可调直流稳压电源(课程设计)
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。
(完整版)LM317的直流稳压电源课程设计
1.1 课题任务设计一个连续可调直流稳压电源1.2 功能要求说明①输出电压可调:Uo=+3V~+9V②输出最大电流:Iomax=800mA③输出电压变化量:△U≤5mV④稳压系数:Sv≤0.0031.3可调直流稳压电源总体方案介绍及工作原理说明1.3.1直流稳压电源的设计思路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;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,供给负载。
1.3.2直流稳压电源的基本原理图1.1 直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器:是降压变压器,它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器的变比由变压器的副边按确定,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。
整流电路:利用单向导电元件,将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。
滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。
滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压UI。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
稳压电路:稳压管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。
1.3.3直流稳压电源的工作原理交流电网220V的电压经过变压器降压之后,通过整流、滤波、稳压之后才可以送到负载,设变压器副边电压为:1.1其中为有效值。
变压之后,利用单向导电元件二极管,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
在的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。
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)。
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)。
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。
可调直流稳压电源(课程设计)
目录一、设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)二、设计方案及分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2电源变压器 (2)2.3变压器 (4)2.3.1静止的电磁装置 (4)2.3.2理想变压器 (4)2.4变压器的结构简介 (5)三、单元电路分析与设计 (7)3.1整流电路 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2整流电路工作原理 (8)3.1.3整流二极管 (9)3.2滤波电路 (11)3.2.1电解电容 (12)3.2.2瓷介电容 (13)3.3稳压电路 (14)3.3.1三端稳压集成电路7805概述 (14)3.3.2三端稳压集成电路7805应用电路 (15)3.3.3三端稳压集成电路7805电参数 (16)3.3.4三端稳压集成电路7805输入电压范围 (16)四、元件清单及设计过程 (17)4.1 所需元件 (17)4.2 PROTEL 99SE画出原理图 (18)4.3 用仿真软件 MULTISIM 10.0仿真 (18)五、误差分析 (22)六、心得体会 (22)七、参考文献 (23)可调稳压直流电源一、设计任务及要求1.1设计任务设计一个可调稳压直流电源,能够实现输出可调直流电1.2要求1、输入220V交流电2、输出0-5V可调直流电二、设计方案及分析2.1方案设计:经过小组讨论,输入的220V电压太大,对元件要求大,决定先降压为9V,再经过整流,滤波,稳压后得到5V稳定电压,再接一个可调电阻,通过改变电阻值来改变输出电源电压的大小。
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。
图1 稳压电源的组成框图图2 整流与稳压过程波形图2.2 电源变压器电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~0.5kVA为中功率,0.5kVA~25VA为小功率,25VA以下为微功率。
可调稳压电源课程设计
可调稳压电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解稳压电源的基本概念,掌握其工作原理和电路组成;2. 使学生掌握可调稳压电源的设计方法,能够根据实际需求选择合适的元器件;3. 引导学生了解稳压电源在电子设备中的应用,以及其在实际使用中的注意事项。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,动手搭建可调稳压电源电路的能力;2. 提高学生分析电路问题、解决问题的能力;3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生学习热情;2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的学习习惯;3. 增强学生的环保意识,使其关注稳压电源在节能环保方面的应用。
课程性质分析:本课程为电子技术学科的课程设计,旨在让学生将所学理论知识运用到实际电路设计中,提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点分析:本课程面向高年级学生,他们已具备一定的电子技术基础,具有较强的动手能力和求知欲。
