直流稳压电源设计分析
可调直流稳压电源设计报告
可调直流稳压电源设计报告I. 设计目的本设计旨在实现一个可调直流稳压电源，能够提供多种输出电压和电流，同时还能稳定地保持输出电压在规定范围内。
II. 设计原理直流稳压电源的基本原理是将变压器输出的交流电转换为直流电，并使用电子元件如二极管、电容器、稳压管等实现对输出电压和电流的稳定。
在本设计中，我们采用如下电路结构实现直流稳压电源。
电路主要由变压器、整流桥、滤波电容、调节电路、稳压管和输出端口等组成。
（1）变压器：变压器主要将交流输入变换为需要的交流输出电压，通常变压器转换后的电压需要经过整流、滤波和稳压等多道处理才能成为稳定的直流电源输出。
因此，本设计中我们采用了含有两只二次线圈的变压器。
（2）整流桥：整流桥主要用来将变压器输出的交流电流转换成直流电流，这里我们采用了四个二极管构成的整流桥，如图所示，其中D1和D2对应于变压器中一只二次线圈所产生的正半交流电流，D3和D4则对应于产生的负半交流电流。
（3）滤波电容：滤波电容主要用来滤除多余的高频成分，以使直流电波尽可能平滑，保证输出电压的稳定性。
（4）调节电路：调节电路用来控制和调整稳压管的工作状态，以实现输出电压的稳定性和调节。
（5）稳压管：稳压管是关键元件之一，其主要作用是在电路中设置一个固定的工作电压，以保证输出电压在一定范围内稳定。
III. 设计过程(1) 变压器设计：根据我们的需求，我们需要将输入的220V交流电转变为24V 的交流电，在此基础上再进行转换为稳定的直流电源输出。
因此，我们需要采用一只含有两只二次线圈的变压器，并且将两只二次线圈采用串联方案，以实现较大的输出电压值。
最终选用的变压器型号为220V/24V/10W，其中10W为变压器最大输出功率。
(2) 整流桥设计：为了将变压器输出的24V交流电转换为直流电源，我们需要采用整流桥电路。
对于整流桥电路中的每个二极管来说，其承受的最大反向电压应该大于所采用变压器的输出电压。
在此基础上，我们选用的整流桥电路中的二极管容量为1N4001，其最大反向电压为50V。
直流稳压电源的设计实验报告
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言：直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源，它能够将交流电转换为稳定的直流电，并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源，以验证其性能和稳定性。
一、设计原理：直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理，其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电，整流器将交流电转换为脉动的直流电，滤波器对直流电进行滤波以去除脉动，稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置：本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤：1. 连接实验装置：将变压器的输入端与交流电源相连，将变压器的输出端与整流器的输入端相连，再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连，最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器：根据所需输出电压和电流，选择合适的稳压器电路，并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器：根据设计的稳压器电路，进行电路连接和调整，确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻：将负载电阻与稳压器的输出端相连，以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压：使用示波器测量稳压器输出端的电压，并记录下来。
6. 测试负载变化：通过改变负载电阻的值，观察输出电压的变化情况，并记录下来。
7. 分析实验数据：根据实验数据，分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析：通过实验测试，我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据，我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时，我们还可以分析实验数据，探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论，直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性，并且具有较好的性能指标。
直流开关稳压电源设计
直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展，各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点，在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源，对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围：12V±1V；2. 输出电流：2A；3. 转换效率：≥85%；4. 工作温度范围：25℃~+85℃；5. 具有过压、过流、短路保护功能；6. 体积小，便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点，适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片，该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点，能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件，本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标，选用IRF530N型号MOSFET，其导通电阻低，可降低开关损耗，提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点，适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波，提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能，设计如下保护电路：（1）过压保护：在输出端设置一个电压比较器，当输出电压超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
（2）过流保护：在功率开关管源极串联一个取样电阻，实时监测电流值。
当电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
