2021年12V对称稳压电源设计
12V直流稳压电源设计
12V直流稳压电源设计一、设计要求:1.输出电压:12V(直流)2.输出电流:可调整范围为0-2A3.稳压精度:小于2%4.输入电压范围:220VAC5.效率:大于80%二、设计思路:为了满足上述设计要求,可以采用变压器、整流滤波、稳压电路等组成的基本电源设计结构。
1.变压器:根据输入电压要求为220VAC,通过变压器降压为12VAC,变压器的绕组比例为220/12=18.3:12.整流滤波:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流,然后经过滤波电路,将波形平滑为直流信号。
3.稳压电路:为了实现稳压功能,可以选择使用LM7805稳压芯片。
4.输出电流调节:在稳压电路之后,可以连接电流限制电路,以便根据需要调整输出电流。
5.效率提高:为了提高效率,可以使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路。
三、具体设计步骤:1.计算变压器比例:根据输入电压为220VAC,输出电压为12VAC,通过变压器降压的比例为220/12=18.3:1、因此,可以选择变压器的绕组比例为18.3:12.整流电路设计:将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流。
桥式整流电路一般采用四个二极管组成,可以将交流信号转换为单向的脉动直流信号。
整流后的电压峰值为12VAC*1.414=16.97V。
3.滤波电路设计:通过添加电容器,将整流后的脉动直流信号进行平滑处理,得到更接近直流信号。
根据输出电流的需求,选择合适的电容器容值,一般可以选择1000uF的电容器。
4.稳压电路设计:连接稳压芯片LM7805,将整流滤波后的信号稳定在12V。
为了提高稳压精度,可以在输入端添加滤波电容器和稳压电容器。
5.电流限制电路设计:根据需要调整输出电流,可以选择合适的限流电阻。
6.提高效率:通过使用MOS管进行电流调节,并配备恰当的负载驱动电路,可以提高效率。
四、安全考虑:1.输入电压:在设计电路时,应确保输入电路采用适当的隔离方式,以确保操作的安全性。
-12V直流稳压电源设计
12V直流稳压电源设计一、摘要直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时,能保持输出直流电压基本不变的电源。
其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。
实测结果表明,该装置实现了题目要求的全部功能,实现了题目的基本要求。
关键词:直流、整流、稳压、滤波、电源二、设计目的1.学会选择变压器、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.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。
3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务设计一个直流稳压线性电源,输入220V,50Hz的正弦交流信号,输出±12V对称稳压直流电。
四、遇到问题因为是模拟电路所以误差会比较大,电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件,一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作,或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。
要注意输入电压的器件如稳压管,一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏,只能换新的来替代。
五、原理电路和程序设计电路原理方框图1.直流稳压电源的基本原理下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。
(1)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,变压器的变比由变压器的副边电压确定。
(2)整流滤波电路: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。
可以将整流电路输出电压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压。
(3)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
六、电路图和各部分波形图图1.变压电路图2.变压电路输出波形2.整流电路图3.整流电路图4.整流电路输出波形图5.滤波电路图6.滤波电路输出波形4.稳压输出电路(即完整电路)图7.稳压输出电路(即完整电路))图8.稳压输出波形七、参数的确定及元件选择1.变压器的变压比在原绕组两端通入交变电流I2时,在铁心内建立磁场,产生了磁通。
±12V简易直流稳压电源的设计说明