教学要求:1. 结合教材内容,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力;2. 以学生为中心,注重启发式教学,引导学生主动探究、积极思考;3. 注重过程评价,关注学生的学习过程和实际操作表现,及时给予指导和反馈。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容如下:1. 稳压电源基础知识:- 稳压电源的定义、分类及工作原理;- 稳压电源的主要性能指标及选用原则。
2. 可调稳压电源电路设计:- 常用稳压电路的原理与特点;- 可调稳压电源的设计方法与步骤;- 器件选型与电路仿真。
3. 可调稳压电源实际应用:- 稳压电源在实际电子设备中的应用案例分析;- 稳压电源使用注意事项及故障排查。
教学大纲安排如下:第一课时:稳压电源基础知识- 稳压电源的定义、分类及工作原理;- 稳压电源的主要性能指标及选用原则。
第二课时:可调稳压电源电路设计- 常用稳压电路的原理与特点;- 可调稳压电源的设计方法与步骤。
第三课时:可调稳压电源电路设计(续)- 器件选型与电路仿真;- 学生分组讨论、设计可调稳压电源电路。
可调直流稳压电源的课程设计
课程设计报告课程名称:模拟电子课程设计报告题目:可调直流稳压电源的设计学生姓名:所在学院:信息科学与工程学院专业班级:电信本1401学生学号:指导教师:***2015年12月28日目录1.设计目的2.总结技术要求和技术要点3.工作内容及时间进度安排1电路图设计2电路安装、调试4.课程设计成果1设计题目2主要指标和要求3方案选择4电路工作原理5.摘要6.总原理图及元器件清单7.结论与心得8、参考文献9、教师评语及设计成绩课程设计任务书报告题目可调直流稳压电源的设计完成时间5天学生姓名李典余刘星陈婷婷专业班级电信本1401指导教师曹铁军职称讲师设计目的1)掌握集成直流稳压电源的设计方法;2)焊接电路板,实现设计指标;3)掌握可调的直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法;总体设计要求和技术要点一、设计要求利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。
主要技术指标如下:输出电压能同时提供正、负电压;输出幅度UO=±3~±12V连续可调;输出电流I OMAX=800mA;纹波电压的有效值∆U O≤5mV;-3稳压系数S V≤3⨯10;电压调整率KU≤3%;电流调整率KI≤1%;输入电压(有效值)UI=220±22V。
二、技术要点1)设计方案直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、和稳压电路四个部分组成,如下页图2 12)电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的 220V 交流电压 u1 变换为整流电路所需要的交流电压 u2。
电源变压器的效率为:η =P P 。
3)整流和滤波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 中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压 UI 。
4)集成稳压器直流稳压电源的核心是稳压电路,对小功率直流稳压电源大都采用线性集成 三端稳压器。
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。
可调直流稳压电源课程设计
可调直流稳压电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解可调直流稳压电源的工作原理,掌握其关键组成部分及功能。
2. 学生能掌握电路图中的元件符号,并运用这些符号绘制简单的可调直流稳压电源电路图。
3. 学生能描述不同类型的可调直流稳压电源特点,以及其在实际应用中的优缺点。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建一个简单的可调直流稳压电源电路。
2. 学生能通过实验,学会调节可调直流稳压电源的输出电压,并掌握基本的调试技巧。
3. 学生能运用数学和物理知识分析电路性能,解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过动手实践,培养对电子技术的兴趣,激发创新意识。
2. 学生在小组合作中,培养团队协作精神和沟通能力,增强集体荣誉感。
3. 学生认识到可调直流稳压电源在日常生活和工业生产中的重要性,增强环保意识和责任感。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术基础知识和实验操作能力。
教学要求:教师应结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动探索,注重培养学生的创新意识和实践能力。
通过课程目标的设定,将知识、技能和情感态度价值观的培养贯穿于教学过程,为后续教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,进行以下安排:1. 理论知识:- 介绍可调直流稳压电源的工作原理,涉及教材第3章“直流稳压电源”相关内容。
- 分析可调直流稳压电源的组成部分,包括调整管、稳压集成电路、反馈电阻等,参考教材第4节“稳压电源的组成及功能”。
- 讲解不同类型的可调直流稳压电源特点,对比分析各种电源的优缺点,参考教材第5节“各类稳压电源的性能比较”。
2. 实践操作:- 指导学生绘制可调直流稳压电源电路图,运用教材第6节“稳压电源电路图的绘制方法”。
- 组织学生搭建和调试可调直流稳压电源电路,实践教材第7节“稳压电源的组装与调试”。
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。
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。
可调直流稳压电源的制作与调试教案
一、教案基本信息教案名称:可调直流稳压电源的制作与调试教案课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 了解可调直流稳压电源的原理及组成;2. 学会使用电子元器件进行电路搭建;3. 掌握可调直流稳压电源的调试与故障排查方法。
教学内容:1. 可调直流稳压电源原理及组成;2. 电路图分析;3. 电子元器件选型及采购;4. 电路搭建与焊接;5. 电源调试与故障排查。
教学方法:1. 理论讲解与实践操作相结合;2. 分组讨论与协作;3. 问题解答与互动。
