模电课设直流稳定电源
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。
模电课程设计-直流稳压电源设计说明书
1 设计目的学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
2 设计任务及要求2.1简要说明在电子系统中,总是需要一种稳定输出电压大小的直流稳压电源,通常将这种电源称为可调直流稳压电源。
它输出电压V o恒定,又较大的输出电压。
2.2设计要求(1)设计任务:设计电源变压器,整流电路和稳压电路。
(2)主要技术指标:(3)输出电压:3~9v连续可调(4)输出电流:Iomax=800mA(5)输出电压变化量:(6)稳压系数:Sv<﹦0.0033 设计步骤设计将220V交流电转换为3—9V连续可调电源,有直流稳压电源原理,设计如下概要电路图1:图1 整体设计原理图3.1变压器变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
原理演示图2 变压器基本原理图变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理(如图2-1):当一次侧绕组上加上电压Ú1时,流过电流Í1,在铁芯中就产生交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势É1,É2,感应电势公式为:E=4.44fNØm式中:E--感应电势有效值f--频率N--匝数Øm--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压Ú1和Ú2大小也就不同。
当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(Í0),这个电流称为激磁电流。
当二次侧加负载流过负载电流Í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流Í0,一部分为用来平衡Í2,所以这部分电流随着Í2变化而变化。
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。
模电课程设计直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源设计专业:班级:姓名:学号: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一、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。
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。
模电课程设计直流稳压电源实训报告(一)
模电课程设计直流稳压电源实训报告(一)模电课程设计直流稳压电源实训报告概述本次实训是电子信息工程专业课程“模拟电子技术”设计实践环节之一。
主要目的是让学生通过设计并制作直流稳压电源,加深对模拟电路原理的理解,并掌握电路设计与实际制作的能力。
实验过程设计1.根据要求,确定电源的输出电压、输出电流等参数。
本次实验要求输出电压为5V,输出电流为1A。
2.根据输出电压和电流计算电源的功率。
P = V × I = 5V × 1A= 5W。
3.根据功率选择合适的变压器和二极管,计算所需电容的容量。
在本次实验中,选择5V、2A的变压器和1N4007二极管,计算电容可得:C = I × τ/ΔV = 1A × 0.02s/0.5V = 40uF。
4.根据电容的容量选择合适的电容,并确定前级稳压二极管和后级稳压三端稳压器型号。
本次实验选择4700uF的20V电容,前级稳压二极管选择1N5817,后级稳压三端稳压器选择LM7805。
5.根据所选元器件的参数和数据手册,绘制电路图和PCB布局图。
制作1.根据PCB布局图,在铜板上用喷锡机喷上底部铜皮。
2.根据电路图使用光刻出铜盐膜线路图。
刻蚀后得到铜盐膜PCB板。
3.微风干燥后,在氢氟酸水溶液中脱盐,清洗后得到精美的PCB板。
4.根据电路图逐个安装元器件,注意电解电容、极性电容和稳压二极管等的极性。
5.完成元器件的安装后,进行焊接。
焊接过程中应注意不要使元器件过热,避免烧坏元器件。
6.检查电路连接是否正确,并使用万用表进行电路测试。
实验结论通过本次实验,我们学会了使用电子元器件设计并制作直流稳压电源的方法,并在实际制作上得到了巩固。
同时,我们也加深了对模拟电路原理的理解,为今后的学习和实践奠定了基础。
实验总结本次实际操作中,我们深刻感受到电路设计的重要性。
正确的设计能够避免各种问题的发生,方便后续的制作和测试。
因此,在实际操作中,我们应该注重电路设计的细节,并严格按照电路图进行安装和调试工作。
直流稳压电源的设计-模电课设
课程设计任务书题目: 多路输出直流稳压电源的设计与制作初始条件:元件清单:交流电源220V,变压器,整流桥,电容、电阻、电位器,三端集成稳压器,开关。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表。
要求完成的主要任务:(1)设计工作量根据技术要求和已知条件,完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。
(2)技术要求①要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50Hz交流电转换为多路直流稳压电源输出:±12V/1A,±5V/1A,+5V/3A,和一组可调正电压。
②选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
(用Multisim画电路原理图并实现仿真)③安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。