±12V简易直流稳压电源的设计1.1直流稳压电源的系统框图图(1)1.2各组成部分的功能(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,变压器的变比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压。
(3)滤波电路:可以将整流电路输出电压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压。
(4)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
1.2.1 电源变压器电源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.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(如上图):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。
12v直流稳压电源电路设计与电路图分析
12v直流稳压电源电路设计与电路图分析想要学好电路设计,就要多看多思考,那么你想知道12v直流稳压电源电路设计到底是怎么样的吗?下面就由店铺为你带来12v直流稳压电源电路设计与电路图分析,希望你喜欢。
12v直流稳压电源电路设计图分析12v直流稳压电源电路设计解读典型的12 V直流稳压电源电路如图所示。
图中Tr为电源变压器,它把市电电压变为所需的两组17 V的交流低压。
整流滤波采用全波整流、电容滤波方式。
稳压部分是典型的复合调整管串联稳压电路,图中整流二极管两端并联有O.OIpF的电容器,其作用是减小整流管的峰值电压,且避免出现调制交流声。
电容器C6的作用是增加控制能力,因为假定当输出有-△Uo的变化时,如果不加电容器C6,则这一变化量被Rs,凡和Rw 分压后加在VT2管的基极;而加了电容器C6后,由于电容器两端的电压不能突变,因而其变化量的全部都将加在VT2管的基极,提高了控制能力,进一步稳定了输出电压。
电路设计经验心得传统的武功都分若干层,好像大多是7-9层吧,呵呵。
这电路设计的功力也一样,印象中有dx分过4-9层。
俺这也不免俗,根据自己的经验把它分成了5层。
第1层:初步入门。
做什么都难。
大多时间是借鉴前人或能找到的设计。
仿制的过程中来理解电路的架构类型。
能拿到一个可直接用的电路很兴奋。
经常看些2-3流杂志上的实际例子。
做些笔记什么的。
经常参加各种会议讲座。
设计出来的板子一堆飞线。
总是疑惑为啥电路图或者逻辑设计一样,怎么出来的性能总比不上原设计。
第2层:做了几年后有了感觉。
了解了电路设计需要遵循的一些实际原则。
开始能独立完成一个系统,即使是新的算法或者协议也能实现。
设计一个电路有点随心所欲。
觉得这电路设计也就那么会事,什么东西只要有时间都能做出来。
但细节的考虑不周(细节这个词可能有误导,其实并不像字面那样简单)。
做出的东西长期稳定性和可靠性不见得理想。
第3层:觉得做什么都要慎重。
再简单的东西设计好了,成为批量生产的可靠产品都不容易。
12v电源电路设计及电路图分析
12v电源电路设计及电路图分析12v电源电路设计的操作步骤是什么,电路图又是怎么样的呢?下面由店铺向你推荐12v电源电路设计,希望你满意。
12v电源电路设计说明介绍一种特殊的直流稳压电源,它与其它电源不同之处是,连续可调范围极宽,只需拧动一只调压旋钮便可实现输出电压在正负之间连续而平滑地变化,且稳定度较高。
这种新型电源的适用性极广,可用于直流电动机无级变速与顺逆转向运行、栅极可关断晶闸管GTO器件与双向触发器件的检测试验等特殊场合。
12v电源电路设计图12v电源电路设计分析这种特殊电源的电原理如图1所示。
三端可调稳压集成电路lC和IC'构成电源核心。
lC及其外围元器件组成正输出稳压电源,IC'及其外围元器件组成负输出稳压电源,两者构成正负互作主辅的串联叠加电源电路。
主辅电路完全对称,元器件参数也完全相同。
线性同轴双联电位器Wl和W'l可调正、负电源的输出电压。
Wl 与W'l的连接形式保证了它们的电阻值Rwi与Rw,1始终保持互补关系,即Rwi+Rw,i=w,从而保证了正、负电源的输出电压绝对值也始终保持互补关系。
输出电压Uo和电容C4、C4’两端电压UAC、UCA'的关系如下:当UAC>UCA'时,Uo>o;当UAC=UCA,时,Uo=0;当UAC<UCA' 时,Uo<o。
可见,调整同轴双联电位器w1-w1',即可实现Uo从负到正的连续变化。
由于上下两部分电路完全对称,故输出电压UO=UREF(Rw1-Rw1')/Rl,其中UREF=UAB=UB'A',一它是三端稳压集成电路的基准电压。
Dl、D2系保护二极管,正常情况下均处于反偏状态,不起作用。
当输入电压因故突然下降(如C2失效击穿或输入端开路)时,输出电容C4会通过IC的小电流结对输入端放电,此时Dl能有效地将IC的输出与输入两端箝位限幅于0.7V左右,起到保护IC的作用。
正负12v直流稳压电源设计
设计者:
设计内容及要求:
利用7812、7912设计一个输出±12V、1A 的直流稳压电源; 要求:1)画出系统电路图,并画出变压 器输出、滤波电路输出及稳压输出的电 压波形;画出变压器副边电流的波形。 2)输入工频220V交流电的情况下, 确定变压器变比;
3)在满载情况下选择滤波电容的大小
整流电路:
整流前后副边电压U2的波形:
整流前
整流后
