小功率直流稳压电源的课程设计
直流稳压电源的课程设计报告范文
.. .. .. ..直流稳压电源的设计目录前前言言00直直流流稳稳压压电电源源的的设设计计00一一、、设设计计目目的的及及其其实实际际应应用用11二二、、任任务务要要求求11三三、、实实验验原原理理及及其其各各个个分分电电路路图图11A .电源变压器1B .整流电路2C .滤波电路3D.稳压电路4四四..总总电电路路图图55五五..参参考考文文献献55六六..心心得得体体会会55前言电子技术是当今高新技术的"龙头〞,各先进国家无不把它放在优先的开展的地位。
电子技术是电类专业的一门重要的技术根底课,课程的显著特点之一是它的实践性。
要想很好的掌握电子技术,除了掌握根本器件的原理,电子电路的根本组成及分析方法外,还要掌握电子器件及根本电路的应用技术,课程设计就是电子技术教学中的重要环节。
本课程设计就是针对模拟电子电路这门课程的要求所做的,同时也将学到的理论与实践严密结合。
本设计是设计的直流稳压电源。
直流稳压电源一般是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四局部组成。
一一、、设设计计目目的的及及其其实实际际应应用用熟悉模拟电子课程设计方法和规*,到达应用电子技术的目的,并培养动手能力,学会阅读相关科技文献,查找器件手册与相关参数,整理总结设计报告。
电子电路工作时都需要直流电源提供能量,电池因使用费用高,一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。
二二、、任任务务要要求求设计稳压电源目的就是要把工频交流电源或者直流变化的电源通过此装置变为直流稳压电源,并画出整体电路。
三三、、实实验验原原理理及及其其各各个个分分电电路路图图稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四局部组成如图1所示:A .电源变压器电源变压器提供最初的电源,需要经过整流、滤波、稳压才能满足要求,一般为工频电流或者家用的电流。
B .整流电路整流电路的任务是将经过变压器降压以后的交流电压变换为直流电压。
变压器的选择,除了应满足功率要求外,它的次级输出电压的有效值V2 应略高于要求稳压电路输出的直流电压值。
直流稳压电源课程设计报告
《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的(1)掌握直流稳压电源的组成及原理(2)掌握三端可调稳压器的使用方法(3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调,最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4)纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成,其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器: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u2。
变压器副边与原边的功率比为:P2/P1=η式中:η为变压器的效率。
2整流电路:将交流电压变换为单向脉动直流电压。
整流是利用二极管的单向导电性实现的。
常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。
其电路图如图1.3.2所示。
在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路,此时U1与交流电压u2的有效值U2的关系为:U1=(1.1~1.2)U2在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为:Urm=√2U2流过每只二极管的平均电流为:I D=0.45U2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压U提高,脉动成分减少了,所以在此选用桥式整流电路。
3滤波电路:将脉动直流电压中交流分量滤去,形成平滑的直流电压。
滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。
其电路图如下1.3.3所示。
图中R为负载电阻,它为电容C提供放电通路,放电时间常数RC应满足:RC>(3~5)T/2;式中T(=20msm)为50HZ交流电压周期。
一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。
4.稳压电路:其作用是当交流电网电压波动或负载变化时,保证输出直流电压的稳定。
简单的稳压电路可采用稳压管来实现,在稳压性能要求较高的场合,可采用串联反馈式稳压电路(包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分)。
直流稳压电源课程设计报告.
