直流稳压电源的制作概述
简述直流稳压电源的组成和工作原理。
直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置，其组成和工作原理如下：
组成：
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器：将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压，以满足整流电路和输出直流电压的要求。
整流电路：利用整流元件（如硅整流二极管）的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
滤波电路：利用电容元件的储能作用，将脉动的直流电平滑化，得到比较平滑的直流电压。
稳压电路：利用稳压元件（如硅稳压管）的电压调整作用，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。
工作原理：
第一步，变压器：是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。
其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。
通过调整变压器的变比，可以得到满足要求的交流电压。
第二步，整流滤波：利用整流二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
同时，通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除，得到比较平滑的直流电压。
第三步，稳压：利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出直流电压的目的。
03-直流稳压电源的制作与调试
直流稳压电源的制作与调试直流稳压电源是一种能为负载提供稳定直流电源的电子装置，本训练在对直流稳压电源训练电路组成及工作过程进行分析的基础上，对直流稳压电源实物制作及调试进行指导。
一、训练电路分析直流稳压电源一般由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四部分组成。
图7.10为一种连续可调的直流稳压电源电路。
工作原理如下：220V 的交流电经过T 1变压器进行降压，变压器降压后次级输出的交流电通过VD 1-VD 44个二极管组成的整流桥进行整流，将交流电转变为脉动的直流电，再经过C 1进行滤波变成平滑，脉动小的直流电，稳压电路采用集成稳压器LM317来实现，LM317有三个端输入端Vin ，输出端Vout ，调整端ADJ,输入端并入瓷介小容量电容用来抵消电感效应，二极管D 5起保护作用，输出表达式为 ,REF U 是集成稳压器的输出电压为1.25V ，1.25V 是三端稳压器输出端与调整端之间的固有参考电压，改变R 2的值，Uo 的值即可改变，由此在输出端即可得到连续可调的直流电压。
图1 可调直流稳压电源训练电路二、实物制作在对训练电路进行实物制作之前，可以利用Multisim 软件对其进行仿真，仿真成功后，利用元器件和PCB 板进行实物制作，实物制作所需元件如表7.5所示。
表7.5 训练电路元件清单REF O U R RU )1(21+=实物制作时注意以下几点：（1）在将器件安装到PCB板上之前，对所选用的器件进行了测试，尽量减少因器件原因造成的电路故障，缩短调试时间，以确保每个器件完好。
（2）安装时，先安装比较小的元件。
首先安装整流电路，再安装稳压电路，最后再装上电容等。
（3）在焊接过程中注意不出现挂锡或虚焊情况，避免人为故障。
（4）电路焊接安装完毕后，应先对照电路图按顺序检查一遍，检查每个元件的规格型号、数值、安装位置管脚接线是否正确。
着重检查电源线，变压器连线，是否正确可靠。
检查每个焊点是否有漏焊、假焊和搭锡现象，线头和焊锡等杂物是否残留在印制电路板上。
自制可调直流稳压电源
自制可调直流稳压电源在电子电路实验和项目制作中，一个可靠的直流稳压电源是不可或缺的。
通过自制一个可调直流稳压电源，您可以根据需要调整输出电压，从而提供适合各种应用的电源。
本文将向您介绍如何自己制作一个简单但实用的可调直流稳压电源。
在开始之前，请确保您具备一定的电子知识和基本的电路制作技能。
材料清单：1. 一个适配器（输入电压220VAC，输出电压12VDC）2. 一个变压器（输入电压220VAC，输出电压12VAC）3. 一个桥整流器4. 一个电容器（容量1000μF，额定电压25V）5. 一个电位器（阻值10kΩ）6. 一个稳压集成电路LM3177. 一个散热器8. 一个转接头（用于连接电路到外部电源）步骤：1. 首先，将适配器插头连接到转接头上并插入电源插座。
确保适配器的输出电压为12VDC。
2. 将适配器的正极连接到桥整流器的“+”端，将适配器的负极接地。
3. 将桥整流器的输出连接到电容器的正极，并将电容器的负极接地。
4. 将电容器的正极连接到稳压集成电路LM317的“输入”脚，将电容器的负极连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚。
