直流稳压电源课程设计报告(1)
课程设计_可调直流稳压电源
目录一、设计目的作用 (1)二、设计要求 (1)2.1 直流稳压电源的种类及选用 (1)2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (2)2.3 串联型直流稳压电源的设计要求 (2)三、设计的具体实现 (2)3.1 系统概述 (2)3.2 单元电路设计与分析 (4)3.2.1 降压电路 (5)3.2.2 整流电路 (5)3.2.3 滤波电路 (7)3.2.4 稳压电路 (9)3.3 元件电路参数计算 (10)3.4 改进方案 (11)3.5 电路主要测试数据 (12)四、总结 (12)五、附录 (12)六、参考文献 (14)一、设计目的作用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,我们的生活也就不会这么丰富多彩了。
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、设计要求2.1 直流稳压电源的种类及选用直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型:(1)化学电源:平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。
随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。
直流稳压电源课程设计总结报告电路改进措施
直流稳压电源课程设计总结报告电路改进措施直流稳压电源课程设计的总结报告和电路改进措施直流稳压电源是电子电路中的重要应用之一,可以为各种电子设备提供稳定的直流电压。
在课程设计过程中,我们需要考虑电路的性能、可靠性、成本等因素,以便不断改进和优化电路设计。
下面是我们总结的直流稳压电源课程设计的经验和改进措施。
一、电路设计在课程设计中,我们着重考虑了电路的稳定性、可靠性和效率等因素。
具体来说,我们采用了以下设计措施来提高电路的性能:1. 选择合适的电源元件:我们使用了高质量的元器件,如二极管、晶体管、电容和电感等,以确保电路的稳定性和可靠性。
2. 设计合理的电路拓扑:我们采用了复用技术和并联电路拓扑,以提高电路的效率和稳定性。
3. 优化电路参数:我们对电路的参数进行了精细的优化,如电流限制、电压精度、纹波系数等,以确保电路的性能符合要求。
4. 进行电路仿真:我们使用电路仿真工具,对电路进行了仿真分析,以验证电路的稳定性和可靠性。
二、电路改进措施为了提高电路的效率和可靠性,我们需要进行一些改进措施:1. 改进电源元件的选择:我们可以采用更小尺寸、更高性能的元件,以提高电源的效率和可靠性。
2. 改进电路拓扑:我们可以采用更高效的电路拓扑,如集成稳压器、整流器等,以提高电源的效率和稳定性。
3. 改进电源控制电路:我们可以采用更高精度的控制电路,如反馈控制电路、比例控制电路等,以提高电源的精度和稳定性。
4. 改进电源滤波电路:我们可以采用更有效的电源滤波电路,如低通滤波器、高通滤波器等,以提高电源的滤波效果和稳定性。
总结通过以上的经验和改进措施,我们可以更好地设计直流稳压电源电路,提高电路的性能和可靠性,为各种电子设备提供更稳定的直流电压。
直流稳压电源课程设计报告
《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的(1)掌握直流稳压电源的组成及原理(2)掌握三端可调稳压器的使用方法(3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调,最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4)纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成,其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器: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u2。
变压器副边与原边的功率比为:P2/P1=η式中:η为变压器的效率。
2整流电路:将交流电压变换为单向脉动直流电压。
整流是利用二极管的单向导电性实现的。
常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。
其电路图如图1.3.2所示。
在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路,此时U1与交流电压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=√2U2流过每只二极管的平均电流为:I D=0.45U2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较,其输出电压U提高,脉动成分减少了,所以在此选用桥式整流电路。
3滤波电路:将脉动直流电压中交流分量滤去,形成平滑的直流电压。
滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。
其电路图如下1.3.3所示。
图中R为负载电阻,它为电容C提供放电通路,放电时间常数RC应满足:RC>(3~5)T/2;式中T(=20msm)为50HZ交流电压周期。
一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。
4.稳压电路:其作用是当交流电网电压波动或负载变化时,保证输出直流电压的稳定。
简单的稳压电路可采用稳压管来实现,在稳压性能要求较高的场合,可采用串联反馈式稳压电路(包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分)。
课程设计直流稳压电源输出9V2A
t=RLC=(3~5)T/2 T取5倍工频半周期,T=1 /50HZ=0.02s t=5 ×T /2=0.05s C=t/RL=0.05 /7=7mF 选择7mF的滤波电容 考虑电网电压波动10%,则电容器承受的最电压
为:
Ucm=√2U2*1.1=24.89V
则变比n=220/16=14:1
U2=16V,则滤波电路的最大输出电压
UL=16*0.9=14V
二极管的选择
(1)二极管所承受的最高反压
Urm=√2U2= √2×16V=23V (2)流过二极管的电流的平均值
由于单相桥式整流电路中,二极 管D1,D3和D2,D4轮流导通半 个周期,所以流过二极管的电流 平均值
4.稳压电路 C1=0.33uF C0=1uF 5.扩大输出电流:外接功率管T
Ⅰ2为稳压器的输出电流,Ⅰc是功率管的集 电极电流,Ⅰr是电阻R上的电流 Ⅰ2≈Ⅰ1=Ⅰr+Ⅰb=﹣Ube /R+Ⅰc /x Ⅰo=Ⅰc+Ⅰ2
X为功率管电流放大系数为10 Ube=-0.3V,Ⅰo=2A 稳压管为W7809,Ⅰ2= 1A,则Ⅰc=1A 此时R=1/3,取R=0.35欧姆 Ⅰo=2.5A,输出最大电流为2.5A
设计要求
利用 7809 设计一个输出 9V 、2A(扩大输出电流)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 输出的电压波形和变压器 副边的电流波形; 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(取 5 倍工频 半周期); 4)求滤波电路的输出最大 电压;
Ⅰd=1/2ⅠL=0.45×U2/RL
数字电路课程设计报告 直流稳压电源
数字电路课程设计报告设计课题:直流稳压电源专业班级:生物科学试点(电信双学位)学生姓名:周莹学号:2005221107100076指导教师:赵柏树设计时间:2009.3.18直流稳压电源一:设计指标:技术要求:额定输出电压:12v,10-14v连续可调;额定输出电流1.5A;。
输出电阻不大于0.5 ;满载纹波峰峰值小于60mv;稳压系数Sv≤3×10-3;主要测量内容:最大输出电流,输出电阻,纹波峰峰值,稳压系数,电压调整率。
二:设计图与思路:1.主电路图:2.设计思路:三:单元电路设计原理分析:1:降压模块:由于输入电压为220V交流,而输出而定电压为10V,因此现将电压降压到20V,即采用变比为8:1,最大输出2A以上的变压器降压。
2:整流及斩波模块:由于输入电压为220V交流,而输出为恒流电流,这样我们可以利用整流桥,将降压后的电路整流为直流,再经过LM7812、LM7824和LM7815\LM7915输出+12、+24V和+15V\-15V的直流电,共恒流电路利用。
3.恒流电路原理基于模拟器件的模拟反馈压控方案。
该方案采用三极管或集成运放,组成电流串联负反馈电路,三级管或运放工作在深度负反馈状态下,具有良好的压控恒流特性。
典型的电路结构如图2所示。
图2中,Re相当于取样电阻,输出RL上的电流通过Re在运放的输入端形成负反馈,由运放的虚短虚断,忽略三极管的基极电流,则可得到输出电流IL的表达式:图2 模拟反馈压控方案典型电路IL=Vi / Re此方案实质上是由模拟器件作为了控制器,调节速度快,系统的跟随性好,即动态性能优越。
根据这个原理设计了以下电路.该设计运算放大器与晶体管组成达林顿电路构成电压跟随器。
利用晶体管平坦的输出特性即可得到恒流输出。
由于跟随器是一种深度的电压负反馈电路,因此电流源具有较好的稳定性。
R3采用8Ω水泥电阻,使其温度影响减至较小。
由虚短和虚断原则可知,流过采样电阻R3的电流ⅠR为:ⅠR=Uo/R3负载电流只与固定参数有关,比较适合我们的设计。
自控课程设计——可调直流稳压电源课程设计报告
自控原理课程设计报告课题: 直流稳压电源的设计班别: 10电气2组员: (学号)020103一、设计目的熟悉自控原理的基本理论, 在实践的综合运用中加深理解, 掌握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。
4、加强组员之间的协调合作的意识, 提高组员合作的能力。
二、设计任务及要求1.设计一个连续可调的直流稳压电源, 主要技术指标要求:①输入(AC):U=220V, f=50HZ;②输出直流电压: U0=1.27→12.24v;③输出电流: I0<=1A;④纹波电压: Up-p<30mV;2.设计电路结构, 选择电路元件, 计算确定元件参数, 画出实用原理电路图。