直流稳压电源课程设计报告设计任务及要求1.设计任务设计一直流稳压电源,满足:(1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6-9V;(2)输出纹波电压不于5mv(3),稳压系数<=0.01;(4)具有短路保护功能;(5)最大输出电流为:Imax=0.8A2.要求通过设计学会;(1)如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块;(2)合理选择电路结构,并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图;(3)短路保护实现方法(4)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法(5)撰写设计报告。
3.设计注意:(1)电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计;(2)完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图;(3)撰写设计报告要符合下列格式并按时上交,逾期将延与下届。
一、书写要求二、上交时间要求上交书面及电子稿发至邮箱:撰写设计报告格式:(仅供参考,不要全部抄龚)见附录一集成直流稳压电源的设计与制作姓名1 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,又以三端式稳压器应用最为广泛。
2 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。
直流稳压电源的课程设计报告
直流稳压电源的课程设计报告概述直流稳压电源是为数不多的可以满足各种应用需求的电源类型之一。
课程设计旨在介绍直流稳压电源的设计原理,必要条件和连接方式。
本文将查看电源的结构和功能,研究各种条件,并根据设计要求设计出直流稳压电源系统。
基本原理直流稳压电源主要由变压器,可调节输入电压源,整流器,稳压电路和负载等组成。
首先,变压器将输入交流电变换成较低的电压,然后,输入电源将电压变为较低的直流电压,随后,整流器将交流电压变成直流电压,之后,稳压电路就可以将直流电压保持在一个固定的电压范围内,最后,电源输出稳定的电压来满足负载的需要。
必要条件设计一个完善的直流稳压电源系统,有一定的规范和必要条件:1. 首先,要确定电源系统的尺寸、标准、功率、电压和浪涌电流要求;2. 其次,要考虑直流稳压电源的可靠性和可维修性;3.另外,还要考虑电源的电磁兼容性和环境友好性。
连接方式设计直流稳压电源系统,在接线时要确保按照正确的连接方式,确保系统是安全可靠的。
一般直流电源系统的连接方式如下:1. 将负载连接到电源系统的输出端;2. 将电源与负载连接起来;3. 将电源与相应的外部电源连接起来;4. 根据设计要求,将电源与其他相应系统连接起来;5. 并将各种控制和保护电路连接到相应的位置。
本次课程设计的结果本次课程设计的结果是实现直流稳压电源系统的概念设计和详细设计。
进行系统的概念设计时,先满足设计参数的要求,根据数据拟定出系统的一般概况;而详细设计是完成具体的电路设计,计算出相关电路及电感器参数,并将所得参数结果应用在变压器,滤波器,整流器,调节稳压器,电路保护和安全平衡设计中。
总结本次课程设计介绍了直流稳压电源,包括其基本原理,必要条件和连接方式以及本次课程设计的结果。
本次课程设计的目的是熟悉及研究直流稳压电源的设计及工作原理,根据设计要求进行系统概念设计和详细设计,从而能够为接下来直流稳压电源系统的调试及实际应用提供依据和参考。
直流稳压电源设计课程设计
直流稳压电源设计课程设计
本课程设计的目的在于设计并实现一种直流稳压电源。
首先,我们要介绍直流稳压电源的基本原理。
直流稳压电源的工作原理是将交流电压输入变换成一定大小的直流电压输出,也就是具有一定稳定性的电压输出,并满足功能。
这种电源有多种形式,如传统电子元器件,现代控制电路,也可以使用能量存储元件,如电容,电感。
直流稳压电源的设计应考虑以下方面:负载稳定性,输出精度,输出功率,输出纹波,噪声,高效功率因素。
课程设计要求:
1.具体分析电路原理,归纳一类普遍的电路模型,建立变压器的数学模型,计算各项参数和性能指标;
2.设计和仿真波形调理环节的稳压电路,使其具有较高的输出稳定性,输出电压的波动小,功率效率较高,噪声小、纹波电压低等;
3.用测试仪表校准直流稳压电源,统计和分析;
4.研究调理环节对输出稳定性的影响,形成比较明晰的设计分析报告。
本课程设计要求学生掌握电路设计的基本方法,理解电路的基本性能,并能够根据实际需要设计电路,完成数学模拟,理解其原理,控制和调节电路性能,提高其功率效率。
本课程设计旨在为学生提供全面的认识,给学生一个更好的机会去实践电路设计,使学生更好地理解电路的基本特性和性能,并能够得出满意的在实际中应用效果。
1小功率可调直流稳压电源[1]2