5. 将电位器的中间引脚连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚，将电位器的两侧引脚分别连接到稳压集成电路LM317的“调节”脚和“输出”脚。
6. 将散热器安装在稳压集成电路LM317上以保持散热效果。
7. 将稳压集成电路LM317的“输出”脚连接到您需要供电的电路或设备。
完成上述步骤后，您就成功地制作了一个可调直流稳压电源。
使用和调节：1. 在使用之前，请确保所有连接都正确并没有短路。
2. 将电路连接到您需要供电的电路或设备。
确保极性正确。
3. 通过调节电位器来调整输出电压。
您可以使用万用表来测量输出电压以确保其准确性。
4. 可调直流稳压电源的调节范围通常是从1.2V到12V。
通过旋转电位器，您可以在此范围内调整输出电压。
注意事项：1. 在进行任何操作之前，请将电源拔掉，以确保安全。
直流稳压电源制作
直流稳压电源制作电子设备都必须有直流电源。
大部分直流电源都是将电力网上的交流电变化成稳定的直流电向电子设备供电。
根据电子设备的不同，对电源的要求也不一样。
比如，有的电子设备要求直流电源提供较大的功率，有的电子设备要求电源的输出电压纹波系数小；也有的要求直流电源输出的电压可调。
1.直流稳压电源的组成直流稳压电源，由交流电源滤波器、交流电压变换的电路、整流电路、滤波电路、稳压电路等组成。
2.直流稳压电源设计制作过程根据目前电子产品的迅速发展和需要，大都才用集成电路，以提高电路的稳定性且安装调试及维修也方便。
本节以具有延时接通和短路保护功能的直流稳压电源为例介绍直流稳压电源的设计制作过程。
具有延时接通和短路保护功能的直流稳压电源如图：有图可见，该直流稳压电源电路与普通的稳压电源电路相比，多用了一只电阻R和一只继电器K，目的是防止大容量储能电容器在开始通电的瞬间产生很大的浪涛电流，造成熔断器熔体熔断，甚至烧坏整流二极管或电源变压器一次绕组的危险。
其工作原理如下：电源接通后，经桥式整流器整流输出的脉动电压通过R对C1缓慢充电。
此时，稳压电源输出端的12V电源还来不及建立，继电器KM无吸合电流，触点常开。
充电时间常数有效地限制了通电瞬间在变压器次级回路上产生的浪涛电流。
随着C1充电电压的逐渐上升，数秒中后，三端式集成电流IC输出12V直流电压。
同时，继电器吸合，接触点闭合，R被短路，稳压电源即进入正常工作状态。
当稳压电源输出短路时，输出电压下降，继电器释放，R再次接入电路，使短路电流减小，起到输出短路保护的作用。
3.性能指标（1）输出稳定的直流电压：12V(2)输出稳定的空载直流电压：12V（3）输出空载电流：60-100mA说明：该电路输出电压12V一般不作调整。
4.参数确定该稳压电路中的元件参数见表5.画电原理及生成PCB图（1）具有延时接通和短路保护功能的直流稳压电源的电原理图如图（2）图直流稳定电源电原理图所生成的印制电路板PCB图如图电路制作、调试与指标测量1.印制电路板的制作采用手工制作印制电路板，其具体方法和步骤参见本章……，这里不再重述。
数控直流稳压电源设计
数控直流稳压电源设计1.数控直流稳压电源的概述现代电子装置在供电要求方面有着越来越高的要求，而数控直流稳压电源则是目前广泛应用的一种供电装置。
数控直流稳压电源不仅具有直流稳定的输出特性，而且还能实现数字化控制，具有更加高效、精确的供电能力和性能。
数控直流稳压电源适用于各种电子装置的开发和生产领域，如通信技术、医疗器械、军事通讯和工业自动化等。
2.数控直流稳压电源的设计原理数控直流稳压电源主要由下列几个模块组成。
2.1输入端输入端是稳压电源的第一步，它接收外部电源的直流或交流信号，并且对输入电压进行过滤和波形整形，以确保后续的电路可以正常工作。
2.2稳压模块稳压模块负责稳定输出电压的值。
在闭环控制下，稳压模块保证输出电压稳定在标准值附近，即使在输入电压波动或负载变化的条件下，它也能确保输出电压的稳定性和可靠性。
2.3数控模块数控模块为整个电源提供了数字化控制的功能。
它包括一个集成电路、显示屏、输入设备和计算机接口等组成部分。
通过输入输出端口与计算机相连，可实时监测和控制电源的电压、电流、功率等参数。
2.4保护模块保护模块负责保护电源免受外界环境的影响。
它包括四种保护措施：过压保护、过温保护、过载保护和短路保护，并采用相应的防护电路来实现保护功能。
3.数控直流稳压电源的设计流程数控直流稳压电源的设计流程包括以下几个步骤：3.1确定电源的基本参数这包括电源输出电压、电流、功率、负载范围等参数。
设计人员需要根据电路应用需要，确定电源所需的输出电压和电流等参数。
3.2选取和确认元件在确定电源的基本参数后，设计人员应选择与之相适应的元件，包括电容器、电感器、稳压管、集成电路等，这是设计数控直流稳压电源的关键步骤之一。
设计人员需要综合考虑元件的品质、供货和维护等方面的因素，以便在成本和性能之间取得平衡。
3.3进行电路设计在确定元件后，设计人员需要根据设计参数和基本电路原理，设计稳压电源的具体电路方案，逐步完善和优化电路。
