可以得到，LM7805芯片的最小能力为1.5A，大于Iload，符合要求。

b. 散热计算：由于线性稳压芯片会产生一定的热量，在设计中需要考虑散热问题。

首先需要计算芯片的功率损耗，即Pd=(Vin-Vout)×Iload。

然后根据芯片的热阻和最大工作温度，计算散热一定的散热器面积。

5V直流稳压电源的设计

ＫＴ＝（ｍＶ／ ℃）
（４）纹波抑制比。
所谓纹波电压，是指输出电压中５０Ｈｚ或１００Ｈｚ的交流分量，通常用有效值或峰值表示，一般为毫伏数量级，它表示输出
电压的微小波动。常用纹波抑制比ＲＲ表示，为：
关键词：直流稳压电源；单相桥式整流；集成稳压器
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任
反映负载电流Ｉ。变化对Ｖ。的影响。
（３）温度系数。当环境温度变化时，会引起输出电压的漂移。良好的稳压
允许的输出电压、输入电压、输出电流及电压调节范围； ② 质量
指标，用来反映输出直流电压的稳定程度，包括输入调整因素、
调的正极型直流稳压电源。将电网电压（２２０Ｖ／ＡＣ）经降压变
压器２２０：２５输出２５Ｖ交流，经桥式整流、大电容滤波后分别经过集成稳压块ＬＭ７８０５Ｃ作用得到５ｖ的直流输出。稳压电源一般由变压器、整流器、滤波器和稳压器四大部分组成，
何电子设备都有一个共同的电源电路，可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就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

±5V简易直流稳压电源的设计

摘要本文主要论述了直流稳压电源的设计原理和实现方法。

直流稳压电源由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分构成。

本次设计选用了串联稳压电源。

稳压电路部分采用了继承三段稳压芯片LM317M以及W7912。

通过接滑动变阻器从而实现了电压的可调。

我们又采用7805、7905输出正负5V的电源作为数字电压表的工作原理。

数字电压表部分采用常见的数字集成电路ICL7107,它不仅结构简单，而且测量精度高，能够满足设计要求。

关键词：直流稳压电源 LM317M 7805、7905 ICL7107沈阳理工大学课程设计论文目录引言 ............................................... 错误！未定义书签。

1 基本电路原理分析 ................................ 错误！未定义书签。

1.1 整体电路框图............................... 错误！未定义书签。

1.2 电路原理分析............................... 错误！未定义书签。

2 实验电路与元件参数选择 .......................... 错误！未定义书签。

2.1 实验电路................................... 错误！未定义书签。

2.2 元件介绍................................... 错误！未定义书签。

2.3 原件参数计算与选择......................... 错误！未定义书签。

3 电路仿真与分析 ................................... 错误！未定义书签。

3.1 电路仿真.................................... 错误！未定义书签。

3.2电路分析 .................................... 错误！未定义书签。

5v直流稳压电源设计

内容摘要直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。

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。

本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现±5V电压稳定输出。

关键词：±5V，变压器，整流，滤波，稳压器目录内容摘要 (I)引言 (1)第1章直流稳压电源 (3)2硬件电路 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 电路设计 (4)3．元件选取 (8)3.1 电源变压器 (8)3.2 整流二极管的选择 (8)3.3 滤波电容的C的确定 (8)4．总结 (10)参考文献 (11)引言关于稳压电源的分类，首先就应该清楚电源的输出是什么，是输出直流电还是输出交流电。

第二个层次的分类可以根据调整管的工作状态来分类。

第三个层次的分类就是根据稳压电路与负载的连接方式来分类。

再往下面细分由于各种不同的电路特性相差太大，就不好一概而论，应该根据每一个具体类别的特性进行分类区分了。

当然这里所谈的分类只是根据直流稳压电源的特点给出一个大致的分类思路，图1是根据上面的思路划分的稳压电源种类。

图1 稳压电源分类根据调整管的工作状态，我们常把直流稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源[1]。

线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低；效率较低(现在经常看的LDO就是为了解决效率问题而出现的)；发热量大（尤其是大功率电源），间接地给系统增加热噪声。

线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。

开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线形电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。

5V电源各种方案应用与比较

直流稳压电路的性价比分析直流稳压电源主要分为串联型稳压电源、并联型稳压电源、利用开关管的斩波电路实现降压，都有各自的优缺点及应用场合。

1．串联型稳压电路：公司现有产品主要用的是串联直流稳压电路。

右图所示，电路主要优点是所用的元器件少占用空间小，成本底、纹波较小。

主要缺点是效率低，功耗大、发热严重。

由于负载电流大小取决于三极管集电极三个电阻的功率，因此电阻不能取太大，电阻太小三极管温升有不能降下来，所以只能降低负载电流，因此这个电路适用于小功率的电源电路。

一般负载电流不超过100mA。

如果公司产品对输出功率要求比较低，可以使用该电路。

不同的输出功率算出不同的合适电阻。

如60MA选择三个68Ω1/4W、70mA选择三个51Ω1/4W。

集成模块的芯片比如7805系列也属于串联型的稳压电路，也摆脱不了功耗大，发热严重的主要缺点，相比右图电路，芯片内部集成反馈电路，温度补偿电路，所以稳压效果比较好，纹波小，但是芯片成本明显高，主要的发热问题仍然需要电阻分担功耗去解决，因此不建议公司使用7805系列代替目前正在投产的产品。