时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录目录 (2)摘要 (4)Abstract (5)1课程设计内容及要求 (6)1.1设计的初始条件及主要任务 (6)1.1.1设计的初始条件 (6)1.1.2设计所需完成的任务与要求 (6)1.2设计思路 (6)2原理电路的设计 (8)2.1方案比较 (8)2.1.1可选方案 (8)2.1.2各方案优缺点 (8)2.2总体设计原理 (8)2.3电源变压器的基本原理 (9)2.4整流电路的基本原理 (10)2.4.1单相桥式整流电路工作原理 (10)2.4.2参数计算 (11)2.4.3单相桥式整流电路的负载特性曲线 (11)2.5滤波电路的基本原理 (12)2.6稳压电路的基本原理 (14)3电路元件选择 (15)3.1 电源变压器的选择 (15)3.2集成整流桥及滤波电容的选择 (15)3.3集成稳压器的选择 (16)3.3.1输出电压固定的集成稳压器(±5V,±12V)的选择 (16)3.3.2输出电压可调的集成稳压器的选择 (16)4 Multisim仿真结果与分析 (18)4.1 电路原理图 (18)4.1.1说明书 (18)4.2 电路每级波形图 (19)4.3 电路输出波形图 (20)4.4 仿真结果 (23)5 实物与测量 (24)5.1 电路实物图 (24)5.2 输出端测量图 (24)5.3 输出端测量数值 (28)5.4 误差分析 (28)6 心得与体会 (29)7 参考文献 (30)附录一 (31)1总体电路图 (31)2 元件清单 (32)附录二 (33)摘要随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。
模电课程设计——直流稳压电源设计
目录一、引言 (2)二、设计目的 (3)三、设计任务和要求 (3)四、设计步骤 (4)五、总体设计电路 (21)六、设计元件列表.. (23)七、参考文献资料 (24)八、综合总结 (25)一、引言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+/- 5v直流电,并实现电压可在3-12V连续可调。
电源的发展经历了整流器时代,逆变器时代、变频器时代并逐步向绿色靠拢。
稳压电源的历史可追溯到十九世纪,爱迪生发明电灯时,就曾考虑过稳压器,到二十世纪初,就有铁磁稳压器以及相应的技术文献,电子管问世不久,就有人设计了电子管直流稳压器,在四十年代后期,电子器件与磁饱和元件相结合,构成了电子控制的磁饱和交流稳压器。
五十年代晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源成了直流稳压电源的中心。
六十年代后期,科研人员对稳定电源技术做了新的总结,使开关电源,可控硅电源得到快速发展,与此同时,集成稳压器也不断发展。
直至今日,在直流稳压电源领域,以电子计算机为代表的要求供电电压低,电流大的电源大都由开关电源担任,要求供电电压高,电流大的设备的电源由可控硅电源代之,小电流、低电压电源都采用集成稳压器。
关键词:直流;稳压;变压二、设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务及要求直流稳压电源的设计1.简要说明:在电子系统中,总是需要一种稳定输出电压大小的直流稳压电源,通常将这种电源称为可调直流稳压电源。
它输出电压V o恒定,又教大的输出电压。
模电课设: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-p ≤5mv,温压系数Sr ≤5%。
2、 设计要求:(1) 设计一个能输出±12V/±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 画出印制版图;(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、 设计电路框图如图所示稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节,晶体管选用3DD 或3DG 等型号;若用集成电路选78XX 和79XX 稳压器。
稳压电路滤波电路整流电路变压 器交 流 电源测量稳压系数:在负载电流为最大时,分别测得输入交流比220V增大和减小1 0%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,R o=△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、电阻若干4、参考书:《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社《模拟电子技术基础》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。
模电直流稳压电源课程设计(模电课设3)
模电直流稳压电源课程设计(模电课设3)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2一、设计题目:直流稳压电源二、设计要求:输出电压可以在3-10V连续调节,稳压电源可采用串联型稳压电路或三端稳压电路设计。
3目录一、设计题目—-——-———-——-—-———-—-——--—-—--1二、设计要求-———-—-——-—-—-----—----—---——1三、原理与分析--———-—-—---——---—-—-—---—3四、具体实现-—--———-———-——---———--—---—8五、各部分定性说明以及定量分析---——-—-10六、设计心得体会—--——---—------——----—134七、参考文献-—-—-————--——-——-——-—--—-—-15三、原理与分析1.直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由直流电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下。
各部分的作用:图1 示意图(1)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。
变压器副边与原边的功率比为5P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。