可调直流稳压电源制作原理
可调直流稳压电源1、可调直流稳压电源的构成可调直流稳压电源是由降压、整流、滤波、稳压、调整、滤波、电压指示构成的。
降压的作用是：将输入的220V交流电压降到24V。
此时输出的还是交流电压。
整流的作用是：将交流电压整流成直流电压。
此时输出的是只有正半周的电压。
加电指示的作用是：加电后红色指示灯亮。
指示稳压电源已经加电。
滤波的作用是：将正半周的电压过滤成纹波系数很小的接近直流的电压。
稳压的作用是：将纹波系数很小的输出电压稳定在用户需要的直流电压上。
输出电压调整：根据用户的需要，调节稳定输出电压值。
二次滤波：为了在用电时需要突发大电流时，向负载提供瞬时电流。
稳定输出电压。
电压指示：将当前输出的电压值用表头显示出来，以便用户对输出电压调整和使用。
其原理框图如图1所示。
图1 稳压电源框图2、所用的器件和电原理图组成降压的元件是：变压器B1。
组成整流的元件是：D1-D4这四只二极管组成滤波的元件是2200微法、耐压50V的电解电容C1（外形如图3所示）。
组成加电指示的元件是：限流电阻R1和红色发光二极管。
组成稳压的元件是：可调输出电压的集成三端稳压器LM317。
组成输出电压调整元件是：电位器R P（外形图如图4所示）。
组成二次滤波元件是：10uF、耐压50V的电解电容C2。
组成电压指示元件是：0-24V指针式电压表头。
电原理图如图2所示。
图2 可调稳压电路电原理图图3 电解电容外形图图4 电位器外形3、电路板布局以及安装有关电路板上原器件的安装如图5所示。
装元器件时应该先装矮的元件，后装高的元件。
图（a）是总装配图。
图（b）是电位器和发光二极管装配图。
图（c）是三端稳压器引脚图。
图（d）是表头和输出端子接线图。
外形图如图6所示。
（a）（b）（c）（d）图5装配图图6 外形图4、装配顺序及调试方法：1）首先安装D1-D4构成的电桥。
安装完毕后可以从输入端用电10KΩ阻挡正反向测量是否有短路。
如果内阻很大则说明没有短路。
数控直流稳压电源的设计和制作
数控直流稳压电源的设计和制作数控直流稳压电源，是一种集数字化控制、直流电源稳定输出功能于一体的电子制品，它广泛应用于各类实验、测试、仪器、通讯系统及各种机电设备中。
今天我们就来谈谈数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程。
一、设计1.稳压芯片选型在设计数控直流稳压电源中，首先要选用一款适合的稳压芯片。
常见的稳压芯片有LM317、LM350、LM338等，选择其中的一种根据自己的需求进行选择。
例如，LM317适合安装功率较低的电路，LM350适合于安装功率较大的电路，而LM338的输出电流可达5A以上，是一种非常适合于实验室及大功率稳压电源设计的芯片。
2.规划电源输出模块在设计中需要考虑输出模块的功能设置与实际需要相符，因此需要详细了解电源输出模块的所有类型，包括DC稳压输出、DC包络线输出、交流输出、多路并联输出等的优劣之处，然后选用适合自己需要的类型进行设计。
3.阻容电路的设计在电源输出中需要设计阻容电路，其目的是为了保护电源不受怠工放置，以及电源的过载保护等，详见下面内容。
二、制作1.准备器材在制作数控直流稳压电源之前，需要准备相应的器材和材料，例如PCB板、元器件、焊接工具等。
2.电源输出模块的焊接在制作中需要用到数控直流稳压电源输出模块，首先在PCB板上进行焊接，接下来安装电容、二极管等元器件，进行一定量的基础防护。
3.安装稳压芯片安装稳压芯片需要考虑其散热问题，此时应该做好散热片附加硅脂，以保证芯片处于稳定状态。
4.接线在焊接和装配完成后，接线工作是必要的。
在接线时，必须要认真看清接线图，把电路板上的元器件和接线线路进行一一对应，以便拼接时不会出现误差。
5.开机测试制作数控直流稳压电源时，一定要经过开机测试。
在开机时，应该观察电源的工作状态是否正常，电压是否稳定，是否存在短路等问题。
这样可以在实际应用时更加安全和稳定。
以上就是数控直流稳压电源的设计和制作的具体过程，每一步都要做好方案设计和操作步骤的准备工作，以确保电源的稳定运行。
直流稳压电源制作
第九章直流稳压电源制作任何一个电子电路要正常工作，都需要有直流电源提供能量。
干电池是一种性能良好又便于携带的直流电源，但它的容量很小，只能向简单电路提供小功率。
多数电子整机都需要消耗比较大的功率，因此需要大容量的直流电源。
一、整流与滤波电路直流电源通常由三部分构成：整流电路、滤波电路和稳压电路。
整流电路将交流电变成直流电，滤波电路将脉动的直流电变成平滑的直流电，稳压电路能够自动稳定输出的直流电压。
直流稳压电源的能量来自于民用电力网。
大家知道，民用电力网提供的是220V、50Hz的正弦交流电。
所谓“交流电”，是指电压或电流的方向在不断变化。
而电子电路需要的是几伏特至几十伏特的直流电，“直流电”是指电压或电流的方向是单一不变的。
因此，稳压电源先将电力网的电压降低到所需要的值，再将交流电转换成直流电。
这项工作由整流电路来完成。
整流电路有多种形式，常府的有半波整流、全波整流和桥式整流。
半波整流电路如图9-1(a)所示。