教学准备:1. 教室环境及多媒体设备;2. 电路实验器材;3. 参考资料及教材。
二、教学过程第一课时:一、导入(10分钟)1. 引导学生关注生活中常见的直流电源,如手机充电器、电脑电源等;2. 提问:这些电源是如何实现稳压功能的?引出本课主题——可调直流稳压电源的制作与调试。
二、理论讲解(20分钟)1. 介绍可调直流稳压电源的原理及组成;2. 讲解电路图中的各个部分及其作用;3. 阐述电子元器件选型的重要性。
三、实践操作(45分钟)1. 学生分组讨论并选定电子元器件;2. 教师指导学生进行电路搭建与焊接;3. 学生动手实践,完成电路搭建。
第二课时:四、电源调试与故障排查(40分钟)1. 学生根据教材及参考资料,学习调试方法;2. 学生分组进行电源调试,教师巡回指导;3. 学生排查并解决调试过程中遇到的故障。
五、总结与反思(10分钟)1. 学生总结本节课的学习收获;2. 教师点评学生制作的可调直流稳压电源;3. 学生提出改进意见及建议。
教学评价:1. 学生理论知识掌握程度;2. 学生实践操作能力;3. 学生团队合作与解决问题能力。
三、教学反思本节课结束后,教师应认真总结教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高学生对可调直流稳压电源制作与调试的兴趣和能力。
关注学生在实践操作中遇到的问题,及时给予解答和指导,确保学生能够扎实掌握相关知识。
四、课后作业1. 复习可调直流稳压电源的原理及组成;2. 深入了解电路图中各个部分的功能及作用;3. 分析并总结电源调试过程中的经验教训。
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。
可调直流稳压源课程设计报告原理图及仿真
湖南工学院模拟电子技术课程设计说明说直流稳压源系、部:电气自动化与信息科学系学生姓名:胡玉明指导老师:专业:电气自动化班级:1001完成时间:2011-12-20一、摘要直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,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,并实现电压可在3-9V可调。
关键词:直流;稳压;变压ABSTRACTDC power supply is generally composed of a transformer, a rectifying filter circuit and a voltage stabilizing circuit. Transformer to power AC voltage into a needed for low voltage AC. A rectifier converts the alternating current to direct current. Through the filter, regulator then unstable DC voltage into a stable DC voltage output. This design mainly adopts DC constitute the integrated voltage stabilizing circuit, through the transformer, rectifier, filter, regulator of 220V alternating current, change into the stable direct current, and realizes the voltage can be 3-9V adjustable.Key words: DC voltage; voltage目录一实验的目的 (4)二设计任务与要求 (4)1.1 设计一集成稳压电路要求 (4)1.2 通过设计集成直流稳压电源,要求掌握 (4)三实验原理及设计方案 (5)3.1直流稳压电源的基本原理 (5)3.2 设计方案 (6)四单元电路设计与参数计算 (7)4.1集成三端稳压器 (7)4.2选择电源变压器 (7)4.3选择整流电路中的二极管 (8)4.4滤波电路中滤波电容的选择 (8)五总原理图及元器件清单 (9)5.1总原理图(简要说明工作原理) (9)5.2 PCB图 (9)5.3元件清单 (10)六安装与调试(加仿真) (10)6.1安装与调试(加仿真) (10)七性能测试与分析 (12)7.1.输出电压与最大输出电流的测试 (12)7.2波纹电压的测试 (13)7.3稳压系数的测量 (14)八结论与心得 (15)参考文献…………………………………………………….致谢…………………………………………………………….一、设计目的1.1学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
可调直流稳压电源课程设计报告
可调直流稳压电源课程设计报告一、设计目的本课程设计旨在设计一种可调直流稳压电源,能够提供稳定的直流电压输出,并可以调节输出电压的大小。
通过此次设计,学生可以掌握可调直流稳压电源的基本原理和工作原理,以及相应的电路设计和调试方法。
二、设计原理可调直流稳压电源的基本原理是通过控制输入电压和输出电流,以达到稳定输出电压的目标。
具体设计步骤如下:1. 选择适当的稳压电路,如直接串联稳压电路、电荷泵稳压电路等;2. 设计反馈控制电路,将输出电压与参考电压进行比较,通过控制电路元件的开关状态,调整输出电压的大小;3. 设计过电流保护电路,以保证电源在输出过程中不会超过其额定输出电流大小;4. 设计过温保护电路,以保证电源在工作中不会过热而损坏。
三、设计步骤1. 确定设计要求和参数,包括输出电压范围、输出电流范围、调节精度等;2. 根据设计要求选择稳压电路和相应的反馈控制电路;3. 进行电路设计,包括元器件的选型和电路的布局;4. 进行电路的仿真和调试,如输入输出特性曲线和稳定性测试等;5. 制作样机,调试样机的电路和控制电路;6. 进行性能测试和可靠性测试,记录测试结果;7. 完成设计报告,包括电路图、测试结果、设计思路等。
四、设计考虑因素在设计过程中,需要考虑以下因素:1. 电源的输出电压稳定性:输出电压应满足一定的精度要求,并且在输入变化时能够保持稳定。
2. 电源的输出电流能力:根据设计要求选择适当的输出电流范围,并保证电源能够稳定输出相应电流。
3. 电源的功率效率:尽量提高电源的功率效率,减少能量的损耗,提高电源的使用效率。