3、自拟实验方法、步骤及数据表格, 提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图, 并仿真和调试, 并测试其主要性能参数。
三、实验设备及元器件1. 装有multisim电路仿真软件的PC2.三端可调的稳压器LM317一片3.电压表、焊电路板的工具4.滑动变阻器、二极管、变压器、电阻、电容、整流桥四、电路图设计方法(1)确定目标: 设计整个系统是由那些模块组成, 各个模块之间的信号传输, 并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能, 选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择: 根据系统指标的要求, 确定各模块电路中元件的参数。
(4)总电路图: 连接各模块电路。
(5)将各模块电路连起来, 整机调试, 并测量该系统的各项指标。
五、总体设计思路1. 直流稳压电源设计思路(1)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电, 但其幅度变化大(即脉动大)。
直流稳压电源课程设计
路的功耗是否小于规定值。
然后用示波器观察B点和C点的纹波电压,若纹波电压过大,则应检查滤波电容是否接好,容量是否偏小或电容失效。
此外,还可以检查桥式整流电路四个二极管特性是否一样。
如有干扰或自激振荡,则应设法消除。
4、质量指标测量测量所安装电路的各项质量指标。
设计电路有四组电压输出:15V; 12V4.心得体会为期两周的课程设计已经结束了,虽然期间有很多失败和挫折,但最终还是完成了任务,这期间我收获了很多。
通过这次课程设计,我对于模电知识有了更深的了解,尤其是对直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究。
我们组十三个人分到的题目是设计正负15V; 12V 输出的直流稳压电源,由于老师说这个题目比较简单,就没有进行详细的讲解。
在设计的过程中我们也遇到了很多的困难。
虽然是十三个人一组,但是老师的要求是每个人都要独立设计。
在这次的模拟电子技术基础课程设计中,我在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、设计的能力,在各种其他的能力上也有了很大的提高。
这次设计是用protel99se来设计电路原理图。
而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。
我将所学的知识运用到设计中。
,按照设计要求设计电路的参数,在按对应的参数选取元器件,通过查找资料了解元器件的主要特性与相关使用注意事项。
在电路设计中选取最优元件来满足设计要求。
要面对社会的挑战,只有不断的学习,实践,再学习,再实践。
在这次课程设计的过程中,我们是首次与电烙铁、各种元器件,还有焊锡等焊接电路板的工具接触,在接触的工程中,心中充满了新奇和求知欲,首先将元器件按照之前做好的PCB电路图排版好,然后开始焊接,在征得老师的意见之后我开始忐忑不安的插上电烙铁,1。
直流稳压电源课程设计报告
直流稳压电源课程设计报告一、设计目的本课程设计旨在培养学生对直流稳压电源的基本原理和实际应用的理解,以及能够独立设计和调试一般性直流稳压电源的能力。
二、设计内容1. 直流稳压电源基本原理2. 直流稳压电源组成部分及其功能3. 直流稳压电源的电路设计和调试三、设计步骤1. 确定直流稳压电源的输出要求,如输出电压范围、输出电流范围等。
2. 根据输出要求选择合适的变压器。
3. 设计整流电路,包括桥式整流器和滤波电容。
4. 设计稳压器,包括基准电压源、比较器、功率晶体管等。
5. 设计过载保护和短路保护电路。
6. 组装并调试整个直流稳压电源。
四、实验材料与设备1. 220V交流电源2. 变压器3. 整流二极管4. 滤波电容5. 稳压芯片LM317或LM350等6. 二极管、晶体管等元件7. 示波器、万用表等测试设备五、设计结果与分析本课程设计的直流稳压电源输出电压范围为0-30V,输出电流范围为0-2A。
具体参数如下:1. 变压器输入:220V AC,输出:24V AC。
2. 桥式整流器:使用4个1N4007二极管。
3. 滤波电容:使用4700μF/50V电解电容。
4. 稳压芯片:使用LM317稳压芯片。
5. 过载保护和短路保护电路:使用二极管和晶体管组成的保护回路。
实验结果表明,该直流稳压电源能够满足大部分实际应用需求,并且具有较好的稳定性和可靠性。
六、实验心得通过本次课程设计,我深入了解了直流稳压电源的基本原理和实际应用,并且掌握了一定的设计和调试技能。
同时,在实验过程中也遇到了一些问题,如元件选型不当、接线错误等,通过不断排查解决这些问题,我对直流稳压电源的理解更加深入。
这是一次非常有意义的课程设计。