变压器将电力网的220V交流电压降低到我们所需要的E值，它的电压波形如图9-1(b)所示。
图中二极管的作用是整流，因为二极管具有单向导电特性，所以电流只能从上到下流过负载电阻R，在R的两端得到正极性电压，电压波形如图9-1(c)所示。
显然，输出电压是单向的，但大小是变化的、脉动的，我们把这种电压叫做直流脉动电压。
如果将二极管的连接方向更改如图9-2(a)所示，那么，流过负载R的电流就只能是由下向上，输出电压的波形如图9-2（b）所示，所以在电阻R两端得到的是负极性的直流脉动电压。
半波整流只利用了输入电压的一半，所以它的效率比较低，输出直流电压的平均值也比较低。
若把电路接成如图9-3所示的全波整流形式，就能提高效率。
从图9-3可以看出，相对于变压器中心抽头C来说，线圈首尾两端(A、B)的瞬间电压极性总是相反的，所以二极管D1、D2是交替导通的。
但是，从负载电阻R来说，电流方向始终是从上到下，所以输出电压的波形如图9-3(b)所示，输出电压的平均值比半波整流要高一倍。
直流稳压电源的设计与制作
仿真一：电源变压器的基本特性
1、要求：电源变压器：10：1，200V/50Hz
负载电阻：100欧，示波器
电 2、仿真电路： 源 变 压 器
3、回答问题：
• 变压器初级输出电压幅值约为 V 电 • 变压器次级输出电压幅值约为 V 源 • 初级绕组输入电压与次级绕组输出电
变 压之比 约为 ： 。
压
器 注：理想变压器满足：
v1
整 D1导通、D2管截止，
v2
流
负载中有电流流过； v2
D2
电
在U2负半周：
0
D1截止、D2管导通，
2
3 4
t
路
负载中有电流流过。 vo
0
t
仿真三：单相全波整流电路 1、要求：二极管（理想）2只 2、仿真电路：
整 流 电 路
3、观察并回答问题：
❖全波整流电路的输出电压波形并记
录。
整 ❖输出电压是
整 流 电 路
3、观察并回答问题：
❖桥式整流电路的输出电压波形并记
录。
整 流 电 路
❖输出电压是
性）
（双极性/单极
❖输出电压是
（全波/半波）
❖输出电压与输入电压的幅值相比是
（基本相等/相差很大）
❖如何用次级带中心抽头变压器输出
正、负两种极性的电压？
整流电路
3 桥式整流电路：
4、参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
5、整流二极管的选择：
整
（1）D管的最大整流电流IF必须大于
流 电
实际流过二极管的平均电流IDO ： IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL （2）D管的最大反向工作电压UR必须
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。
直流稳压电源的制作
RL D3 B
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路:
B D2
RL D4 A
输出是脉动的直流电压！
几种常见的硅整流桥外形：
~+~-
滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或 电感与负载RL串联。
原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电 感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电 路输出电压中的交流成份，保留其直流成 份，达到平滑输出电压波形的目的。
1 W78XX 3
+
2
UXX R
UI
CI
_
CO UZ DZ
+ UO
_
UXX : 为W78XX固定输出电压 UO = UXX + UZ
四、输出电压可调式电路
UI 1 W7805 3
Uo
33V
CI 0.33
2
7
6
2
R1 Co
F007 4 310k R2 0.1µ
(1) 稳压效果不好。 Uo=UZ –UBE (2) 输出电压不可调。
改进的方法：在稳压电路中引入带电压负 反馈的放大环节。
2. 具有放大环节的串联型稳压电路
取样 比较放大
基准
+ +
UI _ –
调整元件 T
UR FUO
+ + _C2 RL UO
–
取样 比较放大
基准
+ +
UI _ –
调整元件 T
UR
2 集成稳压电源
1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端
直流稳压电源的设计制作方法
直流稳压电源的设计制作方法要制作可调直流稳压电源，首先来了解一下可调直流稳压电源的基本工作原理。
直流稳压电源工作流程为降压、整流(把交流电变直流电)，输入滤波、三端稳压器稳压、输出滤波五部分。
下面是具体介绍。
220V的交流电从直流稳压电源插头经保险管送到变压器的初级线圈，并从次级线圈感应出经约9V的交流电压送到4个二极管。
二极管在电路中的符号有短线的一端称为它的负极(或阴极)，有三角前进标志的一端称为它的正极(或阳极)。
基本作用是只允许电流从它的正极流向它的负极(即只能按三角标示的方向流动)，而不允许从负极流向正极。