(2)整流滤波电路:整流电路将交流电压Ui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。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等. 图2:各滤波电容C满足RL-C=(3~5)T/2,或中T为输入交流信号周期,RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
6图3(3)三端集成稳压器:常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
常用可调式正压集成稳压器有CW317(LM317)系列,它们的输出电压从1。
25V-37伏可调,最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护,最大输出电流为1。
模电课程设计直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源绪论在各种电子电路中,总离不开电源电路,而曲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。
如若釆用干电池为其供电,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讣。
1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)根据设讣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;交流电源(8) 撰写设计性报告。
1. 2技木指标:(1) 电源输出电压为正负12V;(2) 输入电压220V⑶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,.2第二章理论分析2. 1整体理论分析设讣电路框图如图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。
图2-1是直流稳压电源 设讣的基本思路和整体流程。
因为我们要得到的直流电源的是12V 等的稳定直流电 压,而我们平常的生活用电220V 的交流电,所以我们必须变压,变压后交流变成 直流。
但此时的直流电压波动很大,脉动的直流电压还含有较大的波纹,所以我们 要对其进行滤波,得到波动较小的直流电。
直流稳压电源模电课程设计
目录1 课程设计的目的 (2)1.1 概述 (2)1.2 目的 (2)2 课程设计的任务与要求 (2)2.1课程设计的任务 (2)2.2 课程设计的要求 (3)3 设计方案与论证 (3)3.1 设计方案 (3)3.2 方案论证 (4)3.2.1 电源变压器 (4)3.2.2 整流电路 (5)3.2.3 滤波电路 (5)3.2.4 稳压电路 (6)4 设计原理及功能说明 (6)4.1 设计原理 (6)4.2 设计功能说明 (7)5 单元电路的设计(计算与说明) (8)5.1 计算方法 (8)5.2 计算过程 (8)6 检查元器件 (9)6.1 检查二极管 (9)6.2 检查三极管 (10)6.3 检查电阻 (11)6.4 检查电容 (13)6.5 检查变压器 (14)7 硬件的制作及调试 (14)7.1 硬件的制作 (14)7.2 硬件的测试及调整 (15)7.2.1 测试 (15)7.2.2 调整 (15)8 总结 (16)参考文献: (17)附录一:元器件清单 (17)附录二:电路原理图 (18)附表二:色环识别表 (18)附表三:实物图 (19)11 课程设计的目的1.1 概述在各种电子电路中,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。
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。
模电课程设计直流稳压电源
模电课程设计直流稳压电源武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计学号:课程设计直流稳压电源题目学院专业班级姓名指导教师2011 年 1 月 16 日1武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 工作单位:题目: 直流稳压电源初始条件:变压器,保险丝,整流桥,极性电容,电位器,电容,电阻,连接线,二极管,集成稳压器。
要求完成的主要任务:设计一个能输出+9V,+12V的直流稳压电源,在输入电压220V、50Hz、电压变化范围,15%,,20%条件下:a(输出电压可调范围为+9V,+12Vb(最大输出电流为1.5Ac(电压调整率?0.2%(输入电压220V变化范围,15%,,20%下,空载到满载) d(负载调整率?1%(最低输入电压下,满载)e(纹波电压(峰-峰值)?5mV(最低输入电压下,满载)f(效率?40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)g(具有过流及短路保护功能时间安排:第18周理论讲解。
第19周理论设计、实验室安装调试,地点:鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室(1)指导教师签名: 年月日系主任(或责任教师)签名: 年月日2武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计摘要在各种电子电路中,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,以获得我们输送,如果所需要的电压。
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。
模电课程设计-直流稳压电源的设计
模电课程设计-直流稳压电源的设计直流稳压电源是模拟电子技术重要组成部分,它可以提供稳定的直流输出电压,以满足仪器、音响等设备的正常工作。
换句话说,稳压电源可以很好的控制输出的电压,从而满足元器件的供电要求。
本文将介绍一种直流稳压电源的设计,主要包括展示此电源的电子电路快速原理图、工作原理的介绍、组成四大部件的元器件的功能和参数、电路板上的走线图以及测试等方面的内容。