桥式整流后的电压波形:
整流滤波电路:
滤波后的电压波形:
直流稳压电路:
稳压后电压UL波形:
2、整流二极管参数选择 ID=0.5IL=500(mA) 所承受的最高反向电压为 URM=1.414U2=1.414 x 15=21.2v 因此,可以选择最大整流电流1A,反向工作峰 值电压为50v的整流二极管
3、滤波电容的选择 根据设计要求(取5倍工频半周期) 取RC=5 X T/2=5 x0.02/2=0.05s 得滤波电容值为 C=0.05/12=4.167mF 电容器承受的最高电压: Ucm=1.414 xU2=23.3v 可以选用4.3mF/25v的电解电容器
原理图中c1、c2为电解电容,用于滤波; C3、c4容值为0.33µF,用来防止自激振荡; C5、c6容值为1µF,用来消除高频噪声和改善输
出的瞬态特性,保证负载电流变化时不致引
起Uo有较大波动
说明: 电路设计中要求输出电压为 ±12v,所以电路上下对称,稳压 管选择LM7812和LM7912,其余各 项参数一一对应即可
(取5倍工频半周期);
4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的
作用及选取的容值。
设计结构:
220v、50Hz交流电 V稳定电压
12V直流稳压电源设计实验报告
目录一实验原理与要求 ........................................................................ - 2 -1、电源变压器..................................................................................................................... - 2 -2、整流电路......................................................................................................................... - 2 -3、滤波电路......................................................................................................................... - 3 -4、稳压电路......................................................................................................................... - 3 -二电路设计方案 ............................................................................ - 5 -1.原理电路图:....................................................................................................................... - 5 -2.参数计算:........................................................................................................................ - 5 -3.电路元器件选择:............................................................................................................ - 5 -4.元件清单:........................................................................................................................... - 6 -三实验结果与分析 ........................................................................ - 6 -1 输出电压Uo的测量 ........................................................................................................ - 6 -2 稳压电路主要性能指标的测量....................................................................................... - 6 -1 稳定系数的测量............................................................................................... - 7 -2 输出电阻的测量............................................................................................... - 7 -3 纹波系数的测量............................................................................................... - 7 -四实验总结.................................................................................... - 7 -引言随着随身电子产品的日益增多,市面上的直流稳压电源也是千变万化,内部构造原理也是不尽相同。