4. 电源的过载保护和过温保护功能:设计过电流和过温保护电路,以保证电源在工作过程中的安全性和稳定性。
五、设计结果与展望经过设计和调试,可调直流稳压电源可以稳定输出所需要的直流电压,并且可以通过控制电路调节输出电压的大小。
设计的电路稳定性较好,具有较高的输出电压精度和稳定性。
未来可以进一步优化电路的设计和性能,提高电源的功率效率和可靠性,实现更加高效和可靠的可调直流稳压电源。
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可调直流稳压电源摘要:随着科技的发展,电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。
电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件,需求日益增加,而且对电源的功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。
对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节,在推动科技发展中起着重要作用。
本设计主要用串联型稳压电路设计直流稳压电源,通过相关知识计算出各电路中各个器件的参数,使电路性能达到设计要求中的电压调整率,电流调整率,负载调整率,纹波电压等各项指标。
关键词:变压器,整流电路,滤波电路,稳压电路(LM317、LM337)可调的直流稳压电源电路设计目录摘要 (1)绪论 (2)一.设计目的 (3)二.设计任务及要求 (3)三.直流稳压电源设计思路 .................................... 错误!未定义书签。
四.设计原理 (4)五.电路相关元件及电路指标简介 (5)六.电路原件选择 (11)七.在Proteus中设计的电路图及其仿真图 (14)八.组合硬件电路的调试及改进 (16)九.设计心得体会 (18)十.参考文献 (20)绪论电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准,才能够进入市场。
随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。
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220V、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电压的,如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等,本文不做具体介绍;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。
220V、50HZ的单向交流电源经电源变压器降压后,再经过整流滤波可获得低电压小功率直流电源。
然而,由于电网电压可以有±10%变化。
为此必须将整流滤波后的直流电压由稳压电路稳定后再提供给负载,使负载上直流电源电压受上述因素的影响程度达到最小。
直流电源电压系统一般由四部分组成,它们分别是电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。
一、设计目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟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。
二、设计任务及要求1.两路输出电压为Vo1=5~10(v),Vo2=-5~-10(v)2.两路输出的最大负载能为Io1=Io2=1A3.电源内阻Ro1=Ro2≤104.电压稳定系数Sv1=Sv2=0.5%5.输出纹波Vo~≤3mv三.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。
四、设计原理1.直流稳压电源的基本原理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:其中,(1)电源变压器:是降压变压器,它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器的变比由变压器的副边按确定,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,将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滤除。
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。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
(4)稳压电路:稳压管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。
在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路,集成稳压器选用LM317与LM337,电源变压器选用双15V/25W。
由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压UI 会随着变化。
因此,为了维持输出电压UI稳定不变,还需加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能使输出直流电压不受影响,而维持稳定的输出。
稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。
采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。
集成稳压器的类型很多,在小功率稳压电源中,普遍使用的是三端稳压器。
按输出电压类型可分为固定式和可调式,此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。
本课程设计中采用三端可调稳压器LM317与LM337。