首先,我们在此直流稳压电源中使用了一个电子元件:LM7805,用于提供稳定5V输出电压,它能够精确保持输出电压为5V,并且有足够的负载能力。
同时,也使用了另外两个元件:一个用于调节输入电压,一个用于降低输入电压。
综合上面的元件,我们便绘制出了一个完整的电路原理图,其中的电源输入点为1.7-10.2V DC,在此电压范围内能够提供5V稳定的直流输出。
同时,此直流稳压电源也包括了可靠的保护电路,以及一个独立的电源按钮,以满足不同使用条件下的安全性要求。
其中,保护电路可以防止过载和欠载等异常情况,而电源按钮则能够实现快捷断电等功能。
最后,在利用相应元器件制作好原理电路板之后,需要将走线图印制在板上,并进行测试以确保此直流稳压电源的正常工作状态。
在测试过程中,需要使用多种不同的测试仪器,例如电流表、电压表等,对输入、输出的电流和电压进行检测,以保证电源的正常工作状态。
以上就是本次直流稳压电源设计的大致内容。
通过分析,在搭建前要做好元件的选择以及电路板的布线,而在搭建完成后,还需要经过测试,以确保此稳压电源能够正常运行。
由于此直流稳压电源具有双重保护、稳定性好等优点,因此,它可以用于一系列应用中,取得良好的效果。
模电课程设计仿真 直流稳压电源
模拟电子技术基础课程设计姓名:学院:学号:指导老师:一、设计任务设计一个直流稳压电路,将220V的交流电转变为5V的直流电,并满足: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、设计思路输入的220V信号通过变压器变为较小的、接近5V的交流电,整流电路选用桥式整流,将交流电压变为脉动的直流电压。
脉动的直流电压通过滤波电路变为平滑的直流电压,最终稳压电路将平滑的直流电变为稳定性好的直流电。
三、单元设计1.电源变压器这里选用15:1的线圈,是变压后电压在17V左右。
2.桥式整流电路这里采用的整流电路是桥式整流,由四个二极管组成电桥的形式,使得交流电流流过可以形成单方向的全波脉动电压。
3.滤波电路在滤波电路中选择电解电容。
由于整流后的输出波形中含有较多的纹波,因此在整流电路后接入滤波电路除去整流电路的纹波。
一般取τ≥(3~5)T/2,T为电源交流电压的周期。
4.稳压电路在此用7805进行对电路的稳压作用。
由于7805三端稳压IC内部有过压保护,过流保护、过热保护等功能,能够实现稳定输出电流。
可以用此电路减少噪声影响,减小误差。
四、电路仿真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。
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 ,接一个变阻器作为负载,串联一个毫安表,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。
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4.纹波系数纹波系数=纹波电压/输出电压。
模电课设(直流稳压电源的设计)
一、概述1、概述: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。
不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。
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源。
直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
2、课程设计目的:(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。
(3)通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,学会选择合适的变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计电流稳压电源。
(4)通过电路的设计加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。
3、课程设计要求:(1)合理的选择电源变压器。
(2)合理选择集成稳压器。
(3)由给定的部分电路图完成全部电路的设计。
(4)输出电压可以在12V左右调节。
(5)撰写设计报告。
二、总体方案设计1、由所需的结果推“已知”:即由要得到的稳压电压值来导出变压器的二次电压U2。
2、变压器的选择:○1、计算变压器的次级压。
○2、计算变压器的瓦数。
○3、由计算出的值,选择合适的变压器用于实验。
3、D1~D4的选择:○1、确定整流二极管的最大整流电流。
○2、计算整流二极管的反向承受压。
○3、由算出的值选择合适的整流二极管用于实验。
4、电解电容的选择:○1、由老师给的经验值计算电解电容值。
模电直流稳压电源课程设计
模拟电路课程设计报告设计课题:直流集成稳压电源设计专业班级:08通信工程2班学生姓名:学号:指导教师:设计时间:目录一、设计任务与要求 (2)二、方案与论证 (2)三、单元电路设计与参数计算 (5)1.电源变压器 (5)2.整流电路 (5)3. 选择集成三端稳压器 (7)4.选择电源变压器 (7)5.选用整流二极管和滤波电容 (8)四、总原理图及元器件清单 (9)1.总原理图、PCB图 (9)2.元件清单 (10)五、安装与调试(Proteus V7.1 SP2 完美破解版调试) (10)六、性能与分析 (12)1.调试 (12)2.稳压系数的测量 (12)3.波纹电压的测试 (14)七、结论与心得 (15)八、参考文献 (16)直流集成稳压电源设计一、设计任务与要求1.设计并制作一个直流集成稳压电源,主要技术指标要求是:⑴输出电压范围:+3V~+9V,Imax=80mA(2)纹波电压:△V OP-P≤5mA(3)稳压系数:S V≤0.0032.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实验电路图,并进行仿真研究,最后确定元件参数3.对元件进行组装,调试,并进行误差分析二、方案与论证直流集成稳压电源设计思路:⑴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,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,即将交流成分滤掉,保留其直流成分;(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。