苏州市职业大学课程设计说明书名称小功率可调直流稳压电源2018年6月18日至 2018 年6月24日共 1 周院系电子信息工程系班级11电气自动化3班姓名孙冬冬学号117301328系主任张红兵指导教师冯惕目录第1章.绪论31.1.电源管理31.1.1.LDO31.1.2.DO/DO31.1.3.LDO和DO/DO的选择31.2.电源变压器41.3.整流电路41.3.1.整流电路的意义41.3.2.整流电路的分类51.3.3.桥式电路61.4.直流稳压电路6第2章.元器件介绍72.1.LM31772.2.工作原理72.3.实际应用82.4.注意事项92.5.LM317参数102.6.实际外形11第3章.直流稳压电路分析与设计123.1.电路原理图及分布图123.2.电路分析与计算143.2.1.电路的组成与结构原理143.2.2.主电路设计143.2.3.数据分析153.2.4我的电路板 (16)第4章. 总结 (17)第1章:绪论1.1. 电源管理在电子电路中,通常要用到电压稳定的直流稳压电源供电,小功率电源的稳压电源是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路组成。
1.1.1 LDOLDO是low dropout regulator,意为低压差线性稳压器,是相对于传统的线性稳压器来说的。
传统的线性稳压器,如78xx系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出2V~3V以上,否则就不能正常工作。
但是在一些情况下,这样的条件显然是太苛刻了,如5V转3.3V,输入与输出的压差只有1.7V,显然是不满足条件的。
针对这种情况,才有了LDO类的电源转换芯片。
LDO 是一种线性稳压器。
线性稳压器使用在其线性区域内运行的晶体管或FET,从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。
所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下 100mV 之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。
正输出电压的LDO<低压降)稳压器通常使用功率晶体管<也称为传递设备)作为 PNP。
直流稳压电源课程设计报告
直流稳压电源课程设计报告一、设计目的本课程设计旨在培养学生对直流稳压电源的基本原理和实际应用的理解,以及能够独立设计和调试一般性直流稳压电源的能力。
二、设计内容1. 直流稳压电源基本原理2. 直流稳压电源组成部分及其功能3. 直流稳压电源的电路设计和调试三、设计步骤1. 确定直流稳压电源的输出要求,如输出电压范围、输出电流范围等。
2. 根据输出要求选择合适的变压器。
3. 设计整流电路,包括桥式整流器和滤波电容。
4. 设计稳压器,包括基准电压源、比较器、功率晶体管等。
5. 设计过载保护和短路保护电路。
6. 组装并调试整个直流稳压电源。
四、实验材料与设备1. 220V交流电源2. 变压器3. 整流二极管4. 滤波电容5. 稳压芯片LM317或LM350等6. 二极管、晶体管等元件7. 示波器、万用表等测试设备五、设计结果与分析本课程设计的直流稳压电源输出电压范围为0-30V,输出电流范围为0-2A。
具体参数如下:1. 变压器输入:220V AC,输出:24V AC。
2. 桥式整流器:使用4个1N4007二极管。
3. 滤波电容:使用4700μF/50V电解电容。
4. 稳压芯片:使用LM317稳压芯片。
5. 过载保护和短路保护电路:使用二极管和晶体管组成的保护回路。
实验结果表明,该直流稳压电源能够满足大部分实际应用需求,并且具有较好的稳定性和可靠性。
六、实验心得通过本次课程设计,我深入了解了直流稳压电源的基本原理和实际应用,并且掌握了一定的设计和调试技能。
同时,在实验过程中也遇到了一些问题,如元件选型不当、接线错误等,通过不断排查解决这些问题,我对直流稳压电源的理解更加深入。
这是一次非常有意义的课程设计。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计引言直流稳压电源是电子工程领域中常用的电源装置,用于将交流电源转换为稳定的直流电源。
在电子设备的设计和实验过程中,直流稳压电源起到了至关重要的作用。
本课程设计旨在帮助学生深入了解直流稳压电源的原理和设计过程,并通过实践操作,掌握设计直流稳压电源的技能。
一、理论知识1.1 直流电源的概念与分类直流电源是指输出电流为直流的电源装置,根据输出的电流稳定性和特性,可以分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
1.2 线性稳压电源的工作原理线性稳压电源采用变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
通过将输入电压转换为直流电压,并经过稳压控制电路的调节,使得输出电压稳定在一定的范围内。
1.3 线性稳压电源的设计要点线性稳压电源的设计要点包括输入电压范围选择、稳压管的选取与设计、输出电压调节等。
在设计过程中需要考虑电源的稳定性、效率和功率损耗等因素。
1.4 开关稳压电源的工作原理开关稳压电源利用开关管的开关行为来实现对输出电压的稳压控制。
通过高效的开关变换,能够实现更高的功率转换效率。