我们知道，交流电的特点是方向和电压大小一直随时间变化，用通俗的话说，它的正负极是不固定的。
但是不管从变压器中出来的两根线中哪根电压高，电流都能而且只能由D3或D4流入右边的电路，由D1或D2流回去。
这样，从右边的电路来看，碳硫分析仪正极永远都是D3和D4连接的那一端，负极永远是D1和D2连接的那一端。
这便是二极管整流的原理。
二极管把直流稳压电源交流电方向变化的问题解决了，但是它的电压大小还在变化。
而电容器有可以存储电能的特性，正好可以用来解决这个问题。
在电压较高时向电容器中充电，电压较低时便由电容器向电路供电。
这个过程叫作滤波。
图中的C1便是用来完成这个工作的。
经过C1滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路LM317T的Vin端(3脚)。
LM317T是一种这样的器件：由Vin端给它提供工作电压以后，它便可以保持其+V out端(2脚)比其ADJ端(1脚)的电压高1.25V。
因此，我们只需要用极小的电流来调整ADJ端的电压，便可在+Vout端得到比较大的电流输出，并且电压比ADJ端高出恒定的1.25V。
我们还可以通过调整PR1的抽头位置来改变输出电压-反正LM317T会保证接入ADJ端和+Vout端的那部分电阻上的电压为1.25V!所以，可以想到：当抽头向上滑动时，直流稳压电源输出电压将会升高!高压开关电源最主要的技术特点，就是在于输出电压很高。
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
稳压直流电源的课程设计---直流稳压电源设计
一、概述
直流稳压电源是一种常见的电子电源，它可以稳定地输出电流和电压，常用于芯片电
路的供电和电子设备的集成电路供电，可以将实际的电源电压降至需求的电压和功率。
本
次课程设计采用单线桥式变换器+单线开关稳压器的结构，利用DC-DC变换器的出力信号
进行整流，最终输出直流稳压电源。
二、直流稳压电源原理
直流稳压电源的输入端接交流电源，输入AC电变成DC电，由单线桥变换器输出DC 电；单线开关稳压器采用比较电路控制共模控制电路，电动机起来控制继电器，调节单线
变换器输出电压，实现输出电压稳定，使得最后输出稳定电压。
三、硬件结构
1、采用单线桥式变换器作为输入电源，用于转换宽范围的输入电源，并将AC电变成DC电。
2、采用单线开关稳压器，用于调节输出电压，保持恒定的电压和功率输出，以达到
稳压的要求。
3、采用三级型整流电路来实现直流电源的输出，将比较出来的电压整流，达到输出
电压的要求。
四、仿真与实践
1、首先根据电路图量出各个元件，并测量运行电压、时间和电流等指标，保证元件
的可靠性。
2、采用LTspice仿真设计，精确调节单线变换器和单线开关稳压器的参数，完成仿
真设计。
3、经过组装测试，检验稳压电源的稳定性，测试出来的电压跟仿真出来的电压有所
出入，表明仿真有一定的可靠性。
五、总结
本次课程设计主要采用单线桥式变换器+单线开关稳压器，实现直流稳压电源之目标。
经过仿真和实际测试，表明稳压电源拥有良好的稳定性，可以满足各种电子设备的采集需求。
直流稳压电源的制作
直流稳压电源实验直流稳压电源是各种电子产品中不可缺少的一部分，它能为各种电子设备和电路提供稳定的直流电源。
直流稳压电源，顾名思义，即电源的输出为稳定的直流电压，当电网电压波动，负载变化和环境发生变化时，其输出电压能维持相对的稳定。
1、实验目的①熟悉直流稳压电源的基本模块②熟悉稳压器件LM317的使用方法③了解直流稳压电源各环节的基本原理2、实验原理直流稳压源一般由电源变压器，整流器，滤波器，稳压器四个部分组成，组成结构框图如图2.1所示：图2.1 直流稳压电源的组成框图（1）电源变压器将交流电压U1降为整流器所需的输出电压U2。
变压器的原理想必大家都知道了。
如果输出电压太大，会烧坏后续电路的电子元件。
（2）整流器的功能是将输入的交流双极性电压变成单极性电压。
整流桥可由四个二极管桥式连接而成（也可以用专用的整流桥，市面上有售的）。
其结构功能原理图如图2.2所示。
当电压U1的正半周期流经时，D1和D3导通（如红箭头表示的回路），从而R1上有电流流过。
同理，负半周时D2和D4导通（如绿箭头表示的回路），此时R1上有与正半周方向相反的电流（或者是符号相反的电压值），于是在R1上将得到如图2.3所示的输出电压波形。
图2.2 整流桥的结构原理图图2.3(a) 输入电压波形图2.3(b) 输出电压波形（3）滤波电路：一般会在整流桥的输出端并联上容量很大的电容，即构成小功率直流电源常用的电容滤波电路，滤波的具体过程和原理可以自己去参考这方面的书籍，这里只要明白利用电容的充放电作用就可以了，即当从整流器输出的电压U3增加时，它会“充电”将电能储存起来，当U3下降时，它会“放电”将电能释放出来，如此过程就可以使本来不平滑的波形变成比较变化的波形（滤波）。
滤波电路部分的波形如图2.4所示，其中虚线表示滤波电路输入电压波形，实线表示输出电压波形。
图2.4 滤波电路波形图(4)稳压电路：经滤波电路后的输出电压还存在波动，因而需要稳压电路来稳定直流电压的电压量，一般采用可调式三端集成稳压器。