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示+ 电源+ 整流+ 滤波+ 稳压+u1u2 u3 u I U0 _ 变压器_ 电路_ 电路_ 电路_1.1.稳压电源的组成框图u u u3 u I U00 t 0 t 0 t t 0 t(b)整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程对于整流电路方案一: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。
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课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 直流稳定电源初始条件:低通滤波器,电阻,电容,电位器,变压器,三极管,二极管等。
要求完成的主要任务:基本功能:(1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:a.输出电压可调范围为+9V~+12Vb.最大输出电流为1.5Ac.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载)e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)g.具有过流及短路保护功能(2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下:a.输出电流:4~20mA可调b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)(3)DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下:a.输出电压为+100V,输出电流为10mAb.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V)c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载)d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载)2.发挥部分(1)扩充功能a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态b.过热保护c.防止开、关机时产生的“过冲”(2)提高稳压电源的技术指标a.提高电压调整率和负载调整率b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值(3)改善DC-DC变换器a.提高效率(在100V、100mA下)b.提高输出电压(4)用数字显示输出电压和输出电流时间安排:2010-1-17:电路图的设计,电路原件的选择和购买2010-1-18:电路板焊接2010-1-19:电路的调试2010-1-20:设计报告的撰写2010-1-24:答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日直流稳定电源摘要随着现代科技的不断发展,各种各样的电气、电子设备已经广泛的应用于日常工作、科研、学习等各个方面。
电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件,需求日益增加,而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。
对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节,在推动科技发展中起着重要作用。
本次模拟电子技术课程设计内容为直流稳定电源,通过设计,装配,调试几个过程,对模拟电子技术产生进一步的认识和对它在实际中的运用有进一步的了解,提高动手及应用能力,为以后的学习和工作打下坚实的基础关键字:电源模拟电子技术直流稳定电源AbstractSummary along with the development of modern science and technology, a wide variety of electrical and electronic equipment is widely used in their daily work, research, learning and change. Power supply of electrical and electronic equipment as an essential part of energy supply, demand, and the capabilities of the power, stability, and so the objectives it raised higher requirements. On the power of research and development has become a new technology, device development, an important step in promoting technological development plays an important role in. This analog electronics course design content to DC power, by design, Assembly, debug processes, on analog electronics produce further understanding and to actually make use of further understanding, training and skills, for future study and work lay a solid foundation目录1.总体电路方案设计与选择 (1)1.1直流稳定电源设计要求 (1)1.1.1稳压电源 (1)1.1.2 稳流电源 (1)1.1.3 DC-DC转换器 (1)1.2系统基本方案 (2)1.3各模块方案选择和论证 (2)1.3.1直流稳压源 (2)1.3.2 (3)1.3.3 DC-DC变换器 (5)1.3.4测量显示电路 (6)2 硬件电路设计 (6)2.1直流稳压电源 (6)2.1.1交直流转换电路 (6)本目的在于从50Hz、220V的交流电压中得到直流电压。