（3）短路保护：在输出端设置一个电流比较器，当输出电流超过设定值时，触发保护动作，切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台，对设计的直流开关稳压电源进行测试，观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
3V直流稳压电源设计
3v 直流稳压电源的设计摘要：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。
一、稳压电源的原理图分析工频交流脉动直流直流负载（一）电路原理简图交流输入出 （二）电路结构原理图220V 交流电经过变压器降压输出。
交流电经过二极管的整流得到脉动直流，然后通过电容的滤波作用，得到平稳直流。
经过稳压电路，最后得到稳定的直流电压。
二、电路方案设计（一）电路原理图2.1整流电路工作原理：利用二极管的单向导电特性，用四个二级管组成整流桥。
（二）二极管的桥式整流由于二极管的单向导电特性，交流电在正半周期与负半周期的流向交替变化，而由此形成的两个电压叠加后形成一个连续的脉动直流电压。
整流效果如下图所示：（三）整流波形优点：桥式整流电路的绕组只有一组，绕制工艺简单，对整流管的要求也相对较低。
因此，选择相对较容易实现及成本较低的桥式整流电路来完成整流部分的电路。
2.2滤波电路工作原理：利用电容通交阻直，通高频阻低频的性质，将通过整流桥的平稳直流中的交流成分滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（四）电容滤波电路当脉动直流电压大于电容的电压时，电容充电，充电时间非常短；当脉动直流电压小于电容两端电压时，电容放电。
滤波后，电压平均值变大，脉动变小。
优点：电容滤波电路简单易行，输出电压高，C足够大时交流分量较小，但是不适合大电流负载场合。
2.3稳压电路工作原理：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。
（五）稳压电路三、EWB调试(一)输入波形（二）整流波形（三）滤波波形（四）稳压波形四、制作元器件清单五、心得体会。
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。
(完整版)直流稳压电源电路的设计实验报告
直流稳压电源电路的设计实验报告一、实验目的1、了解直流稳压电源的工作原理。
2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V市电，50Hz，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别I O≥500mA。
3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理（1）直流稳压电源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的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换其中：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，变压器的变比由变压器的副边电压确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。
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）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。
滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。
4）稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，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电压的目的。
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。
（2）整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2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2-3所示。
t整流二极管采用1N4007，具有正向导通电压降低，导通电流高，泄露电流低，过载电流高，成本低等优点，其基本参数如下图所示，有黑色线圈一端表示负极。
直流稳压电源设计方案.d
直流稳压电源设计方案2篇【直流稳压电源设计方案（一）】随着电子设备的广泛应用，直流稳压电源的需求在不断增加。
直流稳压电源能够将交流电转换为稳定的直流电，并根据需要提供不同电压和电流的输出。
本篇将介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
直流稳压电源的设计方案首先需要确定电源输出的电压和电流。
根据实际需求，我们选择了输出电压为12V，电流为3A的直流稳压电源。
为了确保输出电压的稳定性，我们选择采用稳压模块进行电压调节。
稳压模块是一种能够实现电压稳定输出的电子元件。
常见的稳压模块有线性稳压模块和开关稳压模块。
线性稳压模块成本低、实现简单，但效率较低；开关稳压模块效率高，但成本相对较高。
根据需求和经济性，我们选择了线性稳压模块。
接下来，我们需要选取适当的稳压模块以及其他所需的电子元件。
首先，选择一款符合要求的线性稳压模块。
通过对市面上的产品进行比较和测试，我们选择了一款额定输入电压为24V的线性稳压模块，该模块具有良好的稳定性和可靠性。
其次，我们还需要选择输入电压为24V的电源适配器，用于提供输入电源。
适配器的选取需要考虑电源输出电压的稳定性和适配器的质量可靠性。
我们选择了一款质量可靠、输入电压稳定的适配器。
除了稳压模块和电源适配器外，我们还需要选择其他电子元件，如滤波电容、电位器等。
这些元件的选择需要根据实际需求和设计要求来确定。
设计好电路原理图后，我们还需要进行模拟仿真和实际测试，以验证电路的稳定性和性能。
在模拟仿真中，我们可以通过电路仿真软件进行电路分析，并对电路进行优化。
在实际测试中，我们可以通过连接实际元件并进行电路调试来验证电路的性能。
最后，我们需要对电路进行封装和外壳设计，以保护电路和电子元件。
电路封装的设计需要考虑元件布局的合理性和电路的散热性能。
外壳设计则需要考虑美观性和产品的使用便捷性。
【直流稳压电源设计方案（二）】直流稳压电源广泛应用于各类电子设备和实验设备中，其设计方案多样化。
本篇将继续介绍直流稳压电源的设计方案以及其应用。
可调直流稳压电源的设计实验报告