2．并联型稳压电路：并联稳压电路如右图所示，相当于把串联型的NPN改成PNP，并联型稳压电路致命的缺点就是带载能力很低，输出电压调节范围小，电流大部分经三极管发射极流到集电极，功耗大，发热严重。

负载电流还很小，该有的串联型稳压电源也有，所以大部分电路仍然已串联型直流稳压为主。

3．斩波降压电路：制占空比实现DC-DC都采用集成模块的芯片。

下面就列举mc34063芯片结合公司产品分析其优缺点，性价比。

右图是常用斩波芯片内部图，1脚通常接经电流检测后的高电位直流电压Vin，通过触发器、T1、T2的开关状态对高电位直流电压斩波，再从2脚输出。

3脚外接电容控制CT振荡器的频率，4脚接地，5脚是FB端通过与内部1.25V比较去控制开关占空比，输出电压的大小经过计算分压直接接到5脚，6脚给芯片供电接Vin，7脚电流检测脚，VIN一路给芯片供电，令一路供T1集电极斩波传送能量，为了限制能量大小，这一路就要接个小电阻进行电流检测。

5V,12V直流稳压电源的设计

附录4、测量参数图片…………………………………………２71．晶体管串联型直流稳压电源１.1电路组成（1)电路图1-1晶体管稳压电路(２）框图图1-2框图1.2工作原理图１-3稳压过程（1）电路各部分作用通过变压器的降压作用的到一个交流的低电压，然后通过桥式整流电路将交流的信号转换为单向脉动电压，在通过滤波电路来的到稳定的直流,其中通过晶体管来进行稳压。

最后有一个过载保护电路。

最后有一个分压电路输出电压。

（2）稳压原理我们结合图1-1来分析，当由于外界原因导致电压升高时,输出电压升高,此时由于电阻R7的分压作用,导致VＢ3升高,继而使得ＶC３减小,又因为V C3的等于ＶB2,使得VＣE１增大,由于电路整体是一个串联型电路,所以使得Vo减小。

同理，当输出电压减小时，导致ＶB3减小，进而使得V C3增大，接着使得V CE1减小,继而使得ＶO增大。

从而达到了稳压效果。

1.３主要技术指标(1）输入电压:ＡC: ~220V(２)输出直流稳压:DＣ：3V、4.５V、６V三档。

(３）输出直流电流:额定值150mA，最大值 3０0mＡ。

(４）具有过载,短路保护，故障消除后自动恢复。

2. 直流稳压电源2．１直流稳压电源的组成图2-1直流稳压电源组成2.1．1整流电路组成及原理整流电路的任务:交流电压转变为单向脉动的电压（图2-2)。

技术指标：衡量整流工作性能的参数输出电压平均值V O(ＡV):反映整流电路将交流电压转换为直流电压的能力。

脉动系数S:反映整流输出电压中交流成分的大小,用来衡量整流电路输出平滑程度。

Ｓ= ＶOr / ＶO（ＡV)图2-2整流波形常用单相整流电路分类：1、半波整流（图２－３）图2-3半波整流(1）工作原理:u2 >0 时:二极管导通,忽略二极管正向压降，ｕo＝u2ｕ2<０时：二极管截止, u o=0注:分析时，把二极管当作理想元件,即正向导通电阻为零,反向电阻穷无穷大。

(２）输出电压平均值(Ｕｏ）,输出电流平均值（Ｉo ）（图2-4)图2-4波形图（3）二极管上的平均电流及承受的最高反向电压（图２-5)图2-5承受最高电压二极管上的平均电流:I D= I O承受的最高反向电压:Uｍａx＝2Ｕ22.全波整流(图２-6）图2-６全波整流（1）工作原理变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压U2当U2正半周时：Ｄ１导通,D２截止。

5v12v直流稳压电源设计参数计算

5v12v直流稳压电源设计参数计算1变压电路功率电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u 1变换为整流电路所需要的交流电压u 2。

电源变压器的效率为：12P P =η 其中：2P 是变压器副边的功率，1P 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2P 后，就可以根据上表算出原边1P 。