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。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计引言直流稳压电源是电子工程领域中常用的电源装置,用于将交流电源转换为稳定的直流电源。
在电子设备的设计和实验过程中,直流稳压电源起到了至关重要的作用。
本课程设计旨在帮助学生深入了解直流稳压电源的原理和设计过程,并通过实践操作,掌握设计直流稳压电源的技能。
一、理论知识1.1 直流电源的概念与分类直流电源是指输出电流为直流的电源装置,根据输出的电流稳定性和特性,可以分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
1.2 线性稳压电源的工作原理线性稳压电源采用变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
通过将输入电压转换为直流电压,并经过稳压控制电路的调节,使得输出电压稳定在一定的范围内。
1.3 线性稳压电源的设计要点线性稳压电源的设计要点包括输入电压范围选择、稳压管的选取与设计、输出电压调节等。
在设计过程中需要考虑电源的稳定性、效率和功率损耗等因素。
1.4 开关稳压电源的工作原理开关稳压电源利用开关管的开关行为来实现对输出电压的稳压控制。
通过高效的开关变换,能够实现更高的功率转换效率。
1.5 开关稳压电源的设计要点开关稳压电源的设计要点包括:开关管的选取与驱动、滤波电路的设计、反馈控制策略的选择等。
在设计过程中需要考虑开关管的损耗、电磁干扰等问题。
二、实践操作2.1 线性稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计线性稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作电路搭建与调试过程。
实验步骤: 1. 确定输入电压范围,选择合适的变压器。
2. 设计整流电路,将交流电转换为直流电。
3. 设计滤波电路,去除交流成分,使得输出电压更加稳定。
4. 选取合适的稳压管,并设计稳压电路,实现输出电压的稳定控制。
5. 搭建电路原型并进行调试,测试输出电压的稳定性与效果。
2.2 开关稳压电源的设计实验本实验旨在通过设计开关稳压电源,了解其原理和设计要点,并实践操作开关管的驱动、滤波电路的设计以及反馈控制策略的选择。
实验步骤: 1. 选择合适的开关管,并设计驱动电路,实现对开关管的控制。
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。
课程设计直流稳压电源
物理与电气工程学院课程设计报告直流稳压电源的设计作者专业年级指导教师成绩日期直流稳压电源的设计摘要:本直流稳压电源是依照模拟电子技术的知识设计而成,用来测量直流电压,测量范围为+12V,-12V,+15V,-15V。
直流稳压是一种当电网电压波动或温度负载改变时,能保证输出电压大体不变的电源。
其电源电路包括电源变压器,直流电路,滤波电路,稳压电路四个环节。
设计中要用的元件有:变压器、整流二极管、电解电容、瓷片电容、端子。
关键词:直流电源整流滤波稳压1 引言:说到稳压问题,历史悠长。
目前,线性继承稳压器已进展到几百个品种。
按结构分为串联式和并联式集成稳压器。
依照输出电压类型可分为固定式和可调式集成稳压器。
依照脚管的引线数量可分为三端式和多端式集成稳压器。
按制造工艺可分为:半导体式,薄膜混合式和厚膜混合式集成稳压器。
按输入输出之间的压差由可分为一样的压差和低压差两大类,等等。
目前,通过电子课程设计能专门好的提高大学生的动手实习能力,也能专门好的提高大学生的创新、设计和实践能力,因此才设计了那个直流稳压电源,又称集成直流稳压电源。
2 设计方案论证方案一:采纳LM317、LM337共地可调式三端稳压器电源LM317可调式三端稳压器电源能够持续输出可调的直流电压,只是它只能许诺可调的正电压,稳压器内部含有过流,过酷爱惜电路;由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调剂电路,输出电压为:V o=1.25(1+RP/R)。
LM337输出为负的可调电压,采纳两个独立的变压器别离和LM317及LM337组装,操作比较简单。
电路图2-1所示图2-1 LM317与LM337组装电路方案二: 采纳LM7815,LM7812、LM7912和LM7915组成稳压电路LM7815固定式三端稳压器可输出+15V电压如图2-2,固定式三端可调稳压器LM7812和LM7912组装电路可对称输出±12v,其电路图如图2-3所示.其电路图如图2-4所示.图2-2 LM7815图2-3 LM7812和LM7912组装方案的最终选择方案一的电路由三端可调式稳压器LM317和LM337组装而成,可输出范围为±1.25 -±12持续可调,通过对Rw的调整可输出+5V, ±12,(3-9)V持续可调.其电路组装比较简单,但输出所需电压时需要调整可变电阻,不能直接输出,因此利历时不方便.方案二由三端可调式稳压器和三端固定式稳压器一起组成,所用器件例如案一多,但电路组装简单,可不能增添麻烦,在方案二中可直接取得+5v和±12的输出电压.利用式比较方便,综上所述,方案二例如案一合理,因此选择方案二2.1 本设计采纳桥式整流单相桥式整流电路与半波整流电路相较,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求式一样的,而且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优势,因此在次设计中我选用单相桥式整流电路。