1.5 开关稳压电源的设计要点开关稳压电源的设计要点包括:开关管的选取与驱动、滤波电路的设计、反馈控制策略的选择等。
在设计过程中需要考虑开关管的损耗、电磁干扰等问题。
二、实践操作2.1 线性稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计线性稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作电路搭建与调试过程。
实验步骤: 1. 确定输入电压范围,选择合适的变压器。
2. 设计整流电路,将交流电转换为直流电。
3. 设计滤波电路,去除交流成分,使得输出电压更加稳定。
4. 选取合适的稳压管,并设计稳压电路,实现输出电压的稳定控制。
5. 搭建电路原型并进行调试,测试输出电压的稳定性与效果。
2.2 开关稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计开关稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作开关管的驱动、滤波电路的设计以及反馈控制策略的选择。
实验步骤: 1. 选择合适的开关管,并设计驱动电路,实现对开关管的控制。
直流稳压电源课程设计报告直流稳压电源
3 .1.1电路及参数计算.....................................................12
3 .1.2工作原理及功能说明...............................................12
(a)是限流型(b)是截流型
图5保护电路的电路形式
第三部分电路设计与器件选择
图6设计方案电路图
3 .1.1变压整流
3 .1.1电路及参数计算.
①选择电源变压器
变压器的作用是将220V交流电降压到负载所需要的电压。根据本课题设计要求,一般调整管的压降在2~3V,
由VCE≤UImin——Uomax,令VCE=3V,Uomax=12V,所以UImin≥15V;
整流滤波电路:利用单向导电元件二极管,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电;而由于电抗元件在电路中具有储能作用,并联的电容器C在电源供给的电压升高时能把部分能量储存起来,而当电源电压降低时,就能把电场能量释放出来,使负载电压比较平滑,电容C具有平波的作用。
整流滤波电路的结构如下图2所示。220V交流电压经变压器降压后,其次级电压变为U2。经二极管D1~D4, 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IL流过的负载电阻RL,且方向是一致的,因此电源变压器得到了充分的利用,但输出的是脉动直流。
(4)稳压: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。
(5)保护:过压和过流保护,限流保护电路和截流保护电路或利用稳压管的反向击穿稳压进行过压保护。
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。
简易直流稳压电源 课程设计报告
1.整体方案设计1.1设计思路1.1.1直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路组成,其基本原理框图如图1-1所示。
图1-1直流稳压电源基本原理框图首先选用合适的电源变压器将电网电压降到所需要的交流电源。
降压后的交流电压,通过整流电路整流变成单项脉动直流电压。
直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压,即滤除交流成分,保留直流成分,滤波电路一般有电容组成,其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压。
稳压电路:稳压电路的作用适当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能是输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。
稳压电路整流电路滤波电路1.2总体方案论证与选择该系统总体方案设计主要在可调电压输出部分,其要求是输出电压从3V 开始连续可调。
因此,以下主要对两种方案进行论证与选择。
◆方案1: 晶体管串联式直流稳压电路。
交流电压经整流滤波后,得到平滑的直流电压,作为稳压电路的输入电源从UI 输入。
同时运用了比较放大电路,它的核心是调整管,输出电压的稳定是管的压降相应改变,使输出电压保持稳定。
图1-2方案1的框图◆方案2:采用三端可调集成稳压器电路。
它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器LM317,输出电压调整范围宽,此稳压器的基准电压是1.25V ,而要求电压从3V 起连续可调,因此需要设计电压补偿电路才可实现输出。
变压器变压 整流电路 稳压电路取样电压 比较反馈 输出电压图1-3 方案2的框图分析:方案二有三端集成稳压器,调节简单方便,容易操作;方案一电路比较复杂,成本较高,适用于要求较高的场合。
