简易数控直流稳压电源的设计
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Co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。
电压可调式三端集成稳压器
电压可调式三端集成稳压器：
W317（LM317）系列 —— 输出可调正电压 输出电压范围： 1.25V ～ 37V ； 最大输出电流： 1.5A； 要求输入与输出电压差：3 ~ 40V。
W337（LM337）系列 —— 输出可调负电压 输出电压范围：- 1.25V ～ - 37V ； 最大输出电流： 1.5A； 要求输入与输出电压差：3 ~ 40V。
设计过程
1. 根据要求选择三端稳压器。 2. 根据三端稳压器对输入电压的要求和桥式整流滤
波电路的电压关系，计算出电源变压器副边电压 U2的值，再根据输出电流的要求选择电源变压器。 3. 根据桥式整流电路和电网变化情况，计算出二极 管的最大反向电压URM和最大平均整流电流
IDmax，查手册确定整流二极管或整流桥的型号。
∆Uo ⁄ Uo SU = ∆UI ⁄ UI RL=常数
参数测试
3. 测量稳压电路的输出电阻Ro 输出电阻 Ro 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 输出电压变化量与输出电流变化量之比。 输出电阻反映稳压电路受负载变化的影响， 越小越好。
可用输出换算法测量输出电阻 Ro 。
1. 电子电路实验及仿真 路勇 北京交通大学出版社 清华大学出版社
2. 电子技术课程设计与综合实训 陈光明 北京航空航天大学出版社
3. 电子技术基础实验与课程设计 高吉祥 电子工业出版社
4. 电子线路设计 ·实验 ·测试 谢自美 华中科技大学出版社
5. 简易数控直流电源的设计与制作 陈乐 陆琛 《电子制作》1995年6期
端集成稳压器
开关式稳压电路（电源效率可提 高）
三端集成稳压器
三端集成稳压器： W78XX系列 ——输出稳定正电压 W79XX系列 ——输出稳定负电压 XX两位数字代表输出电压值
使用时需注意： 1. 防止输入端，输出端接反； 2. 防止稳压器浮地； 3. 防止稳压器输入端短路； 4. 电流大时需加散热片。
发挥部分 ： 1）输出电压可预置在 0 ～ + 9.9V之间的任意一个值； 2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进 0.1V不变）。
设计原理框图
简易数控直流稳压电源由“按键输入电路”、 “数控电路”、 “数码管显示电路”、 “D/A转换 电路”、“可调电源输出电路”、“直流稳压电源” 几部分构成。
最佳的方案。画出各单元电路图和整体电路图， 计算元器件参数，按标称值选择元器件。
3.焊接调试 焊接单元电路，检查无误后通电调试。各单元
电路指标达到设计要求后，进行系统联调。
电路参数测试
1. 输出电压：用示波器或电压表测量。
2. 数字显示：观察数码管显示。
3. 纹波电压：用示波器或毫伏表测量。
4. 输出可调电压：用示波器或电压表测量。
t
0
0 t
t
直流稳压电源的原理框图和波形变换
～220V 50Hz
～220V 50Hz
整流电路
D
U2
RL Uo
U2 √2U2
0
23
ωt
4
Uo √2U2
0
2 3 ωt
4
D4
U2 D3
D1
Uo √2U2
D2 RL Uo
0
2 3 ωt
4
整流电路参数
输出电压平均值： UO(AV) = 2√2 U2 ≈ 0.9 U2
电压可调式三端集成稳压器基本应用电路
3 W317 2
1
R1
Ui
C1
C2
Iadj
R2
Uo=（ 1 +
R2 R1
）1.25V+
IadjR2
输出可调正电压电路
2 W337 3
1
R1
Ui
C1
C2
Iadj
R2
Uo=
－（
1
+
R2 R1
）1.25V－IadjR2