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
课题二制作直流稳压电源
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[课题2.1] 直流稳压电源的设计
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[课题2.1]Biblioteka 直流稳压电源的设计2.1.7集成稳压电路
2.三端固定输出集成稳压器 三端固定输出集成稳压器通用产品有CW7800系列(正电源)和
CW7900系列(负电源)。 其外形、封装形式和管脚排列如图2-12所示。 (1)基本应用电路 CW78oo系列的基本应用电路，如图2-13所示。该电路的
2.1.2将交流电转换为直流电的方法
小功率直流电源通常采用单相整流获得。其主要是利用二极 管的单向导电特性，将交流电变为脉动直流电的。如图2-1 所示，线性直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电 路和稳压电路四部分组成。
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[课题2.1] 直流稳压电源的设计
2.1.2将交流电转换为直流电的方法
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[课题2.2] 直流稳压电源的制作与调 试
2.2.3实训过程
4.安装焊接调试电路 装配时要注意的是二极管的极性，LM317T因工作电流较小，
可以不加散热片。装好后再检查一遍，无误后接通电源。这 时，用万用表测量C1两端，应有11 V左右的电压，再测C3 两端，应有2~7V的电压。再调节PR1、C3两端的电压应 该能够改变，调到你所需要的电压即可。输出端可以接一根 十字插头线，以便与用电器相连。
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[课题2.1] 直流稳压电源的设计
直流稳压电源的制作与调试
01 设计合适的整流电路，将交流电转换为直 流电。
02
设计滤波电路，滤除直流电中的交流成分 ，提高电源的稳定性。
03
设计稳压电路，确保输出直流电压的稳定 。
04
根据实际需求，设计合适的电源指示电路 和保护电路。
制作步骤
按照电路设计图，将各元器件 焊接在电路板上。
检查焊接质量，确保无虚焊、 短路等现象。
02
CATALOGUE
直流稳压电源制作
元器件选择
电源变压器
选择合适的变压器规格，确保 能够提供稳定的交流电压输入
。
整流器
选择适当的整流器，将交流电 转换为直流电。
滤波电容
选择合适容量和耐压的滤波电 容，用于滤除直流电中的交流 成分。
稳压芯片
选择合适的稳压芯片，确保输 出直流电压的稳定。
电路设计
噪声干扰
优化电源电路布局，加入滤波电容；
负载调整率低
检查负载调整率相关元件是否正常，优化电源电路设计。
调试中的注意事项
01
注意安全
调试过程中应确保电源已关闭，避 免短路或过载；
反复测试
对同一参数进行多次测量，以获得 更准确的结果；
03
02
精度要求
调试时应尽量提高测量精度，确保 数据准确；
记录数据
对调试过程中的数据和现象进行记 录，便于后续分析。
直流稳压电源的制 作与调试
contents
目录
• 直流稳压电源简介 • 直流稳压电源制作 • 直流稳压电源调试 • 直流稳压电源的应用 • 直流稳压电源的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
直流稳压电源简介
定义与特点
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，其输出电压值在 一定范围内可调。
实验一 直流稳压电源的设计制作直流稳压电源的设计制
实验一直流稳压电源的设计制作一、设计内容设计并制作一台小功率直流稳压电源。
二、设计要求1.输出直流电压V o=±12V，最大输出电流500mA。
2.纹波电压≤5mV。
三、设计方案提示直流稳压电源由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。
组成框图如图2－1所示。
图 1各组成部分的功能如下：1.电源变压器：将电网220V的交流电压变换成符合需要的交流电压。
2.整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件，把方向和大小都变化的50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。
3.滤波电路：利用储能元件电容器C两端的电压不能突变的性质，把电容与整流负载并联，可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电。
4.稳压电路：使整流滤波后的直流电压基本上不随电网电压或负载的变化而变化。