可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，并且电压值在一定范围内可调节，以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压（通常为 220V）变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分，使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时，保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路，其基本原理是利用调整管的电压调整作用，使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压，可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器：220V/15V2、整流二极管：IN4007×43、滤波电容：2200μF/25V×24、集成稳压器：LM3175、电位器：10kΩ6、电阻：240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波，得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路，通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下：此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图，在面包板上搭建电路。
在搭建电路时，注意元件的引脚顺序和正负极性，确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后，接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压，确认是否在预期范围内。
3、调节电位器，用万用表测量 LM317 输出端的电压，观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
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VI
-
-
t on VO V I qVI t on t off
开关直流稳压电源设计
升压型（Boost）变换器原理
L + vB VI ton toff + vL
iL
D + + vCE
vB t T C
固定式线性直流稳压电源设计
原理图
U1 7 80 5 1
GND
Vin
Vo ut
3
F1 0 .5 A R1
C1
C2
C3 0 .1 u F
2
C4 4 70 u F/ 3 5 V
5 10 Ω
3 30 0 u F/35 V 0 .1 u F B1 D1 2 D3 D2 C5 C6 TR 2 20 V 5 0Hz V2 4 V2 D4
直流稳压电源主要技术指标
（4）电压调整率、负载调整率 电压调整率是指在负载和温度恒定的条件下，输 入电压变化时，引起输出电压的相对变化，即
V O VO Sv 100% VI
负载调整率是指负载电流从零变到最大时，输 出电压的相对变化，即
V O SI 100% VO
直流稳压电源主要技术指标
T C (3 ~ 5) 2 RL
9V RL 9 1A
0.02 s C 3* 3300 uF 2 * 9
4.整流二极管的选取
耐压（反向击穿电压VRM） 电流（IF>IOmax）
可调式直流稳压电源设计
可调式三端线性集成稳压器LM317及典型电路
LM317 (LM337) 1 2 3 3 + VI C1 _ adj VO VI VI LM317 adj 1 VO 2 R1 C2 D + VO _
RP1
RP1 V o 1.25(1 ) R1
开关直流稳压电源设计
DC/DC变换器就是直流/直流变换器，是开关型稳 压电源的核心组成部分。 DC/DC变换器的基本类型有降压型（Buck变换 器）、升压型（Boost变换器）、极性反转型 （Buck-Boost变换器）。
开关直流稳压电源设计
降压型（Buck）变换器原理图
由MC34063构成的降压电路
+5V VO C1 0 .1 u F C2
L1 4 70 u H
MC3 40 6 3 1 2 3 4 C3 SWC SWE TC GND +5V DRC IPK VCC CII 8 7 6 5 R1
+24 V VI 0 .5 Ω
D1 SR18 0
2 20 u F
4 70 p F
RL VO
-
-
开关）变换器原理
+ vCE T vB vB ton toff t D + + L vL C RL VO
+
VI
-
-
降压DC/DC电源设计
MC34063是一种微功耗集成开关式稳压块。其 引脚排列和内部框图如图3.4-1所示。
8 & MC34063 SWC 1 SWE 2 TC 3 GND 4 8 DRC 7 IPK 6 VCC 5 CII 6 + 5 1.25V 基准电压源 4 Ipk C 振荡器 T S R 7 100Ω Q T2 T1 2 3 1
LED1
1
1 2 3 R2 5 10 Ω C7 0 .1 u F C8 4 70 u F/3 5V LED2
3
3 30 0 u F/35 V
GND
1
0 .1 u F
2
Vin U2 7 90 5
Vo ut
3
F2 0 .5 A
固定式线性直流稳压电源设计
实物图
1.集成稳压器的选择
7805 7806 7809 7812 …… 7905 7906 7909 7912 …… 78Lxx 79Lxx 100mA 78Mxx 79Mxx 500mA 78xx 79xx 1A 78Hxx 79Hxx 1.5A VImax =35V, VImin=7.2V 数据手册
可调式三端线性集成稳压器，如LM317、LM337等。 多功能的开关集成稳压器，如MC34063等
直流稳压电源主要技术指标
（1）输出电压 稳压电源正常工作时的输出电压值，用VO表示。 （2）最大输出电流 指稳压电源正常工作的情况下能输出的最大电 流，用IOmax表示。 （3）纹波电压 纹波电压指叠加在VO上的交流分量，其峰—峰 △VOp-p一般为mV级。通常采用示波器观测纹波电压峰 —峰值，也可用交流电压表测量其有效值。
R2 1 0k Ω
R3 3 .3 k Ω
升压DC/DC电源设计
TI公司生产的TPS60110是升压型DC-DC电荷泵，可产生 5V±4%的输出电压，输入电压的范围为2.7V至5.4V。仅仅需 要四个外接电容，即可构成一个完整的低噪声DC-DC转换器。
（5）输出电阻
在输入电压不变的情况下，输出电流的变化引起 输出电压的变化，其表达式为
V O RO I O
RO的大小反映稳压电源带负载能力的大小， RO 越小带负载能力越强。
固定式线性直流稳压电源设计
例3.2-1 设计一线性直流稳压电源，要求输出±5V 的直流电压，输出电流Io为1A。假设交流输入电压为 220V、50Hz，电压波动范围+10% ～-10%。
直流稳压电源设计
物理与电子电气工程学院
直流稳压电源的组成
直流稳压电源将交流电网电压转换成直流电压， 为电子系统提供工作电源，是各种电子系统的重要组 成部分。
+ ~220V v1 50Hz _ 电源变压器 D v2 C VI DZ VO RL
整流电路
滤波电路
稳压电路
直流稳压电源的组成
稳压电路有4种类型：并联型稳压电路、串联型 稳压电路、线性集成稳压电路、开关型集成稳压电路。 线性集成稳压电路最常用的是三端固定式集成稳 压器，如7800系列和7900系列等。
2.电源变压器的选择
V2=V1/(1.1~1.2) V1取9V，V2取8V I2>=1A P2=I2*V2*2=16W 查表得变压器效率=0.7 P1>=P2/0.7=16/0.7=22.85W 选择功率为25W的变压器
3.滤波电容的选择
C2 C3 C6 C7减少高频干扰，可取0.1uF陶瓷电容 C4 C8输出侧滤波电容，可取470uF C1 C5输入侧滤波电容，耐压