输出可调负电压电路 其中：R1一般取 120 ～ 240Ω，所以 IR1 = 5 ～ 10mA。
掌握D/A转换电路的工作原理及其使用； 掌握可逆计数器电路的工作原理及实现方 法。
简易数控直流稳压电源设计任务与要求
设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源 。
基本要求 ： 1）输出电压范围：0 ～ + 9.9V，步进0.1V（共99步）； 纹波电压不大于10mV； 2）输出电流： 500mA； 3）输出电压值用数码管显示； 4）由“+”、“－”两键分别控制输出电压的步进增减； 5）为实现上述几部分工作，自制一个直流稳压电源，输 出±15V，+ 5V。
4. 根据电路要求和电网变化情况，计算出电容量和 耐压值，查手册选定滤波电容的标称值和耐压值。
参数测试
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。
元器件参数选择
1. D/A转换器：分辨率，转换精度，转换时 间（建立时间）。
2. 三端稳压器：固定电压输出三端稳压器， 电压可调式三端稳压器。
3.变压器：副边电压，功率（电流）。 4.桥式整流电路或二极管：最大反向电压URM
和最大平均整流电流IDmax， 。 5. 滤波电容：电容量和耐压值。
参考文献
∆Uo Ro = ∆Io ∆Ui=0 , ∆T=0
参数测试
4. 测量稳压电源的纹波电压和纹波因数
纹波电压是指在额定负载条件下，稳压 电源输出直流电压中所含的交流分量。
在交流电压为220V，负载电流最大（额 定输出电流）的条件下，用示波器分别测量 稳压电源的输入纹波电压和输出纹波电压，
纹波因数是负载上交流分量与直流分量
之比。
γ=
Uo ~× Uo-
100%
实验中应注意的问题
1. 连接变压器电源线（220V）时，注意安 全！
2.三端稳压器输出大电流时，要用散热片。 3.电源输出端不能短路，否则烧毁电源。 4.注意电解电容的极性。 5.测量电压时，注意分清交流和直流。
直流稳压电源原理框图
～wk.baidu.com
电源
Ui
～
变压器
整流 电路
滤波 电路
稳压
电路
Uo
U
U
U
U
0
t
0
电子技术课程设计
教学目的
电子技术课程设计是在电子技术实验基 础上进行的综合性实验训练，是电子技术课 程实践性教学的重要环节，是对学生综合能 力培养的实践课程。
本课程的重点是电路设计，在实践中着 重培养学生系统设计的综合分析问题和解决 实际问题的能力，培养学生创新实践的能力。
实验时间安排
11月25日 布置任务。 11月26日 ～ 12月15日 查阅资料，方案选择及电路设计。 购买元器件，电路焊接及调试。 写实验报告。 12月16日下午 , 12月18日上午 检查验收。 12月21日 ～ 12月23日 交实验报告（打印和
～220V 50Hz
U2
Uo
C
RL Uo
0
2
3
ωt
滤波电容的选择4 ： RL C = （3～5）T2
一般选几十至几千微法的电解电容，耐压 > 1.1√2U2
滤波电路
L RL Uo
电感滤波电路
L C
RL Uo
电感电容滤波电路
L
C1
C2
RL Uo
R
C1
C2
RL Uo
型滤波电路
稳压电路
常用稳压电路： 稳压管稳压电路 三端集成稳压器和电压可调式三
电子版），答辩。
实验安排
实验方式：三人一组
任务书：
《电子技术基础实验、综合设计实验与课 程设计》
成绩评定标准：
电路设计与调试成绩 —— 40﹪
口试答辩成绩
—— 30﹪
实验报告成绩
—— 30﹪
题目 简易数控直流稳压电源
实验目的
掌握一般线性稳压电源的组成电路及实现 方法；
掌握输出可调直流稳压电源的工作原理及 组成电路；
按键输入 数控电路 D/A转换 可调输出 0～+9.9V
数码管显示
～220V
直流 稳压电源
简易数控直流稳压电源原理框图
+ 15V －15V
+ 5V
电路设计与实验步骤
1.确定整体方案 根据设计要求，实现题目要求的电路方案有