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。
直流稳压电源课程设计
直流稳压电源课程设计一、引言直流稳压电源是电子电路实验中常用的实验装置之一。
它通过将交流电转换为稳定的直流电,在电子设备实验中提供稳定的电源供应。
本文将介绍一个关于直流稳压电源的课程设计,主要包括设计目的、设计原理、电路搭建、性能测试和实验结果分析等内容。
通过该课程设计,学生可以学习到直流稳压电源的基本原理和应用。
二、设计目的直流稳压电源是电子电路中使用广泛的一种电源,具有电压稳定性好、输出能力强等优点。
本次课程设计的目的是让学生了解直流稳压电源的工作原理,学会使用电压稳压IC和电阻调节器等元件构建稳压电源电路,并能够通过测试电路性能和分析实验结果,理解直流稳压电源的工作特性。
三、设计原理直流稳压电源的主要原理是利用反馈控制,通过电压稳压IC对输入电压进行调控,使输出的直流电压保持稳定。
设计中常用的电压稳压IC有LM317、LM337等,它们可以根据需要提供不同的输出电压范围。
电压稳压IC的输入端接入可变电压源,输出端接入负载电阻,通过调节稳压器的输出电压来输出所需的稳定直流电压。
四、电路搭建电路搭建主要分为几个步骤:1. 准备好电压稳压IC和其他所需的元件,包括电阻、电容等。
2. 将直流电源连接到电压稳压IC的输入端,注意极性的正确连接。
3. 连接负载电阻到电压稳压IC的输出端,确保正常连接。
4. 根据需要,可以添加过压保护电路、滤波电容等元件来改善电路性能。
五、性能测试完成电路搭建后,可以进行性能测试来验证电压稳压电路的工作情况。
主要包括以下几个方面的测试:1. 输出电压调节范围测试:通过调节稳压器电阻的值,测试输出电压的调节范围。
2. 负载调整能力测试:通过改变负载电阻的大小,测试输出电压的稳定性。
3. 过载保护测试:通过增加负载电阻,观察电路是否具有过载保护功能。
4. 温度稳定性测试:通过改变环境温度,测试电压稳压电路的稳定性。
六、实验结果分析根据实验测试结果,可以对设计的直流稳压电源进行分析和评估。
课程设计直流稳压电源
课程设计直流稳压电源一、课程目标知识目标:1. 理解直流稳压电源的基本工作原理,掌握其主要组成部分及功能;2. 掌握各类稳压电源的电路特点和应用场景;3. 学会分析直流稳压电源的电路性能,并能进行简单计算。
技能目标:1. 能够正确绘制并识别直流稳压电源的电路图;2. 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建与调试;3. 能够运用所学知识解决实际电路中与直流稳压电源相关的问题。
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;2. 培养学生的团队合作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的环保意识,了解节能降耗的重要性。
课程性质:本课程属于电子技术基础课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点:本课程针对初中年级学生,他们对电子技术有一定的好奇心,但知识储备有限,需要通过生动的实例和实际操作来激发学习兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,突出实用性,通过讲解、演示、实践等多种教学手段,使学生掌握直流稳压电源的相关知识,提高实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 直流稳压电源的定义、分类及工作原理;- 稳压电源的主要组成部分:电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路;- 常见稳压电源电路(如:串联型稳压电源、并联型稳压电源)的原理及特点;- 稳压电源的性能指标及选用。
2. 实践操作:- 学会使用实验仪器和设备进行直流稳压电源的搭建;- 学习绘制直流稳压电源的电路图;- 学习对搭建的直流稳压电源进行调试与性能测试;- 分析实验结果,总结实验经验。
3. 教学大纲:- 第一课时:直流稳压电源的定义、分类及工作原理;- 第二课时:稳压电源的主要组成部分及功能;- 第三课时:常见稳压电源电路原理及特点;- 第四课时:稳压电源性能指标、选用及实践操作;- 第五课时:实验操作、分析及总结。
12V直流稳压电源设计
模拟电子技术课程设计报告山东科技大学电子通信与物理学院日期: 2014 年 6 月27 日12V直流稳压电源设计一、设计功能概述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,可见直流稳压电源在电子设备中起着主要作用。