五、电路相关元件及电路指标简介1、LM317与LM337集成稳压器的特性简介LM317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压. 不过它只能连续可调的正电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路;由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调节电路,输出电压为:Vo=1.25(1+RP/R).由此可见此稳压器的性能和稳压稳定都比上一个三端稳压电源要好,所以此此方案可选,此电源就选用了LM317三端稳压电源.三端可调稳压器的输出电压可调,稳压精度高,输出波纹小。
其一般的输出电压为1.25~35V或-1.25~-35V。
比较典型的产品有LM317和LM337等。
其中LM317的输出电压范围是 1.2V 至37V,LM337 的输出电压范围是-1.2V 至-37V,负载电流最大为 1.5A。
它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。
此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
LM317/LM337 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
特性简介可调整输出电压低到 1.2V。
保证 1.5A 输出电流。
典型线性调整率0.01%。
典型负载调整率0.1%。
80dB 纹波抑制比。
输出短路保护。
过流、过热保护。
调整管安全工作区保护。
标准三端晶体管封装。
电压范围输入输出最小压差降为0.2VLM317/LM337 1.25V 至37V 连续可调。
LM317与LM337集成稳压器的特性满足设计要求的输出电压Vo:±1.25 - ±12V连续可调。
封装形式TO-220 塑料封装,TO-3 铝壳封装,TO-202 塑料封装,TO-39 金属封装图3 TO-220 塑料封装图图4 TO-3铝壳封装图图5 TO-39金属封装图图6是三端可调输出集成稳压器的一般应用电路。
电路中的R1、R2组成可调输出的电阻网络。
为了能使电路中的偏置电流和调整管的漏电流被吸收,所以设定R1为120~240欧姆。
通过R1泻放的电流为5~10mA。
输入电容器C1用于抑制纹波电压,输出电容器C2用于消震,缓冲冲击性负载,保证电路工作稳定。
由于加外接保护电路C2的存在,容易发生电容器发电而损坏稳压器。
若有外接保护二极管D2,电容器C2放电时,D1导通钳位,使稳压器得到保护。
D1是为了防止调节端旁路电容器C3放电时而损坏稳压器的保护二极管。
旁路电容器C3也是为了抑制波纹电压而设置的。
当C3为10uF时,能提高纹波抑制比15dB。
LM317图6 LM317应用电路图LM337图7 LM337应用电路图1,2脚之间为1.25V电压基准。
为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆。
改变R2阻值即可调整稳压电压值。
D1,D2用于保护LM317/337。
这类稳压器是依靠外接电阻来调节输出电压的,为保证输出电压的精度和稳定性,要选择精度高的电阻,同时电阻要紧靠稳压器,防止输出电流在连线上产生误差电压。
三端可调式稳压器的典型应用电路的输出电压为:LM317的V REF=1.2V,I adj=50mA,由于I adj<<I1,所以2、稳压电源的技术指标稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,如输出电压、输出电滤及电压调节范围;另一类是质量指标,反映一个稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
3、串联型稳压电路的主要特点1.稳定性好当输入电压Usr (整流、滤波的输出电压)在规定范围内变动时,输出电压Usc 的变化应该很小一般要求。
由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度,称为稳定度指标,常用稳压系数S来表示:S的大小,反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。
在同样的输入电压变化条件下,S越小,输出电压的变化越小,电源的稳定度越高。
通常S约为。
2.输出电阻小负载变化时(从空载到满载),输出电压Usc ,应基本保持不变。
稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。
输出电阻(又叫等效内阻)用rn表示,它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。
rn反映负载变动时,输出电压维持恒定的能力,rn越小,则Ifz变化时输出电压的变化也越小。
性能优良的稳压电源,输出电阻可小到1欧,甚至0.01欧。
3.电压温度系数小当环境温度变化时,会引起输出电压的漂移。
良好的稳压电源,应在环境温度变化时,有效地抑制输出电压的漂移,保持输出电压稳定,输出电压的漂移用温度系数KT 来表示. 4.输出电压纹波小所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。
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 。
六、 电路原件选择1、选择电源变压器 1)确定副边电压U2: 根据性能指标要求:又min )(max Uo Ui Uo Ui -≥- max )(min Uo Ui Uo Ui -≤- 其中:V Uo Ui V Uo Ui 40max min)(,3min max)(=-=-此范围可任选:114Uo V Ui == 根据 2)2.1~1.1(1U Uo = 可得变压的副边电压: V Uo U 1215.112== 2)确定副边电流2I :Io Io =1 又副边电流1)2~5.1(2Io I = 取则3)选择变压器的功率变压器的输出功率:W U I Po 4.1422=> 故选择变压器12V/15W 2、选择整流电路中的二极管因为变压器的伏变电压 V U 122=∴桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为:V U 1722= 桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为:查手册选整流二极管IN4001,其参数为:反向击穿电V V U BR 171000>>= 最大整流电流故选择二极管IN4001作为整流二极管 3、集成三端稳压器LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。