电源变压器电压变换公式为：2121N N U U = 其中：N 1为原边线圈扎数，N 2为副边线圈扎数。

由于LM317L 的输入电压与输出电压差的最小值()V U U o I 3min =-,输入电压与输出电压差的最大值()V U U o I 40max =-,故LM317L 的输入电压范围为：max min min max )()(o I o I o I o U U U U U U U -+≤≤-+ 即 V V U V V I 405.2325+≤≤+ V U V I 5.4228≤≤ V U U in 5.251.1281.1Im 2==≥取U 2=26 变压器副边电流I 2>I omax = 1A,取I 2 =1.1A 因此，变压器副边输出功率：W I U P 6.28222=⨯≥ 由于变压器7.0=η所以变压器原边输出功率W P P 1.4021=≥η,为留有余地选用功率为50W 的变压器。

2.电容滤波电路在稳压电源电路设计中一般用四个二极管组成桥式整流电路来完成整流功能，整流电路的作用是将交流电压u 2变换成脉动的直流电压u 3。

滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U I 。

U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为：2)2.1~1.1(U U I =在整流电路中：22U U RM = 流过每只二极管的平均电流为：RU I I R D 245.02==其中：R 为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C 提供放电通路，放电时间常数RC 应满足：2)5~3(TRC >其中：T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期由于V U U RM 365.25222=⨯=>，Iomax = 1A,IN4001的反向击穿电压V U RM 50≥,额定工作电流max 01I A I D ==,故整流二极管选用IN4001. 根据mV U V U V U p p I 20,5.25,2500=∆==-和公式可求的V S U U U U vI p op I 8.6103255.2502.030=⨯⨯⨯=∆=∆--所以滤波电容uF F U T I U t I C II c 147000147.08.62150112m ax 0==⨯⨯=∆⋅=∆= 电容的耐压要大于VU U RM 365.25222=⨯=>，故滤波电容C1取容量为２０００uF1.3.3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v U RM 50≥,而v U 26.5622=,因为I IoO V U U U U S ∆∆=,而3102,5,40,24--⨯==∆==V p op i O S mv U v U v U所以vS U U U U VO i p op i 2.4=∆=∆-滤波电容为F U IU t I C io i C μ4765max =∆=∆=,电容C 的耐压应大于v U 26.5622=.所以我们选用4700F μ的电容4 元件参数的计算4.1稳压器的参数计算电源变压器将来自电网的220V交流电压U1变换为整流电路所需要的交流电压U2。

5V12V直流稳压电源的设计

5V12V直流稳压电源的设计在5V和12V直流稳压电源的设计中，我们需要考虑多个因素，包括输入电压范围，输出电流需求，稳压精度要求以及保护功能等。

下面是一个基于线性稳压器的5V和12V直流稳压电源的设计方案。

1.设计参数:-输入电压范围:15V-20V-输出电压:5V和12V-输出电流:1A2.设计原理:该设计方案基于线性稳压器的原理，使用集成稳压器芯片来实现稳压功能。

线性稳压器将输入电压降低到所需的稳定输出电压。

该设计方案选用了LM7805和LM7812稳压芯片来实现5V和12V稳压功能。

3.电路图:电路图中包括以下组件:-变压器-整流桥-滤波电容-稳压芯片-输入和输出电容-电源指示灯4.设计步骤:-步骤1:选择适当的变压器来降低输入电压。

根据输出电流需求和线性稳压器的效率，选择合适的变压器。

-步骤2:将变压器输出的交流电经过整流桥整流为直流电，然后通过滤波电容来滤除纹波。

-步骤3:使用稳压芯片来实现稳定的输出电压。

选择LM7805和LM7812芯片，并根据芯片的数据手册连接芯片引脚。

-步骤4:在输入和输出端加入合适的电容来稳定电源电平。

-步骤5:加入电源指示灯来显示电源工作状态。

5.稳压精度要求:LM7805和LM7812芯片具有固定的输出电压，分别为5V和12V。

根据芯片的数据手册，稳压精度可以达到2%左右。

6.保护功能:为了保护电源和连接设备，我们可以在输入端加入过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路等功能。

这些保护功能可以使用过压保护芯片、电流限制电路和温度传感器等元器件实现。

7.总结:通过基于线性稳压器的设计方案，我们可以实现一个稳定的5V和12V直流电源。

在设计过程中，我们需要选择合适的变压器、稳压器芯片以及添加适当的保护功能。

该设计方案可以满足输出电流为1A的需求，并具备较高的稳压精度和保护功能。

5v直流电源原理图

LM7805+5V稳压电源电路图
工作原理：220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1～D 4和滤波电容C1的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。

此直流电压经过LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。

本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。

三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点，成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件。

LM7805简介：LM7805是常用的三端稳压器，一般使用的是TO-220封装，能提供DC 5V的输出电压，应用范围广，内含过流和过载保护电路。

带散热片时能持续提供1A 的电流，如果使用外围器件，它还能提供不通的电压和电流。

LM7805引脚图（管脚图）。