本设计采用三端集成稳压器,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并实现12V电压稳定输出。
二、设计步骤1.原理分析一般直流稳压电源都使用AC220V市电作为电源,经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压,最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波、稳压等电路可以看作直流稳压电源的基础电路,没有这些电路对市电的前期处理,稳压电路将无法正常工作。
交流→①变压→②整流→③滤波→④稳压直流稳压电源框图①. 变压电路: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。
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。
2、电路设计(1)变压器1、变压器参数选择 U2=12v+3v=15v;考虑电网电压波动10% U2=15 *1.1=16.5v Ui:U2=220:16.5根据桥式滤波的特点有:U1=1.2U2 由此得到U1=19.8v由于I2=(1.5-2)I1,则I2=1.5A变压器副边功率=u2*i2=16.5*1.5=24.75W变压器的效率为0.7-0.8,则原边功率pi≥35.36W根据以上分析,可以选择副边电压17.V,输出电流1.5A,功率为40W的变压器(2)整流电路整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,这就是交流电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成。
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告教师评分2011年月日3.3体会收获及建议 (14)3.4参考资料(书、论文、网络资料) (15)4.教师评语 (15)5.成绩 ....................... 错误!未定义书签。
1.概述电源是各种电子、电器设备工作的动力,是自动化不可或缺的组成部分,直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。
直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度电镀、充电设备等的直流供电。
1.1直流稳压电源设计目的(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。
1.2课程设计的组成部分1.2.1 设计原理设计电路框图设计电路框图如图1所示,包括变压器降压,整流滤波电路滤波,稳压电路进行稳压四个部分。
图1为电压经过各个部分的波形,交流U1经过变压器降压后到较小的交流U2,经过整流滤波后变为纹波很小的直流U4,最后由稳压电路进行稳压输出。
直流稳压电源的组成图11.2.2各部分电路的作用交流变压器。
一般的电子设备所需要的直流电压较之交流电网提供的200V 电压相差较大,为了得到输出电压的额定范围,就需要将电网电压转化到合适的数值。
所以,电压变换部分的主要作用就是将电网电压变为所需要的交流电压,同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。
整流电路。
整流电路的作用是将变换后的交流电压转换为单方向的脉冲电压。
由于这种电压存在着很大的脉动部分(称为纹波),因此,一般还不能直接用来给负载供电,否则,纹波会严重影响到负载的性能指标。
滤波电路。
滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流进行平滑,使之成为含交变成分很小的直流电压。
也就是说,滤波部分实际上使一个性能较好的低通滤波器,且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。
独变压电路相对简单,仅有一个单相变压器,变压器将220V市电转化为电路能承担的电压。
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模拟电路课程设计报告设计课题:直流稳压电源的设计班级:电子1101学号:11312223姓名:刘广强指导老师:董姣姣完成日期:2012年6月19目录一、设计任务及要求 (3)二、总体设计思路 (3)1.直流稳压电源设计思路 (3)2.直流稳压电源原理 (3)3、滤波电路——电容滤波电路 (5)4、稳压电路 (7)5、设计的电路原理图 (8)三、.设计方法简介 (8)四、软件仿真结果及分析 (10)五、课程设计报告总结 (12)六、参考文献 (13)一、设计任务及要求1、设计一个连续可调的直流稳压电源,主要技术指标要求:①输出直流电压:U0=9→12v;②纹波电压:Up-p<5mV;③稳压系数:S V≤5% (最大的波动不能超过5%)2、设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