故采用第二种设计方案。
整流滤波电路 可调式集成稳压器 输出电压2.单元电路的方案选择与论证2.1各模块介绍:直流稳压电源的输入为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的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。
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。
小功率直流稳压电源的设计
⼩功率直流稳压电源的设计⼩功率稳压电源设计课题名称⼩功率稳压电源的设计专业班级学⽣姓名指导⽼师⼩功率直流稳压电源的设计⼀、实验⽬的1.学习⼩功率直流稳压电源的设计与调试⽅法。
2.掌握⼩功率直流稳压电源有关参数的调试⽅法。
⼆、预习要求1.根据直流稳压电源的技术指标要求,按照教材中介绍的⽅法,设计出满⾜技术指标要求的稳压电源。
根据设计与计算的结果,写出涉及结果。
2.制定出试验⽅案,选择实验⽤的设备。
三、设计⽅案(总体框图设计)实验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。
⼯作流程如下:图1 直流稳压电源的设计电路框图图2 直流稳压电源的⽅框图1.电源变压器的设计电源变压器: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U2。
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。
⼀般⼩型变压器的效率为:表 2 . 6 . 1 变压器的效率表根据设计的要求,最终要输出5V 的直流电压。
若从变压器输出的送给整流滤波电路的电压V 2为10V ,则电容滤波电路的负载电压V C 与V 2的关系为:V C = (1.1 ~ 1.2)V 2 ;V c = 1.2 * 10 = 10 v为了稳定直流电压为5V ,后⾯的稳压电路选⽤集成稳压器:LM7805CT 。
也就是说V 2为10V 符合要求。
于是变压器的变⽐n 可以计算:n = = = 13.75于是可以⽤变⽐n 为14的功率为8W 变压器。
图2 . 2 . 1 电源变压器2.整流电路的设计整流电路的任务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作⽤,因此,⼆极管是构成整流电路的关键元件。
在⼩功率(1kW 以下)整流电路中,常见的⼏种整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。
图2 . 3 . 1⽅案⼀12VV22016图2.3.1是容性负载单相桥式整流电路。
它的四臂是由四只⼆极管构成,当变压器B 次级的1端为正、2端为负时,⼆极管D2和D4因承受正向电压⽽导通,D1和D3因承受反向电压⽽截⽌。
小功率可调输出稳压电源课程设计
第一章小功率可调输出稳压电源描述直流稳压电源,一般是将~220V、50Hz的交流电网电压,经电源变压器降压,再经整流、滤波和稳压后,获得平稳的直流电压输出。
1.1 小功率可调输出稳压电源的原理在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,小功率的稳压电源是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路等四部分组成。
在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,小功率的稳压电源是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路等四部分组成。
功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压;稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定。
工频交流脉动直流 直流负载图1直流稳压电源方框图1.2整流滤波电路的确定整流电路,有单相半波整流、单相全波整流和单相桥式整流电路。
滤波电路有电容滤波、RC滤波等。
作为直流稳压电源使用的整流滤波电路,一般采用单相桥式整流、电容滤波电路.且整流器件多采用硅桥。
大多数滤波器都采用大容量的电解电容器和小容量的有机薄膜电容器并联,来构成低,高频滤波电路。
1.3稳压电路在直流稳压电路的各种形式中,属于使用分立元件组成的,有串联型稳压电路、并联型稳压电路、开关型稳压电路和硅稳压管稳压电路等。
在这些稳压电路中,除硅稳压管稳压电路因电路简单,又有一定稳压效果,在某些要求不高的电子设备中尚有应用外,其他各种分立元件的稳压电路已很少有人去设计它们了。
属于使用集成稳压器组成的稳压电源有用三端固定式集成稳压器、三端可调式集成稳压器和集成开关电源控制器组成的稳压电源。
由于用集成稳压器组成的稳压电源电路简单、性能好、成本低、故障少因此一般在设计直流稳压电源时,多采用集成稳压器去完成。