如图 (6)2.1.2 DC-DC转换电路 (6)2.2稳流电源 (13)2.3直流稳压电源DC-DC变换器 (14)2.4测量显示电路 (15)3 系统测试 (17)3.1测试仪器 (17)3.2指标测试 (17)3.2.1稳压电源的测试 (17)3.2.2稳流电流源的测试 (18)3.2.3 DC-DC转换器的测试 (18)3.3结论 (19)4.收获、体会和建议 (19)5.主要参考文献资料 (20)附录元器件清单 (21)1.总体电路方案设计与选择1.1直流稳定电源设计要求1.1.1稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:a.输出电压可调范围为+9V~+12Vb.最大输出电流为1.5Ac.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载)e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)g.具有过流及短路保护功能1.1.2 稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下:a.输出电流:4~20mA可调b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)1.1.3 DC-DC转换器在输入电压为+9V~+12V条件下:a.输出电压为+100V,输出电流为10mAb .电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V ~+12V )c .负载调整率≤1%(输入电压+12V 下,空载到满载)d .纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V 下,满载)1.2系统基本方案根据题目要求,它由直流稳压电源、恒流源、DC —DC 变换器和直流电压测量仪四大部分组成。
1.3各模块方案选择和论证1.3.1直流稳压源方案一:采用单级开关电源,由220V 交流整流后,经开关电源稳压输出,但是由于这种方式产生的直流电压纹波比较大,无法得到稳定的电压输出,很有可能造成设计的失败和技术参数的超标,不符合我们的要求。
图1-1 直流稳压源系统方框图方案二:我们将从滤波电路输出的电压接到线性稳压电路(如下图所示)线性稳压电路的输出值可调,为9~12V 的直流输出。
此方案的优点是:电路简单、很容易调试,但是效率比较低,其输入端一般为15V 左右的电压,而输出只有9~12V ,压降较大,功率损耗比较严重,无法实现效率≥DC-DC 变换器电流电压测量仪流源源直流稳压电 源40%的目的。
方案三:以方案二为基础,在线性稳压电路前加入DC-DC变换器,采用脉宽调制(PWM)技术,并采用恒压差控制技术,如右图所示,在这种情况下,由DC-DC变换器来完成从不稳定的直流电压到稳定的直流电压的转变,由于采用脉宽调制技术和恒压差控制技术,使得线性稳压电路两端压差减小,电路消耗大幅度下降,解决了方案二重的效率低下的问题。
其次,由于使用脉宽调制技术,使得电路有了过流、过热、自动恢复等功能。
此方案可行。
1.3.2稳流电路方案一:该方案的基本思想是利用LM317集成基准电压源,其三端和一端之间固定压降为1.25V,流经固定电阻后产生恒稳电流。
原理如图因 IS=(US+UBE)/(RS+RP1)=(1.25+0.7)/(RS+RP1) (1-1)图1-2 方案一原理图于是IS =IL+Ib=IS(1-2)方案二:下图是一个由双运放构成的恒流源电路,A1为深度负反馈同向放大器,A2接成电压跟随器组态,它把输出电压反馈回输入端,依放大特性:UP =URR4/(R3+R4)+UR3/(R3+R4) (1-3)UN = U’R1/(R1+R2) (1-4)UP =UN在设计中取R1=R2=R3=R4,由以上三式可得U’0-U=UR即电路R5上的压降(U’-U)等于控制电压UR。
忽略集成运放的输入偏置电流,则输出电流为:I0 = UR/US图1-3 方案二原理图这种方案利用运放构成深度负反馈电路,有效地抑制了外界的干扰,使得恒流电流源稳定性增强,理论上可达到0.001~0.0001的稳定性,完全满足设计要求。
方案三:该方案使用精密电压基准TL431。
如图。
该电路也属于串联调整型稳流源。
加入了TL431相当于引入了一个深度负反馈,使得R2,RP两端电压稳定在Un1。
通过改变R2,RP串联电阻控制电流I,达到恒流的目的。
图1-4 方案三原理图以上三个方案实践证明均可行。
但是方案一的精度稍微差一点,方案二不便于自制数字电流表测量故选方案三。
1.3.3 DC-DC变换器方案一:Boost型DC-DC升压器,容易实现,但是输入|输出电压比太大,占空比大,输出电压范围小难以达到较高的指标。
方案二:采用专用开关升压芯片。
美国Maxim公司生产的Max系列DC-DC变换器有各种类型的型号。
有降压、升压、负电压变换等。
大部分型号采用的是开关脉宽调制(PMW),其效率高,外围电路也比较简单。
方案三:变压器的开关电源。
由于使用高频变压器,可以做到输出电压宽,开关管占空比合适。
方案比较:方案一技术成熟,但由于电路结构上的原因,输出电压范围小,难以达到较高的指标。
方案二外围元件少,调试方便,但是采购困难。
方案三电路虽然复杂,但是指标高。
最后决定采用方案三。
1.3.4测量显示电路设计中采用3AID及显示译码芯片ICLO7107和LED数码管相结合的方式。
2 硬件电路设计2.1直流稳压电源2.1.1交直流转换电路本目的在于从50Hz、220V的交流电压中得到直流电压。