多种供选择，比较各种方案的优劣和具体条件， 选择其中的一种。
2.电路设计 对两种以上满足要求的电路进行比较，确定
输出电流平均值： IO(AV) =
UO(AV) RL
≈
0.9
U2 RL
平均整流电流：
I = D(AV)
IO(AV) 2
=
UO(AV) 2RL
≈
0.45
U2 RL
最大反向电压： URM =√2 U2
{ 整流二极管的选择：
（考虑电网±10% 波动）
IF
>
0.45
1.1U2 RL
UR >1.1√2 U2
滤波电路
三端集成稳压器的基本应用电路
Ui C1 Ui C1
1 W78XX 3
2
C2
Co
输出正电压电路
2 W79XX 3
1
C2
Co
输出负电压电路
三端集成稳压器输
RL Uo
入、输出电压差为 2~3V。
C1、C2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< 1µF
RL Uo
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。
参数测试
2. 测量稳压电源的稳压系数SU
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。稳压系数反映电网电压波动时对稳压 电路的影响，越小越好。
调节调压器的输出，使输入到变压器的 交流电压分别为220V+10%和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SU
* 5. 电源内阻（输出电阻） ：用输出换算法
测量。
* 6. 稳压系数：SU * 7. 过流保护：
∆Uo ⁄ Uo
= ∆UI ⁄ UI
RL=常数
注：* 为选做。
设计报告要求
1. 设计任务书（任务及要求）。 2. 系统概述及系统总体框图。 3. 各单元电路的设计方案及原理说明。设计方案
的比较和选择；元器件的介绍；参数计算和选 择。 4. 调试过程及测试结果分析。测试方法和仪器选 择；测试结果与设计指标进行比较，分析产生 偏差的原因，并提出改进方法 。 5. 完整的电路原理图及元件清单。 6. 设计、安装及调试过程中的体会。 7. 参考文献。
电压可调式三端集成稳压器
电压可调式三端集成稳压器：
W317（LM317）系列 —— 输出可调正电压 输出电压范围： 1.25V ～ 37V ； 最大输出电流： 1.5A； 要求输入与输出电压差：3 ~ 40V。
W337（LM337）系列 —— 输出可调负电压 输出电压范围：- 1.25V ～ - 37V ； 最大输出电流： 1.5A； 要求输入与输出电压差：3 ~ 40V。
设计过程
1. 根据要求选择三端稳压器。 2. 根据三端稳压器对输入电压的要求和桥式整流滤
波电路的电压关系，计算出电源变压器副边电压 U2的值，再根据输出电流的要求选择电源变压器。 3. 根据桥式整流电路和电网变化情况，计算出二极 管的最大反向电压URM和最大平均整流电流
IDmax，查手册确定整流二极管或整流桥的型号。
∆Uo ⁄ Uo SU = ∆UI ⁄ UI RL=常数
参数测试
3. 测量稳压电路的输出电阻Ro 输出电阻 Ro 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 输出电压变化量与输出电流变化量之比。 输出电阻反映稳压电路受负载变化的影响， 越小越好。
可用输出换算法测量输出电阻 Ro 。
1. 电子电路实验及仿真 路勇 北京交通大学出版社 清华大学出版社
2. 电子技术课程设计与综合实训 陈光明 北京航空航天大学出版社
3. 电子技术基础实验与课程设计 高吉祥 电子工业出版社
4. 电子线路设计 ·实验 ·测试 谢自美 华中科技大学出版社
5. 简易数控直流电源的设计与制作 陈乐 陆琛 《电子制作》1995年6期
端集成稳压器
开关式稳压电路（电源效率可提 高）
三端集成稳压器
三端集成稳压器： W78XX系列 ——输出稳定正电压 W79XX系列 ——输出稳定负电压 XX两位数字代表输出电压值