第二章方案设计2.1 设计任务和要求1.输出电压(1)Uo=+5V,(2)Uo=0—15V,连续可调。
小功率直流稳压电源的课程设计
西安科技大学高新学院机电一体化课程设计报告名称小功率可调直流稳压电源专业:机械设计制造及自动化班级:机单0902组号:第十组组员:涂杉杉查欢杜照金胡宇晨指导教师:绍小强实习时间:2012年7月2日至13日目录第一章绪论 (2)1.1电路基本知识 (2)1.2 电源变压器 (2)1.2.1电源变压器概述 (2)1.2.2电源变压器功能 (2)1.2.3电源变压器的分类 (2)1.2.4变压器的型式 (2)1.3整流电路的基本知识 (3)1.3.1单相桥式整流电路的工作原理 (3)1.4直流稳压电路工作的原理 (4)1.4.1串联型稳压电路的工作原理 (5)1.4.2具有放大环节的串联稳压电路 (6)第一章绪论1.1电路基本知识在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,小功率的稳压电源是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路等四部分组成。
在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,小功率的稳压电源是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路等四部分组成。
1.2 电源变压器功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压;稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定。
1.2.1电源变压器概述过整流电路将交流变为脉动的直流电压。
由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。
电源变压器的作用是将交流220V 的电压变为所需的电压值,然后同样的电压还随电网电压波动、负载何温度的变化而变化。
1.2.2电源变压器功能电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的使用。
变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等。
小功率数控稳压直流电源设计
电子线路课程设计报告设计课题:小功率数控直流电压源的设计专业班级:小组成员:指导教师:设计时间:2016.09~2016.12小功率数控直流电压源的设计一、设计任务与要求1.要求操作方便,电压稳定度高。
2.能够0到9.9v可调。
3.输出电压采用数字显示,可用于要求电源精度比较高的设备。
4.不能使用单片机。
二、方案设计与论证对设计要求的总体分析:由于题目是数控稳压电源,并且有精确的步进值,因而不适合采用普通的串并联方式的线性稳压电源。
且由于电路结构简单,集成度高,可以很容易实现的精确女的递增和递减的功能控制。
由于不能使用单片机,因而只用到了数字技术中的可逆计数器,D/A转换器,译码显示等电路。
方案一、数控直流稳压电源共有六部分组成,其中输出电压的调节是通过“+”和“—”两个按键来操作的;步进电压精确到0.1v去控制可逆计数器分别作加,减计数;可逆技术器的二进制输出分两路进行,一路用于驱动数字显示电路,精确显示当前输出电压值:另一路进入数模转换电路:数模转换电路将数字量按比例转换成模拟电压,然后经过射极跟随器的控制,调整输出级,使输出稳定直流电压。
方案二、可逆技术器的输出是依次递增或递减的数字量,经过数模转换后变成模拟电压值。
由于电压的数数值可以把输出的模拟电压经过模数转换再显示,也可以直接把数模转换前的数字量直接经译码显示。
三、单元电路设计与参数计算1.“+”, “-”键控制的可逆计数器的设计工作原理:此部分电路主要用两个按钮开关作为输出电压增和减的调整键,与可逆计数器的加计数CPU 时钟输入端和减计数CPD 时钟输入端相连,可逆计数器采用两片四位十进制同步加/减计数集成块74LS192 芯片级联而成。
由于要求输出电压从0V 到9.9V 可以调节,所以级联的两个74LS192 计数器总计数范围从00000000 到10011001(即0~99)。
而74LS192 芯片本身为十进制可逆计数器,所以只需两块这样的芯片级联就可以达到目的。
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西安科技大学高新学院机电一体化课程设计报告名称小功率可调直流稳压电源专业:机械设计制造及自动化班级:机单0902组号:第十组组员:涂杉杉查欢杜照金胡宇晨指导教师:绍小强实习时间:2012年7月2日至13日目录第一章绪论 (3)1.1电路基本知识 (3)1.2 电源变压器 (3)1.2.1电源变压器概述 (3)1.2.2电源变压器功能 (3)1.2.3电源变压器的分类 (3)1.2.4变压器的型式 (4)1.3整流电路的基本知识 (4)1.3.1单相桥式整流电路的工作原理 (4)1.4直流稳压电路工作的原理 (6)1.4.1串联型稳压电路的工作原理 (6)1.4.2具有放大环节的串联稳压电路 (7)第一章绪论1.1电路基本知识在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,小功率的稳压电源是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路等四部分组成。