12V直流稳压电源的设计要点
12V直流稳压电源的设计要点1.电源负载能力:首先需要明确电源所需的负载能力,即所能提供的最大电流和功率。
确定负载能力后,可以选择合适的电源模块和元件。
2.电源输入电压范围:确定电源所需的输入电压范围,以确保电源能够适应各种输入电压条件。
3.稳压电路设计:稳压电路是直流稳压电源中的关键部分,能够保持输出电压在一定范围内的稳定。
常用的稳压电路包括线性稳压和开关稳压,可以根据需求选择合适的稳压电路。
4.电源滤波:直流稳压电源的输入和输出都需要进行滤波以去除噪声和波动。
输入一般采用电源滤波器,输出一般采用降噪滤波器,以确保电源的稳定性和可靠性。
5.过流保护:为了保护电源和负载,应设计过流保护电路来避免电流过大而损坏电源和负载。
常用的过流保护方法包括熔断器、过流保护芯片等。
6.过热保护:为了避免过热引起电源故障,应设计过热保护电路来监测电源温度并进行保护处理。
可以使用温度传感器和过热保护芯片等元件来实现过热保护功能。
7.短路保护:短路保护是为了避免电源和负载在短路情况下受到损坏。
可以使用短路保护芯片或者限流电路来实现短路保护功能。
8.过压保护:过压保护是为了避免电源输出电压过高而导致负载损坏。
可以使用过压保护芯片或者限压电路来实现过压保护功能。
9.输出电压调节:根据需求,可以设计输出电压可调节的直流稳压电源,可以使用可调稳压器来实现输出电压的调节。
10.故障指示:设计时可增加故障指示装置,以便能够及时发现和解决电源故障。
11.电磁兼容性设计:直流稳压电源设计时应注意电源和其他电子设备之间的电磁兼容性,以防止电源产生干扰或受到外界干扰。
12.综合性能要求:设计直流稳压电源时,还需考虑电源的效率、温升、响应时间等综合性能要求,以保证电源的可靠性和性能稳定性。
综上所述,设计12V直流稳压电源的要点包括电源负载能力、输入电压范围、稳压电路设计、电源滤波、过流保护、过热保护、短路保护、过压保护、输出电压调节、故障指示、电磁兼容性设计以及综合性能要求。
12V直流稳压电源的设计 (1)
为了克服半波整流和全波整流的缺点,在本设计中整流电路采用最常用的桥式整流电路。
3
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。电容器C对直流开路,对交流阴抗小,所以C应该并联在负载两端。电感L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。经过渺小滤波电路后,既可保留直流分量,又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。滤波电路的种类如下:
2.放大电路
由V3、V4及V9组成,为了提高放大器的输入阻抗,V3、V4管接成达林顿形式,为了增加放大器的增益,用V8、V9管组成的电流源作为集电极的有源负载,反馈电压Uk通过V6(V2作为有源负载)送到V3管的基极,放大管V4的集电极输出推动V16、V17,这样整个放大器具有很高的增益。
3.基准电路
此式中前一项的温度系数是负值后一项的温度系数是正值选择合适的电阻值就可以使这两项的温度系数相互抵消得到零温漂的基准电压按图中标注的数值可得2828062610ln24218458此时输出电压1920025458r20组成输出电压变化量与基准电压比较后送入误差放大器v3v4的基极由于v3v4本身的be极pn结电压是基准电压的组成部分所以误差放大器的工作状态受温度影响不大工作稳定性好假设由于负载变化引起输出电压增加其变化量由电阻r19r20取样后反馈到误差放大v3基极使其电位提高从而v3v4集电极电流增大其集电极电位下降即调整管基极电位下降输出管v17压差变大输出电压降低抵消了原来输出电压增大的变化使输出电压保持稳定
(2)非线性电源主要是指开关电源,开关电源的分类方法多种多样。按激励方式分,有自激式和它激式
(3)按调制方式分,有保持开头工作频率不变,控制导通脉冲宽度的,称为脉宽调制型(PWM);也有保持开头导通时间不变,改变工作频率的称为频率调制型(PFM);还有宽度和频率均改变的,称为混合型。
模电课程设计 正负12V稳压电源的设计