3、自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。
二、总体设计思路1.直流稳压电源设计思路(1)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电,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,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(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,供给电压表。
2.直流稳压电源原理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压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
直流稳压电源方框图图2 直流稳压电源的方框图其中:(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。
(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。
(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。
2、整流电路(1)直流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图3所示。
图3 单相桥式整流电路(2)工作原理设变压器副边电压u2=√2U2sinωt,U2为有效值。
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。
如图4图4单相桥式整流电路简易画法及波形图在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半,即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 (U2是变压器副边电压有效值)。
3、滤波电路——电容滤波电路采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分,使电压波形变得平滑。
常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。
在整流电路的输出端,即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C,则构成了电容滤波电路,如图5所示电路,由于滤波电容与负载并联,也称为并联滤波电路。
图5单相桥式整流电容滤波电路从图4可以看出,当u2为正半周时, 电源u2通过导通的二极管VD1、VD3向负载RL 供电,并同时向电容C充电(将电能存储在电容里,如t1~t2),输出电压uo=uc ≈ u2;uo达峰值后u2减小,当uo≥u2时,VD1、VD3提前截止,电容C通过RL放电,输出电压缓慢下降(如t2~t3),由于放电时间常数较大,电容放电速度很慢,当uC下降不多时u2已开始下一个上升周期,当u2>uo时,电源u2又通过导通的VD2、VD4向负载RL供电,同时再给电容C充电(如t3~t4),如此周而复始。
电路进入稳态工作后,负载上得到如图中实线所示的近似锯齿的电压波形,与整流输出的脉动直流(虚线)相比,滤波后输出的电压平滑多了。
显然,放电时间常数RLC越大、输出电压越平滑。
若负载开路(RL=∞),电容无放电回路,输出电压将保持为u2的峰值不变。
(1)输出电压的估算显然,电容滤波电路的输出电压与电容的放电时间常数τ=RLC有关,τ应远大于u2的周期T,分析及实验表明,当τ=RLC≥(3~5)T /2时,滤波电路的输出电压可按下式估算,即UO≈1.2U2(2)整流二极管导通时间缩短了,存在瞬间的浪涌电流,要求二极管允许通过更大的电流,管子参数应满足IFM>2IV=IO(3)在已知负载电阻RL的情况下,根据式子选择滤波电容C的容量,即C≥(3~5) T /2RL若容量偏小,输出电压UO将下降,一般均选择大容量的电解电容;电容的耐压应大于u2的峰值,同时要考虑电网电压波动的因素,留有足够的余量。
电容滤波电路的负载能力较差,仅适用于负载电流较小的场合。
4、稳压电路在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后,直流输出电压:Uo1=(1.1~1.2)U2,直流输出电流:(I2是变压器副边电流的有效值),稳压电路可选集成三端稳压器电路。
稳压电路原理电路见图6图6 稳压电路原理图5、设计的电路原理图图7 可调(2.5V——36V)的直流稳压电源三、.设计方法简介(1)根据设计所要求的性能指标,选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器,可调式集成稳压器,常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。