使用时需注意： 1. 防止输入端，输出端接反； 2. 防止稳压器浮地； 3. 防止稳压器输入端短路； 4. 电流大时需加散热片。
发挥部分 ： 1）输出电压可预置在 0 ～ + 9.9V之间的任意一个值； 2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进 0.1V不变）。
设计原理框图
简易数控直流稳压电源由“按键输入电路”、 “数控电路”、 “数码管显示电路”、 “D/A转换 电路”、“可调电源输出电路”、“直流稳压电源” 几部分构成。
最佳的方案。画出各单元电路图和整体电路图， 计算元器件参数，按标称值选择元器件。
3.焊接调试 焊接单元电路，检查无误后通电调试。各单元
电路指标达到设计要求后，进行系统联调。
电路参数测试
1. 输出电压：用示波器或电压表测量。
2. 数字显示：观察数码管显示。
3. 纹波电压：用示波器或毫伏表测量。
4. 输出可调电压：用示波器或电压表测量。
t
0
0 t
t
直流稳压电源的原理框图和波形变换
～220V 50Hz
～220V 50Hz
整流电路
D
U2
RL Uo
U2 √2U2
0
23
ωt
4
Uo √2U2
0
2 3 ωt
4
D4
U2 D3
D1
Uo √2U2
D2 RL Uo
0
2 3 ωt
4
整流电路参数
输出电压平均值： UO(AV) = 2√2 U2 ≈ 0.9 U2
电压可调式三端集成稳压器基本应用电路
3 W317 2
1
R1
Ui
C1
C2
Iadj
R2
Uo=（ 1 +
R2 R1
）1.25V+
IadjR2
输出可调正电压电路
2 W337 3
1
R1
Ui
C1
C2
Iadj
R2
Uo=
－（
1
+
R2 R1
）1.25V－IadjR2
输出可调负电压电路 其中：R1一般取 120 ～ 240Ω，所以 IR1 = 5 ～ 10mA。
掌握D/A转换电路的工作原理及其使用； 掌握可逆计数器电路的工作原理及实现方 法。
简易数控直流稳压电源设计任务与要求
设计一个有一定输出电压范围和功能的数控电源 。
基本要求 ： 1）输出电压范围：0 ～ + 9.9V，步进0.1V（共99步）； 纹波电压不大于10mV； 2）输出电流： 500mA； 3）输出电压值用数码管显示； 4）由“+”、“－”两键分别控制输出电压的步进增减； 5）为实现上述几部分工作，自制一个直流稳压电源，输 出±15V，+ 5V。
4. 根据电路要求和电网变化情况，计算出电容量和 耐压值，查手册选定滤波电容的标称值和耐压值。
参数测试
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。
元器件参数选择
1. D/A转换器：分辨率，转换精度，转换时 间（建立时间）。
2. 三端稳压器：固定电压输出三端稳压器， 电压可调式三端稳压器。
3.变压器：副边电压，功率（电流）。 4.桥式整流电路或二极管：最大反向电压URM
和最大平均整流电流IDmax， 。 5. 滤波电容：电容量和耐压值。
参考文献
∆Uo Ro = ∆Io ∆Ui=0 , ∆T=0
参数测试
4. 测量稳压电源的纹波电压和纹波因数
纹波电压是指在额定负载条件下，稳压 电源输出直流电压中所含的交流分量。
在交流电压为220V，负载电流最大（额 定输出电流）的条件下，用示波器分别测量 稳压电源的输入纹波电压和输出纹波电压，
纹波因数是负载上交流分量与直流分量
之比。
γ=
Uo ~× Uo-
100%
实验中应注意的问题
1. 连接变压器电源线（220V）时，注意安 全！
2.三端稳压器输出大电流时，要用散热片。 3.电源输出端不能短路，否则烧毁电源。 4.注意电解电容的极性。 5.测量电压时，注意分清交流和直流。
直流稳压电源原理框图
～wk.baidu.com
电源
Ui
～
变压器
整流 电路
滤波 电路
稳压
电路
Uo
U
U
U
U
0
t
0