在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,小功率的稳压电源是由电源变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路等四部分组成。
1.2 电源变压器功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压;稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定。
1.2.1电源变压器概述过整流电路将交流变为脉动的直流电压。
由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。
电源变压器的作用是将交流220V 的电压变为所需的电压值,然后同样的电压还随电网电压波动、负载何温度的变化而变化。
1.2.2电源变压器功能电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等。
1.2.3电源变压器的分类根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~0.5kVA为中功率,0.5kVA~25VA为小功率,25VA以下为微功率。
1.2.4变压器的型式变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。
当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。
一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。
在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。
因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。
1.3整流电路的基本知识1.3.1单相桥式整流电路的工作原理单相桥式整流电路如图1.3.1(a)所示,图中Tr为电源变压器,它的作用是将交流电网电压vI变成整流电路要求的交流电压,RL是要求直流供电的负载电阻,四只整流二极管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
单相桥式整流电路的工作原理可分析如下。
为简单起见,二极管用理想模型来处理,即正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。
在v2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,只能经过二极管D1流向RL,再由二极管D3流回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。
在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。
其电流通路可用图1.3.1(a)中实线箭头表示。
在v2的负半周,其极性与图示相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,只能经过二极管D2流向RL,再由二极管D4流回变压器,所以D1、D3反偏截止,D2、D4正向导通。
电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负,与正半周时相同。
其电流通路如图1.3.1(a)中虚线箭头所示。
1.3.2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,Vo=0.45Vi,变压器的利用率低。
1.3.3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。
综上所述,桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
根据上述分析,可得桥式整流电路的工作波形如1.3.1(c)。
由图可见,通过负载RL的电流iL以及电压vL的波形都是单方向的全波脉动波形。
桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高。
因此,这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。
电路的缺点是二极管用得较多,但目前市场上已有整流桥堆出售,如QL51A~G、QL62A~L等,其中QL62A~L的额定电流为2A,最大反向电压为25V~1000V。
故单相桥式整流电路常画成图1.3.1(b)所示的简化形式。