目录第1章绪论 (1)1.1 稳压电源的应用前景与介绍 (1)1.2 未来电子技术发展方向 (1)1.3 本人的主要工作 (2)第2章半导体直流稳压电源电路的设计 (3)2.1总体框图设计方案如下 (3)2.1.1 电路工作原理 (3)2.2 电源变压器单元电路的设计 (4)2.3 整流单元电路的设计 (4)2.4 滤波单元电路的设计 (6)2.5 稳压单元电路的设计 (7)2.6 整体电路参数的确定与元件的选择 (7)第3章仿真与制作 (10)3.1 multisim仿真软件的简介 (10)3.2 仿真电路 (11)3. 3 仿真结果 (11)3.4 PCB电路板的设计 (12)第4章结束语 (13)参考文献 (14)附录A 电路原理图................................. 错误!未定义书签。
附录B 元件清单.. (16)第1章绪论1.1 稳压电源的应用前景与介绍电源可分为交流电源和直流电源,它是任何电子设备都不可缺少的组成部分,交流电源一般为220、50HZ电源,但许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电能源,如收音机﹑电视机、带微处理器控制的家电设备等都离不开这种电源,直流电源又分为两类:一类是能直接供给直流电流或直流电压的,如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等。
另一类是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压的,这类变换电路统称为直流稳压电源。
现在所使用的大多数电子设备中,几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作,而最常用的是能将交流电网电压转换为稳定直流电压的直流电源,可见直流稳压电源在电子设备中起着主要作用,为设备能够稳定工作提供保证。
随着农业科学技术的不断发展进步,农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多,对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求,现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要,研究和开发适合农业领域要求的多种新型高压直流稳压电源已经成为一种客观需求,而且其社会效益和经济效益都比较显著,市场前景比较光明。
±12V对称稳压电源设计
一、设计题目题目:±12V 对称稳压电源 二、设计任务 设计任务和技术指标:设计一个直流稳压线性电源,输入220V ,50Hz 的正弦交流信号,输出±12V 对称稳压直流电。
输出最大电流为1A ,输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于错误!未找到引用源。
,输出内阻小于0.1Ω.并加输出保护电路。
三、原理电路和程序设计 电路原理方框图1.直流稳压电源的基本原理下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。
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P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。
根据电路的需求,我们选择了±15V 10W 的变压器。
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。
我们选用了桥式整流滤波电路。
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。
其中固定式稳压器有7800和7900系列。
7800输出正电压,7900输出负电压,根据本设计要求,我们选用7812和7912。
2.稳压电流的性能指标及测试方法稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括允许输入电压、输出电压、输出、电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数(或电压调整率)、输出电阻(或电流调整率)、纹波电压(纹波系数)及温度系数。
①测量稳压电源输出的稳压值及稳压范围首先使调压器的输出为0V,通过示波器或万用表观测稳压电路的输出,然后调节调压器的输出,使输入到变压器的交流电压逐渐增加,当稳压电路输出的直流电压值不再随着调压器输出电压的增加而改变时,此时电路输出的直流电压值即为稳压电源的稳压值。
使稳压器输出在稳压值上的输入电压范围为稳压电路的稳压范围。
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。
5V,12V直流稳压电源的设计
1。
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V B3升高,继而使得V C3减小,又因为V C3的等于V B2,使得V CE1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V B3减小,进而使得V C3增大,接着使得V CE1减小,继而使得V O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= V Or / V O(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,u o=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。