四、实验预习图2 W7800系列外形及接线图图3 W7900系列外形及接线图图4(a) 圆桥2W06 图4(b) 排桥KBP306图4 桥堆管脚图1、输出电阻RO输出电阻R0定义为：当输入电压U1（指稳压电路输入电压）保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比，即R0=ΔU0/ΔI0 （1）2、稳压系数S（电压调整率)（1）稳压系数定义为：当负载RL保持不变，输出电压U0相对变化量与输入交流市电电压U1相对变化量之比，即:S=（ΔU0/ U0）÷（ΔU1/ U1）（2）由于工程上常把电网电压波动土10 %做为极限条件，因此也有将此时输出电压的相对变化ΔU0／U0做为衡量指标，称为电压调整率。
3、纹波电压输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所含交流分量的有效值（或峰值）。
五、实验报告要求1、电源、整流和稳压电路图。
2、详细说明所设计直流稳压电源的工作原理及各元件参数的确定。
3、各元器件的选择（列明细表格式见附表A）。
4、实验测试结果报告。
接入负载RL（滑线变阻器），并调节RL，使输出电流I0≈100mA。
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发射结
集电结
11 21.10.2020
11
（1）晶体管放大偏置及电流分配关系
放大的外部电压条件（放大偏置）：发射 结正偏、集电结反偏。
12 21.10.2020
12
NPN管电流分配示意图
13 21.10.2020
当晶体管处于发射结正偏、集电结反偏 的放大状态下，由于发射结正偏，因而结两 侧多子的扩散占优势，这时发射区电子源源 不断地越过发射结注入到基区，形成电子注 入电流IEN。
24 21.10.2020
24
做一做：半波整流电路的仿真测试
25 21.10.2020
25
知识2 整流电路之二——单相全波整流 电路
·
u1
26 21.10.2020
T ·a
D1
i u2
L
u2
·
RL
u2 u2 uo=uL
b
D2
uo=uL
D1 导 通产
生
D2 导 通 产生
D1 导 通 产生
t
26
当u2为正半周(即极性为上正下负)时，D1正向偏 置而导通、D2承受反向偏压而截止，有电流IL流 过负载RL，在负载上得到的输出电压极性为上正 下负；当u2为负半周时，此时D1截止、D2导通， 电流IL流过负载RL时产生的电压极性与正半周相 同，因此在负载上得到一个单向的脉动电压。
解：由式UL=0.45U2可得：
U2=UL/0.45=110/0.45≈244.4V
Iv=UL/RL=110/25=4.4A
Uvfm= 2 U2= 2 ×244.4≈345.6V
根据以上数据，查二极管工作手册，可选择最 大整流电流为5A，最高反向工作电压为400V的 整流二极管2CZ57F。
注入基区的电子，成为基区中的非平 衡少子，它在发射结处浓度最大，而在集电 结处浓度最小。在扩散过程中，非平衡电子 会与基区中的空穴相遇，使部分电子因复合 而失去。但由于基区很薄且空穴浓度又低， 所以被复合的电子数极少，而绝大部分电子 都能扩散到集电结边沿。基区中与电子复合 的空穴由基极电源提供，形成基区复合电流 IBN，它是基极电流IB的主要部分。
3）截止区。发射 结和集电结均为反 偏，且iB≤-ICBO（对 于大功率管，由于 ICBO很大，不能忽略 其影响）的区域为 截止区。
17 21.10.2020
17
做一做：晶体三极管的识别与检测
（a）塑封管
18 21.10.2020
（b）金属壳封装管
（c）片状管
18
三极管集电极、发射极判别示意图
NPN管
19 21.10.2020
19
表1-6 晶体三极管检测数据记录表
三极管型号 封装形式 万用表挡位开关位置 管型 管脚排列顺序（画图） 3AX31
3DG201
2SC1815
20 21.10.2020
20
任务二 整流滤波电路的应用
任务目标： 1．掌握单相半波整流电路、单相全波整流电路、 桥式全波整流电路、电容滤波电路、电感滤波电 路的结构，能对原理进行简单的分析。
时二极管反向峰值电压等
于 U2。 2
30 21.10.2020
T
u2
+
u2负半周时电流通路
D4
D1 D3
D2
RL uo=uL
30
桥式全波整流电路中的电流和电压
31 21.10.2020
例1.3 若采用单相全波桥式整 流电路来获得例题1.2相同数值 的输出电压和电流，问变压器 次级电压应为多大？应选何种 型号的整流二极管。
压半个周期内才有电流流过负载，即负载上得到一个单向 的半波脉动电流，故称半波整流电路。
U OU L 2U 20.4U 52 U2为变压器二次绕组电压有效值
负载电流平均值
IV
IL
0.45U2 RL
23 21.10.2020
23
例1．2 已知某单相半波整流电路的负载RL=25Ω， 若要求输出电压UL=110V，应选何种型号的整 流二极管？
考虑到二极管正向内阻
