正负直流12v可调稳压电源

正负12伏可调电源设计报告

1.摘要：

了解直流稳压电源的基本组成及工作原理，按要求完成直流稳压电源的设计与制作。画出电路原理图，进行理论计算，且用仿真软件进行仿真，加以修改，理清系统组成和元件功能的使用思路。

2.关键词：稳压、仿真、设计

3.正文:

3.1题目要求分析：

要求设计输出正负可调12v集成直流稳压电源。为达目的，需要三个模块：电源变压器、整流滤波电路、稳压电路。电源变压器，是将电网220v的交流电压V1变换成整流滤波电路所需要的交流电压V2-12v；整流滤波电路，是将交流电压V2变换成脉动的直流电压，在经滤波电容C滤除纹波，输出直流电压Vi，为达目的选择二极管D1~D4组成单相桥式整流电路；稳压电路，当输出的输出负载变化时，输出电压V0应保持不变，为把纹波信号的影响降到最小常在输出端加上滤波电路。

3.2方案设计:

(1)设计思路：

稳压电源，它是把交流电网220V的电压降为所需要的数值，然后通过整流、滤波和稳压电路，得到稳定的直流电压，直流稳压电源由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路三部分组成。

(2)有可调电阻的电路原理图:

有可调电阻能调节稳压电源输出的电压值范围获得我们所要的电压值。

(3)系统组成：

元件：

电容：两个2200uF 、两个100uF 、四个104uF 、两个10uF.

电阻：两个800欧姆、两个200欧姆.

滑动变阻器：两个.

二极管：两个发光二极管（红、绿）、四个1N4007二极管.

稳压器：一个LW317、一个LW337.

输入输出针：各一排.

3.3硬件模块设计

稳压电源电路原理图如图所示：

注释：C1、C8=2200uf ，C2、C7、C3、C4=104uf,R5、R6=1500欧

(1)稳压电源的组成

直流稳压电源由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路三部分组成。

(2)电源变压器

电源变压器是交流电压变换部分，是将电网电压变为所需的交流电压，能使直流电源与交流电网隔离。

通常根据变压器副边输出的功率P2来选择变压器。由上式可知变压器副边的输出电压V2与稳压器输入电压Vi 的关系。V2的值不能过大，V2越大，稳压器的压差越大，功耗也就越大。

(3)整流电路

我们在整流电路中采用桥式整流电路，电路图如下图所示。 滤波 整流 稳压 滤波

如图所示，二极管D1、D2 、D3、D4四只二极管接成电桥的形式。

(4)整流二极管的选择：

（1）D管的最大整流电流IF必须大于实际流过二极管的平均电流I DO：

I F > I DO =U LO/R L=0.45 U2/R L

（2）D管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压U RM。

U R > U RM

(5)滤波电路

对整流电路输出的脉动直流进行平滑，使之成为含交变成份很小的直流电压。

电容滤波的原理：

电容是一个能储存电荷的元件。有了电荷，两极板之间就有电压U C=Q/C。在电容量不变时，要改变两端电压就必须改变两端电荷，而电荷改变的速度，取决于充放电时间常数。时间常数越大，电荷改变得越慢，则电压变化也越慢，即交流分量越小，也就“滤除”了交流分量。

(6)稳压部分

维持输出直流电压的基本稳定。

经过滤波电路后的电压的稳定性比较差，且电压受温度、负载、电网电压波动等因素的影响较大。

单片集成稳压器是把稳压电路的调整管、误差放大器、取样电路、启动电路、保护电路等集成在一个芯片上的专用集成电路。广泛使用的是固定输出的三端集成稳压器。

我们采用时LM317和LM337 其外型封装及接线图如图所示。

LM317系列稳压器输出连续可调的正电压，LM337系列稳压器输出连续可调的负电压。稳压器内部含有过流、过热保护电路。

(7)电路安装与测试：

先装集成稳压电路，再装整流滤波电路，最后安装变压器。安装一级测试一级。对于稳压电路则主要测试集成稳压器是否能正常工作。其输入端加直流电

压Vi-12v，调节RP1，输出电压V0随之变化，说明稳压电路正常功能工作。整流滤波电路主要是检查整流二极管是否接反，安装前用万用表测量其正、反向电阻。接入电源变压器。整流两输出端电压Vi应分别为正（LW317）、负(LW337)。断开交流源，将整流滤波电路与稳压电路相连接，再接通电源，输出电压V0未规定值，说明各级电路均正常工作，可以进行各项性能指标的测试。

(8)系统测试

测试条件和测试仪器设备

系统容易受到温度和强磁场的干扰，测试时必须在室温且无强磁场干扰的条件下进行，并要确保供电电源的稳定性，测试使用的仪器设备如下表1所示。

表1 测试使用的仪器设备

序号名称、型号、规格数量

1 220v电源 1

2 数字万用表 UT58E 1

5 高频毫伏表 AS1053A 1

(9)测试方法和测试结果

(10)仿真系统测试

仿真系统测试原理图及结果如下图所示：

(11)示波器测试

用220V交流电源在输入端提供输入信号，用示波器测试各级输出信号，最终结果如下表

输出正电压可调范围（v）14.35-1.26

输出负电压可调范围（v）-1.26- (-13.88)

微波范围（uf）164

4.结论:

这次的项目是设计并制作，集成直流稳压可调正负12V电源。这是我们进入电协做的第二个项目，有了第一个项目的经验，所以焊接的时候就顺利多了，第一次是做+5V直流电源，在焊接过程中大同小异，只要按照电路图来焊接就行了，我们小组成员都很积极地去准备，大家都想将作品完成好，我们在焊接电路过程中互相配合，最后在大家的努力下终于完成了，我们都很高兴，希望以后大家一起继续努力，通过这个项目，学会了选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源，以及各种器件的功能和使用方法。掌握稳压电源的原理和主要性能参数及测试方法。相信我们以后会做得更好！

5.参考文献

(1).电子技术基础（模拟部分）第五版-主编康华光（高等教育出版社）。

(2).电子线路设计~实验~测试（第三版）主编-谢自美（华中科技大学出版社）。