v12v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。
正负12V电源设计
正负12V电源设计一、整体设计框架1.选择合适的变压器:根据电源的电压需求,选择输入电压为220V 的变压器,并确定变压比。
正负12V电源通常采用双次匝数比为1:1的变压器。
2.整流电路:采用桥式整流电路将交流电转换为直流电。
此处可以选择满波整流或者桥式整流,桥式整流更常用,因为效率更高。
3.滤波与稳压电路:为了去除直流电中的纹波并保持输出稳定,需要添加滤波电容和稳压电路。
4.保护电路:为了保证电源的可靠性和稳定性,需要加入保护电路,如过流保护、过压保护等。
5.散热设计:由于正负12V电源可能需要输出比较大的电流,散热是十分必要的。
需要根据功率大小选择合适的散热器。
二、电源稳定性1.选择合适的滤波电容:滤波电容能有效地去除直流电中的纹波,从而提高电源的稳定性。
需要根据输出电流大小选择适当的滤波电容,通常在1000uF以上。
2.稳压电路设计:为了保持输出电压的稳定性,可以采用稳压电路来对输出电压进行调节。
常见的稳压电路有电压稳压芯片、三端稳压管等。
3.可调输出电压:有些应用中需要可调的正负12V电源,这就需要在设计时考虑调节电路的稳定性。
三、滤波与去耦滤波和去耦是为了去除电源中的噪声和纹波。
滤波电容和去耦电容都能起到这样的作用。
滤波电容一般安装在电源输出端,它能够去除纹波以保持输出电压的稳定性;而去耦电容则是安装在电源的输入和输出端之间,主要是为了去除电源中的高频噪声。
四、保护电路保护电路是为了保障电源的可靠性和稳定性。
常见的保护电路有过流保护、过压保护、过温保护等。
过流保护电路可以通过电流传感器来实现,当电流超过一定值时,电源会自动断电以保护电路;过压保护电路可以通过电压传感器来实现,当电压超过一定值时,电源会自动断电;过温保护可以通过加热元件和温度传感器来实现,当温度过高时,电源会自动断电。
五、散热设计正负12V电源可能需要输出较大的电流,因此散热是一个需要特别关注的问题。
散热设计可以采用散热器,散热器的材质一般选用铝合金或铜材料,这样能够更好地散热。
电子课程设计 正负12V稳压电源电路设计
模拟电子课程设计说明书学院:专业班级:设计题目:学号:学生姓名:指导老师:课程设计任务书目录绪论 (4)第一章电源的设计方案 (5)第一节电源的设计意义 (5)第二节电源的设计要求及参数 (5)第三节设计方案论证 (5)第一小节变压器部分 (5)第二小节整流电路 (5)第三小节滤波电路 (5)第四小节稳压模块 (5)第三节总体设计方案及其分析 (5)第二章稳压直流电源的单元设计 (7)第三章元件清单 (8)第四章设计总结 (9)附件 (10)参考文献 (11)绪论进入21世纪以来电子产品均充斥着人们的日常生活之中,而由于国家生活用电标准时220V,因此人们在日常生活中不可避免要把220V的市电转化成各种各样的人们所需要的电压。
电源的制作一般是模拟电子技术的初学者必修科目,通过电源的制作,是初学者掌握基本的一些技能,如:焊接技术、排线技术以及整体的布局。
通过电源的设计,掌握基本的电子电路的一般设计过程。
21 st century electronic products are full of People's Daily life, and because the country life electricity standard 220 V, so people in daily life the inevitable 220 V utility into all kinds of people need voltage. Power production is generally analog electronic technology beginners compulsory subject, through the power of production, is beginners to master basic skills, such as: some of the welding technology, line technology and the overall layout. Through the design of the power supply, and grasp the basic electronic circuit design process of the general.关键词:电源7812和7912整流桥第一章电源的设计方案第一节电源的设计意义进入21世纪以来电子产品均充斥着人们的日常生活之中,而由于国家生活用电标准时220V,因此人们在日常生活中不可避免要把220V的市电转化成各种各样的人们所需要的电压。
12V对称稳压电源设计之欧阳体创编
荆楚理工学院电子课程设计成果学院:电子信息工程学院班级学生姓名:学号:设计地点(单位): D1102设计题目: ±12V对称稳压电源设计完成日期: 2016年6月23日指导教师评语:________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________ _____________________________________________________成绩(五级记分制):教师签名:±12V对称稳压电源设计一、设计任务与要求设计一个±12V对称稳压电源,实现其基本功能。