图1.3.1(a) 图1.3.1(b)图1.3.1(c)1.4直流稳压电路工作的原理实用的串联型稳压电源至少包含调整管、基准电压电路、取样电路和比较放大电路四个部分组成。
此外,为使电路安全工作,还常在电路中加保护电路,如图所示。
图1.4串联型稳压电路方框图1.4.1串联型稳压电路的工作原理基本调整管电路:如下图1.4.1(a)所示为稳压管稳压电路,负载电流最大变化范围等于稳压管的最大稳定电流和最小稳定电流之差,即(IZM-IZ)。
扩大负载电流的最简单方法是:利用晶体管的电流放大作用,将稳压管稳定电路的输出电流放大后,再作为负载电流。
电路采用射极输出形式,因而引入了电压负反馈,可以稳定输出电压,如图1.4.1(b)所示,常见画法如图1.4.1(c)所示。
(a)稳压管稳压电路(b)加晶体管扩大负载电流的变化范围(c)常见画法图1.4.1 基本调整管稳压电路扩大负载电流的最简单方法是:利用晶体管的电流放大作用,将稳压管稳定电路的输出电流放大后,再作为负载电流。
电路采用射极输出形式,因而引入了电压负反馈,可以稳定输出电压,如图(b)所示,常见画法如图(c)所示。
调整管:晶体管的调节作用使UO稳定,晶体管称为调整管。
要使调整管起到调整作用,必须使它工作在放大状态。
串联稳压电源:由于调整管与负载相串联,故称这类电路为串联型稳压电源。
线性稳压电源:由于调整管工作在线性区,故称这类电路为线性稳压电源。
1.4.2具有放大环节的串联稳压电路★电路构成基本调整管稳压电路的输出电压不可调,且输出电压因UBE的变化而变,稳定性较差。
为了使输出电压可调,加深电压负反馈,可在基本调整管稳压电路的基础上引入放大环节。
电路如下图所示,由调整管、基准电压电路、取样电路和比较放大电路组成。
图1.4.2具有放大环节的串联稳压电路★稳压原理当电网电压波动(或负载电阻的变化)使输出电压UO上升时,取样电压UN增大,由于稳压管的电压UZ不变,运放的输入电压UNP(=UN-UP=UN-UZ)增大,使A的输出减小(即调整管的基极电位降低),而使调整管T的c-e压降低增大,从而调节输出电压UO (=UI-Uce)减小。
使输出电压得到稳定。
可见,电路是靠引入深度电压负反馈来稳定输出电压★输出电压的可调范围当电位器R2的滑动端在最上端时,输出电压最小为当电位器R2的滑动端在最下端时,输出电压最大为若R1=R2=R3=300Ω,UZ=6V,则输出电压9V≤UO≤18V。
2.1.5 集成稳压器选用时的注意事项①在选择集成稳压器时,应该兼顾性能、使用和价格几个方面。
性能指标主要根据负载电压电流的大小、调整率的高低以及工作稳定范围的宽窄来选。
②对电源精度要求较高的电子产品(例如通信设备、航空设备、高档仪器仪表等)的稳压电源电路及使用电池供电的稳压电路,可选用低压差、低功耗的集成稳压器。
对输出电压需要关断控制的稳压电源电路,应选用多端可控式集成稳压器,五端集成稳压器。
对需要同时生产+5V输出电压和复位电压的电源电路,可选用L78LR05、L78MR05等集成稳压器。
对需要多组不同输出电压的电源电路,可选用八端集成稳压器。
③选择集成稳压器的主要参数确定集成稳压器的类型后,还应根据负载电路选择集成稳压器的主要参数,包括输入电压、输出电压、输出电流、压差、电压调整率、电流调整率等。
所选集成稳压器的输入电压应与整流滤波电路的输出电压(或电池的电压)相适应,其输出电压应与负载电路的工作电压值相同,其输出电流应大于负载电路的最大工作电流(要留有一定的功率余量)。
要根据应用电路的电压极性选择正确的输出电压,即集成稳压器的输出电压极性应与应用电路的的电压极性相同。
第二章设计方案一.设计目的1.学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。
2.掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。
二.设计任务及要求1. 性能指标要求:V0=+5v2. 技术指标:波纹电压≥5mv3. 电压调整率k u≤3% 电流调整率:Ki≤1%1.2.2、相关技术的介绍集成稳压器的原理与分立晶体管稳压器基本相同,也是由调整元件、误差放大器、基准电压、比较取样等几个主要部分组成。
但是集成稳压器充分利用了集成技术的优点,在线路结构和制造工艺上都采用了很多基本的模拟集成电路的方法。
诸如偏置电路、电流源电路、基准电压源电路、各种形式的误差放大器和集成稳压器所特有的启动电路、保护电路等。
与分立元件稳压器相比,集成稳压器具有体积小,成本低,使用方便,性能指标高的优点,这使得它的应用日趋广泛。
1.3方案选择方案一:运用基于LM317K可调式的稳压器电源使用LM317K可调式稳压器,可连续输出可调的直流正电压。
稳压器内部含有过流,过热保护电路,该电路由电阻R 和可变电位器RP组成输出调节电压电路,其特点是输出电压连续可调,调节范围较宽,可达到1.2V—37V,其负载调整率电压调整率等指标显然均优于固定式三点稳压器。
但由于本次设计指标要求输出电压为+5V的直流稳定电压,故此可调式稳压器不宜采用。
方案二:运用基于LM7805固定式三端稳压器使用LM7805三端稳压器,输入端接电容可以进一步滤波,而输出端接电容还可以改善负载的瞬间影响。
此电路的稳定性比可调式三端稳压器要好。