很小，变压器次级绕组电阻 也很小，uc迅速（充电时间τ 很短）跟随u2到峰值，u2达峰 值后开始下降，而电压uc也 将由于放电而逐渐下降。当 u2<uc时，二极管截止，于是 uc以一定的时间常数按指数 规律下降，给负载RL放电， 直到下一个正半周来到时， 当u2>uc，二极管又导通，输 出电压如图（b）中实线所示。
uo uo=uL
tb（a）来自（b）22 21.10.2020
22
电压极性如图（a）所示，在变压器次级电压u2为正半周 （a→b）时，整流二极管D正向偏置而导通，电流经二极 管流向负载RL。而在次级电压u2为负半周时，二极管D反向 偏置而截止，电流基本上等于零。所以，在负载电阻RL两
端得到的电压极性是单向的，因为这种电路只有在交流电
34 21.10.2020
34
知识4 滤波电路之一——电容滤波电路
u2 uo
35 21.10.2020
t
t
35
（1）加入电容滤波之后，输出电压的直流成份提高了，脉动成分 降低了。
对半波整流来说，负载电压近似为 UL≈U2； 对桥式全波整流来说，负载电压近似为 UL≈1.2U2。 （2）若电容放电时间常数越大，放电过程越慢，则输出电压越高，
桥式整流电 路常用画法
29 21.10.2020
29
u2正半周时电流通路
T
u1
D4
u2
D1
D3
D2
RL uo
负载的直流电流是由二
极管D1 、D3和D2 、D4轮流
提供的，因此二极管的整
流电流应是负载直流电流 的一半，但二极管承受的
u1
最大反峰电压与全波整流
时不同，如正半周时，D1、
D3导通，D2、D4截止，此
5 21.10.2020
PN结具有单向导电特性。 5
任务一 半导体器件的识别与检测
知识2 晶体二极管、三极管
1．晶体二极管。二极管的核心是PN结。
6 21.10.2020
各种颜色的发光 二极管
常见晶体二极管实物外形及极性标志
6
二极管的分类
通常按用途分为：整流二极管、开关二极管、检波 二极管、变容二极管、稳压二极管、阻尼二极管、 发光二极管、光电二极管等。
全波整流电路负载上的平均电流为：
IL
0.9U2 RL
在全波整流电路中，D1和D2是轮流导通的，所以每个整流
管的平均电流ID应为ID 输出1 2平IL均电0.流4的5U R一L 2 半，即
27 21.10.2020
27
做一做： 单相全波整流电路的仿真测试
28 21.10.2020
28
知识3 整流电路之三——单相桥式整流 电路
（3）电容滤波电路中整流管的导通时间缩短了。当次级电压从峰 值下降时，一旦小于变化中的电容端电压UC，二极管就截止，且电 容放电时间常数越大，二极管导通时间越短，电流对整流管冲击越 大，因此，必须选择最大整流电流较大的二极管。
36 21.10.2020
36
RC-π型滤波电路
37 21.10.2020
3．PN结 （1）PN结的形成 （2）PN结的单向导电特性
在N型半导体中，虽然自由电子数远大于空穴数，但由于施主离 子的存在，使正、负电荷数相等，即自由电子数等于空穴数加正离 子数，所以整个半导体仍然显电中性的。
4 21.10.2020
4
1）PN结加正向电压
2）PN结加反向电压
给P区加高电位，同时N区加低 电位，称PN结加正向电压或正向偏 置（简称正偏）；给P区低电位、N 区高电位，称为PN结加反向电压或 反向偏置（简称反偏）。
由于集电结反偏，在结内形成了较强的 电场，因而，使扩散到集电结边沿的电子在 该电场作用下漂移到集电区，形成集电区的 收集电流ICN。
13
例1.1已知某晶体管处于放大状态，试判别 各管脚对应的电极、管类型及管材料。
14 21.10.2020
解：放大状态时，根据管子b极处于 中间电极电位的特点，可确定b极； 再由与Ub相差零点几伏电位对应的 电极为e极；最后即为c极。根据三 个电极电位关系判断管类型，发射 结电压值判断管材料。本题中，该 管为PNP型管，①脚为b、②脚为e、 ③脚为c。
解：变压器次级电压为：
U2=UL/0.9=110/0.9≈122.2V 二极管整流电流和反向耐压为
IV=IL/2=4.4/2=2.2A Uvfm= 2 U2≈172.8V 根据以上数据，查二极管工作 手册，可选择最大整流电流为 3A、最高反向工作电压为200V 的整流二极管2CZ56D。
31
滤波电路的种类
评估检测 ：教师与学生共同完成任务的检测与评估，并能对 出现的问题进行分析与处理
3 21.10.2020
3
任务一 半导体器件的识别与检测
知识1 半导体基本知识
1.本征半导体。纯净的单晶半导体称为本征半导体。 2. 杂质半导体。掺入杂质的半导体称为杂质半导体。 （1）N型半导体。多数载流子是电子。 （2）P型半导体。多数载流子是空穴。
有源滤波电路
37
做一做： 电容滤波电路的仿真测试
38 21.10.2020
38
知识5 滤波电路之二——电感滤波电路
L
u1
u2
RL
uo=u.L
电感滤波特点
1）滤波过程中，很大一部分交流分量降落在电感上，降低了负载电压的脉动成 分，且电感量L越大，RL越大，滤波效果越好，因此电感滤波适用于负载电流较大 的场合。但电感量大后不仅会使滤波器体积变大、重量增大，而且会使电路损耗 增大。
江 西省电子信息技师学院
项目1 直流稳压电源 的制作