要求输入220V,50Hz的交流电,输出为±12V的对称稳压直流电,完成实际电路制作,测试相关电路参数,进一步掌握其基本原理。
二、方案设计与论证此设计要求设计一个双路输出12V稳压电源,该电源包含以下几个部分:变压器、整流桥、滤波电路、稳压电路、高频噪声静躁电路。
以上各部分的作用如下:变压器:变压器是将220V 50Hz的交流电压变换成整流电路所需要的交流电压。
整流桥:整流桥的作用是将交流电变成直流电,完成这一任务主要是靠整流二极管的单向导通作用。
滤波电路:滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗原件组成。
稳压电路:将输出电压保持在一个稳定的数值。
高频噪声静躁电路:滤除电路中出现的高频噪声。
方案一:±12V对称稳压电源设计由输入、变压、整流、滤波、稳压、去噪声、输出几部分组成。
输入为220V 50Hz的正弦交流电,我们采用W7812和W7912三端集成稳压器组成的正、负双向直流电可以满足输出电压为±12V的要求。
整流电路采用的是单相桥式整流电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
荆楚理工学院欧阳光明(2021.03.07)电子课程设计成果学院:电子信息工程学院班级学生姓名:学号:设计地点(单位): D1102设计题目: ±12V对称稳压电源设计完成日期: 2016年6月23日指导教师评语:________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________成绩(五级记分制):教师签名:±12V对称稳压电源设计一、设计任务与要求设计一个±12V对称稳压电源,实现其基本功能。
要求输入220V,50Hz的交流电,输出为±12V的对称稳压直流电,完成实际电路制作,测试相关电路参数,进一步掌握其基本原理。
二、方案设计与论证此设计要求设计一个双路输出12V稳压电源,该电源包含以下几个部分:变压器、整流桥、滤波电路、稳压电路、高频噪声静躁电路。
以上各部分的作用如下:变压器:变压器是将220V 50Hz的交流电压变换成整流电路所需要的交流电压。
整流桥:整流桥的作用是将交流电变成直流电,完成这一任务主要是靠整流二极管的单向导通作用。
滤波电路:滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗原件组成。
稳压电路:将输出电压保持在一个稳定的数值。
高频噪声静躁电路:滤除电路中出现的高频噪声。
方案一:±12V对称稳压电源设计由输入、变压、整流、滤波、稳压、去噪声、输出几部分组成。
输入为220V 50Hz的正弦交流电,我们采用W7812和W7912三端集成稳压器组成的正、负双向直流电可以满足输出电压为±12V的要求。
整流电路采用的是单相桥式整流电路。
滤波电路可以采用四个1N4007二极管来进行滤波。
电源变压器要为后面的稳压电源部分W7812和W7912提供电源,所以选用220V 50Hz双12V的变压器。
由于滤波电容C的容量比较大,本身就存在较大的等效电感,对于引入的各种高频干扰的抑制能力很差。
为了解决这个问题,在电容C两端并联一只小容量的电容就可以有效的抑制高频干扰。
方案二:晶体管串联型±12V对称稳压电源电路主要元件包括:晶体三极管、限流电阻、稳压二极管、以及滤波电容。
令限流电阻与稳压二极管串联,并联在电源与地之间,便可以在稳压二极管上得到稳定的电压。
之后由NPN型三极管射极输出、集极接电源输入,稳压二极管接基极。
由于发射极与基极PN结间电压固定,因此电路的输出电压等于稳压二极管的电压与PN结电压之和。
经过比较,我们选用方案一,因为方案一成本低,制作简单,同时也能稳定输出我们所需的±12V电压。
三、单元电路设计与参数计算1.变压器:电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电,变压器副边与原边的功率之比为P2/P1=n,式中n 是变压器效率。
根据电路要求,我们选择了±12V 30W的变压器。
2.整流电路:在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交流电压U2变换成脉动的直流电压U3。
滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉动直流电压U3中大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U1.U1与交流电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=U2流过每只二极管的平均电流为:ID=IR/2=0.45U2/R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应该满足:RC>(3~5)T/2其中,T=200ms是50Hz交流电的周期。
3.滤波电路:经过整流后的电路仍然含有较多的交流部分,所以我们要经过滤波电路的处理。