317系列稳压器输出连续可调的正电压,337系列稳压器输出连可调的负电压,可调范围为2.5V~36V,最大输出电流为1.5A。
稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。
其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。
输出电压表达式为:式中,1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压,此电压加于给定电阻两端,将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器,一般使用精密电位器,与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。
输出电压可调范围:2.5V~36V输出负载电流:1.5A能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。
(2)选择电源变压器1)确定副边电压U2:根据性能指标要求:Uomin=3V Uomax=9V又∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max其中:(Ui-Uoin)min=3V,(Ui-Uo)max=40V∴ 12V≤Ui≤43V此范围中可任选:Ui=14V=Uo1根据 Uo1=(1.1~1.2)U2可得变压的副边电压:2)确定变压器副边电流I2∵ Io1=Io又副边电流I2=(1.5~2)IO1 取IO=IOmax=800mA则I2=1.5*0.8A=1.2A3)选择变压器的功率变压器的输出功率:Po>I2U2=14.4W(3)选择整流电路中的二极管查手册选整流二极管IN4001,其参数为:反向击穿电压UBR=50V>17V 最大整流电流IF=1A>0.4A(4)滤波电路中滤波电容的选择滤波电容的大小可用下式求得。
1)求ΔUi:根据稳压电路的的稳压系数的定义:设计要求ΔUo≤15mV ,SV≤0.003Uo=+3V~+9VUi=14V代入上式,则可求得ΔUi2)滤波电容C设定Io=Iomax=0.8A,t=0.01S则可求得C。
电路中滤波电容承受的最高电压为,所以所选电容器的耐压应大于17V。
注意:因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应,抑制高频干扰。
四、软件仿真结果及分析1.软件仿真电路图2.测电压通过调节滑动变阻器得到测得输出电压在9V~12V之间3.测纹波测得纹波电压如下由下图可知测得的纹波电压为762V μ"'10.08410.07110.0780.0009170.917%"'28.42822.85225.643o o o i i i i Vo V V V S V V V V γ∆--==•=•==∆-- 纹波系数越小越稳定,说明该直流稳压电源设置的比较合理。
五、课程设计报告总结经过很长时间的探索,课程设计终于完成了。
从来没有做过课程设计,刚开始虽然课程设计的题目确定了,可是由于对所选的课程设计所用到的原理不了解,对于集成直流稳压电源电路图改了又改,花了很多时间去确定电路图。
通过查阅资料,才慢慢懂得集成直流稳压电源电路的原理和电路图中各个部分的作用。
通过这次课程设计,懂得了不同系列的稳压器有不一样的性能,LM系列的稳压芯片能在比较大的范围内调节电压,它的稳压电路也相对78系列的稳压电路要复杂一些,与LM系列的稳压芯片连接的电阻和电位器的参数选定,有固定的计算公式。
为了能使电路设计的误差更少,在设计出电路图后进行仿真。
仿真也还是有一定的误差。
这次的课程设计从题目的选定到最后硬件的完成、性能测试都让我受益匪浅,不但懂得了一些电路元件的性能、作用,为以后的课程设计、毕业设计奠定了基础。
本次的设计让我受益匪浅,让我更进一步的了解自己的不足之处,更进一步的巩固的所学过的知识,更懂得了做任何事情都要自己主动努力去做,学习到的理论知识只有在实践中,才会真正发挥作用,也只有通过实践才能把知识运用的现实中。
准备越充分,实验越顺利。
古人云:“磨刀不误砍柴工”。
前期的知识储备、文献储备、材料准备、方法准备可以避免手忙脚乱,充分的预实验使你充满信心。
一步一个脚印,就不必“从头再来”。
最不能容忍的是在开始的几步偷懒,造成后面总有一些无法排除的障碍。
态度决定一切。
这次试训更让我明白了一个道理“态度决定一切”,让我认识到不管以后做什么事,都应抱着认真的态度。
通过这次对直流稳压电源的制作,使自己对其更深层次的了解了,在实验过程中学习到了许多课堂上无法学到的知识,收获颇多。
加深了对知识的了解,并有所巩固,在此基础上得到了升华。
通过自身的动手实践,提高了自己的实际操作能力,在这次实训中受益匪浅。
六、参考文献[1]康华光等.《电子技术基础》(模拟部分)(第五版).北京:高等教育出版社,2005[2]陈晓文.电子线路课程设计.北京:电子工业出版社,2004[3]高吉祥主编.电子技术基础实验与课程设计.北京:电子工业出版社,2002如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。