电子技术课程设计
教学目的
电子技术课程设计是在电子技术实验基 础上进行的综合性实验训练，是电子技术课 程实践性教学的重要环节，是对学生综合能 力培养的实践课程。
本课程的重点是电路设计，在实践中着 重培养学生系统设计的综合分析问题和解决 实际问题的能力，培养学生创新实践的能力。
实验时间安排
11月25日 布置任务。 11月26日 ～ 12月15日 查阅资料，方案选择及电路设计。 购买元器件，电路焊接及调试。 写实验报告。 12月16日下午 , 12月18日上午 检查验收。 12月21日 ～ 12月23日 交实验报告（打印和
～220V 50Hz
U2
Uo
C
RL Uo
0
2
3
ωt
滤波电容的选择4 ： RL C = （3～5）T2
一般选几十至几千微法的电解电容，耐压 > 1.1√2U2
滤波电路
L RL Uo
电感滤波电路
L C
RL Uo
电感电容滤波电路
L
C1
C2
RL Uo
R
C1
C2
RL Uo
型滤波电路
稳压电路
常用稳压电路： 稳压管稳压电路 三端集成稳压器和电压可调式三
电子版），答辩。
实验安排
实验方式：三人一组
任务书：
《电子技术基础实验、综合设计实验与课 程设计》
成绩评定标准：
电路设计与调试成绩 —— 40﹪
口试答辩成绩
—— 30﹪
实验报告成绩
—— 30﹪
题目 简易数控直流稳压电源
实验目的
掌握一般线性稳压电源的组成电路及实现 方法；
掌握输出可调直流稳压电源的工作原理及 组成电路；
按键输入 数控电路 D/A转换 可调输出 0～+9.9V
数码管显示
～220V
直流 稳压电源
简易数控直流稳压电源原理框图
+ 15V －15V
+ 5V
电路设计与实验步骤
1.确定整体方案 根据设计要求，实现题目要求的电路方案有
多种供选择，比较各种方案的优劣和具体条件， 选择其中的一种。
2.电路设计 对两种以上满足要求的电路进行比较，确定
输出电流平均值： IO(AV) =
UO(AV) RL
≈
0.9
U2 RL
平均整流电流：
I = D(AV)
IO(AV) 2
=
UO(AV) 2RL
≈
0.45
U2 RL
最大反向电压： URM =√2 U2
{ 整流二极管的选择：
（考虑电网±10% 波动）
IF
>
0.45
1.1U2 RL
UR >1.1√2 U2
滤波电路
三端集成稳压器的基本应用电路
Ui C1 Ui C1
1 W78XX 3
2
C2
Co
输出正电压电路
2 W79XX 3
1
C2
Co
输出负电压电路
三端集成稳压器输
RL Uo
入、输出电压差为 2~3V。
C1、C2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< 1µF
RL Uo
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。
参数测试
2. 测量稳压电源的稳压系数SU
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。稳压系数反映电网电压波动时对稳压 电路的影响，越小越好。
调节调压器的输出，使输入到变压器的 交流电压分别为220V+10%和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SU
* 5. 电源内阻（输出电阻） ：用输出换算法
测量。
* 6. 稳压系数：SU * 7. 过流保护：
∆Uo ⁄ Uo
= ∆UI ⁄ UI
RL=常数
注：* 为选做。
设计报告要求
1. 设计任务书（任务及要求）。 2. 系统概述及系统总体框图。 3. 各单元电路的设计方案及原理说明。设计方案
的比较和选择；元器件的介绍；参数计算和选 择。 4. 调试过程及测试结果分析。测试方法和仪器选 择；测试结果与设计指标进行比较，分析产生 偏差的原因，并提出改进方法 。 5. 完整的电路原理图及元件清单。 6. 设计、安装及调试过程中的体会。 7. 参考文献。