滤波电路采用的是电容滤波电路,所选用的电容是耐压值为25V、容量为1000uF的电解电容和耐高温、稳定性强的0.1uF的独石电容。
滤波电容的选择:RC=(3~5)一般选择几十至几千微法的电解电容,耐压>1.1U24.稳压电路:稳压管稳压电路,三端集成稳压器和电压可调式三端集成稳压器,开关式稳压电路(电源效率可调高)。
本设计采用三端集成稳压器三端集成稳压器:W78××系列——输出正电压W79××系列——输出负电压××表示输出电压值,本设计中采用7812和7912稳压器。
在它的基本应用电路中要注意:①.三端集成稳压器输入、输出电压差为2~3V②.C3、C4、C7、C8用来实现频率补偿,防止稳压器产生高频自激和抑制电路引入的高频干扰。
取电容<=1uF。
③.C5是电解电容,用来减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。
四、总原理图和元件清单1.总原理图2.元件清单五、安装与调试按照电路图连接好电路后,用万用表进行测试。
1.静态调试:输入为220V 50Hz,输出应该为±12V。
2.动态调试:通电后,用万用表测试输出电压分别为+12.11V 和-12.27V。
六、性能测试分析1.在protues中进行分步仿真,并在实验室实际测量,观测输出波形。
(1).变压部分:变压器接交流电,输出接示波器,观测波形。
仿真时,这个部分没有误差,输入为220V 50Hz,输出为±12V,50Hz(如上图)。
而实际电路中测量波形也相同(如下图)。
(2).整流部分仿真时,这部分没有误差(如上图)。
同理,在实验室测量波形也相同,仅有少许干扰(如下图)。
(3).滤波部分在protues中仿真时可以看出波形中已经很平滑(如上图),而在实验室测量实际电路时波形也很平稳(如下图)。
(4).稳压部分在仿真时,输出电压已经是直流了,很平稳(如上图),实验室测试波形也如此(如下图)。
2.测试性能指标稳压电源的技术指标分为两种:一种是特性指标,包括输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等;另一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括稳压系数,输出电阻,纹波电压及温度系数。
本设计中,我们主要测试其稳压系数S、输出电阻R0和纹波电压。
(1).测量稳压系数S稳压系数定义为:当负载保持不变时,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。
稳压系数反映电网波动时对稳压电路的影响,越小越好。
在protues中改变输入电压,使输入到变压器的交流电压分别为220V±10%,测量稳压电源的输出电压,根据公式计算稳压电源的稳压系数S。
在这里,我选用330Ω的电阻作为负载。
仿真实验数据如下:(2).测量输出电阻R0输出电阻R0定义为:当稳压电路输入电压保持不变时,由于负载变化而引起的输出电压变化之比与输出电流变化之比。
输出电阻反映稳压电路受负载变化的影响,越小越好。
在仿真时我分别选用50Ω和100Ω电阻来作为负载。
仿真数据如下实际测量数据如下(3).纹波电压所谓纹波电压,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。
经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S。
测量纹波电压可以先用示波器将整个波形捕获,然后将关心的纹波部分放大来测量。
Protues中仿真数据如下,我们采用100Ω电阻作为负载。
(4).实测数据七、结论与心得经过了两个星期的努力,终于完成了±12V对称稳压电源的设计制作。
刚开始时,选题就花了一整天。
由于是第一次做课程设计,总是担心所选的课题太难,担心自己水平不足,做不出作品。
然而,当我真正选好这个课题,并尝试去制作时,发现它并没有想象中的那么难。
我们在大二时就已经学过了模电,在那本书上的第十章就有关于直流稳压电流源制作的介绍,同时,我们在上模电实验课时,也做过直流稳压电源的实验。
并且,我们这学期也在学习数电。
其实,我刚开始的担心是多余的,有了我们之前学习模电、数电的基础,我完全可以独立完成±12V对称稳压电源的设计与制作,它无非就是在我们之前学的基础上有了一些加深而已。
在制作过程中,我先从仿真开始,这一过程也让我对protues这个软件有了更深一步的了解。
仿真也花了我几天时间,但最后我通过查阅资料,也终于顺利的完成了仿真。
我的仿真图给王老师看过后,王老师也确认没有问题,可以动手制作了。
由于有了之前的仿真设计,我在实际焊接制作时,也没有犯错,所有的连线都是按仿真图里面来接的。
焊接好后,经过测试,它的输出电压也在±12V左右,表明我的设计成功完成了。
两周的课程设计让我明白,只有熟练的掌握理论知识,多进行实践,才能更好的理解所学的知识。
八、参考文献童诗白、华成英.《模拟电子技术》(第四版).高等教育出版社.2006李雪梅、童强、何光普.《模拟电子技术基础实验与综合设计》.西安电子科技大学出版社.2015康华光.《电子技术基础数字部分》(第六版).高等教育出版社.2014杨欣、胡文锦、张延强.《实例解读模拟电子技术》.电子工业出版社.2013。