高稳定度低纹波的线性稳压电源设计
基于电流注入方式高效联调低纹波直流稳压电源的设计
在Ｄ Ｃ ／ Ｄ Ｃ转换的开关稳压电源当中 ，常用的基本拓 扑结构有将高的输入电压变为低的输 出电压 Ｂ Ｕ ＣＫ电路 （ 降压型 ）、还有将低的输入电压变为高的输出电压的 Ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ 电路 （ 升压型 ）、和将正的输入电压转换为负电压
输出的 Ｂ Ｕ ＣＫ —Ｂ ＯｏＳ Ｔ升降压电路 （ 也称极性反转型 ） 三种。那么本设计将采用那一种结构呢？
１ ． 指标 分析 如 果 整 机 效 率 ｎ要 求 在 Ｖ ｏ － ５ ． ０ Ｖ， 负 载 Ｒ Ｌ ＝ １ ０ Ｑ ，即 输 出电流 Ｉ ｏ ＝ ０ ． ５ Ａ 时 ，大 于等 于 ５ ０ ％ ；而 整机效率 Ｔ １ ＝Ｔ １ １ Ｘ ２ ，那 么 此 时的 可 调 线 性 稳 压 部分 的 效率 １为 ： ＝
为７解决电子竞赛测评时因换用电源而导致作品性能指标下降的问题 ，以及精密电子测量仪器对电源的要求 ，本系统以瓦 调线性稳压电源为核心 ， 利用 Ｓ Ｔ Ｃ８ ９ Ｃ ５ ２为控制系统 ， 结合开关电源的高效率转换 ， 设计并制作了一种步进精度可达 Ｏ ＿ １ Ｖ，
蝓 幻、 席藜 舯 怔 的 百 Ｔ 谰 直 流 稳 由 酒
路 如 图 ２所 示 。 为 了产生 不 同的 输 出电压 ，开 关 电源可 以 采用 单 片机
图 １
控制的 Ｐ ＷＭ （ 脉冲宽度调制 ）电路以及外接基准和误差
－
９ １ — —
实用技 术推 广
构 ，虽 然 并联 型 的输 出电压 精 度高 ，但 效 率 太 低 ，管耗 大 ，不 适 合 本设 计 。而 串联 型 结 构 的稳 压 电源 ，则采 用 电压 负反 馈 将输 出电 压 经 电阻 分 压后 与 比较 器基 准 电 压相 比 较 ，
5v转3.3v电路 低纹波
5v转3.3v电路低纹波
要设计一个5V转3.3V的低纹波电路，我们可以选择使用线性
稳压器或者开关稳压器。
首先，我们来看看使用线性稳压器的情况。
线性稳压器是一种简单且成本较低的解决方案，但它们通常效
率较低。
对于5V到3.3V的降压，我们可以选择一款适合的线性稳
压器芯片，例如LM317。
在设计电路时，需要考虑输入和输出电容
以及滤波电容来降低纹波。
此外，还需要确保稳压器的工作在合适
的工作范围内，以避免过热和损坏。
另一种选择是使用开关稳压器。
开关稳压器通常比线性稳压器
更高效，但设计和布局可能较为复杂。
对于5V到3.3V的降压，我
们可以选择一款适合的开关稳压器芯片，例如LM2673。
开关稳压器
通常需要输入和输出电感以及滤波电容来降低纹波，并且需要合适
的布局来减少干扰和噪声。
在设计电路时，还需要考虑负载的稳定性和响应速度。
另外，
对于低纹波的要求，我们需要选择合适的滤波电容和电感，并确保
它们能够满足纹波的要求。
除了电路设计外，PCB布局也非常重要。
良好的布局可以帮助
减少干扰和噪声，从而提高整体性能。
最后，测试和验证也是非常重要的步骤。
在完成电路设计和布
局后，需要进行严格的测试和验证，以确保电路满足低纹波的要求，并且稳定可靠。
综上所述，设计一个5V到3.3V的低纹波电路涉及到选择合适
的稳压器芯片、电容和电感、良好的布局以及严格的测试和验证。
通过综合考虑这些因素，我们可以设计出一个满足要求的低纹波电路。
高稳定度低纹波直流电源设计
高稳定度低纹波直流电源设计线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域，是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。
但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点，时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。
在历年的电子设计竞赛中，作品在比赛场地测试正常，但在指定测试场地测评时，电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生，一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。
因此，高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。
1 系统总体方案设计本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成，如图1 所示。
变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V，通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后，进入正（负）线性稳压模块，再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号，分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。
2 主要功能模块分析2.1 整流滤波模块整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成，如图2 所示。
整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势，并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。
滤波电路采用大容量电解电容滤波，增加了输出电压的稳定性。
根据式（1）可求出所需滤波电容容量。
当输出电压为5 V、电流为2 A 时，R=U/I=2.5 Ω，此时，C=kT/2R =20 000 μF，其中，k=5 。
电容耐压Umax≥√2Ui≈24.038 V.其中，Ui=17 V，因此Umax取值为25 V.在电解电容C6 两端并联一个0.01μF 的瓷片电容C10 可以有效抑制高频干扰。
图2 桥式整流滤波电路2.2 线性稳压模块LT1083/LT1033 系列正负可调稳压器的效率大大高于现有器件，可以提供7.5 A、5 A 和3 A 输出电流，并能在低至1 V 的压差条件下运行，压降在最大电流条件下保证在1.5 V 以内。
线性稳压电源设计文档
线性稳压电源设计文档1、常见稳压芯片的工作原理（以78xx为例，79类似）上图是LM78XX系列稳压器的电路原理方框图。
为了使稳压器能在比较大的电压变化范围内正常工作,在基准电压形成和误差放大部分设置了恒流源电路,启动电路的作用就是为恒流源建立工作点,Rsc是过流保护取样电阻,RA,RB组成电压取样电路,实际电路是由一个电阻网络构成,在输出不同电压稳压器中,采用不同的串并联接法,形成不同的分压比。
具体的工作原理如下：RA和RB为取样电阻，从输出端取出部分电压作为取样电压Us，误差放大电路将取样电压Us和基准电压Ub加以比较和放大，去控制调整管的基极电位，输入电压Ui加在调整管与与负载RL相串的电路上。
因此，改变调整管集电极与发射极间的电压降Uce便可以调节RL两端的Uo。
当输入电压降低或负载电阻减小而使输出端电压有所下降时，取样电压也会减小，导致取样电压与基准电压之间的差值为正，经过误差放大电路后，输入到调整管基极的电压升高，基极电流增大，集电极电流随之增大，输出电压Uo上升，最终达到稳定的输出电压。
当输入电压升高或负载电阻增大而使输出端电压有所上升时，取样电压上升，导致取样电压与基准电压之间的差值为负，经过误差放大电路后，输入到调整管基极的电压降低，基极电流减小，集电极电流随之减小，输出电压Uo下降，最终达到稳定的输出电压。
2、常见稳压芯片应用电路常见的稳压芯片应用电路如上图所示（注：稳压电路拓扑不唯一），主要由变压器、整流桥、滤波电容、稳压芯片组成。
电路各部分的选型如下：变压器：功率选取至少为负载所需最大功率的2~3倍，此外，副边电压的有效值要大于等于输出电压。
整流桥：耐压值至少应大于变压器副边电压的1.414倍，一般选2~3倍裕量为宜，根据功率换算，耐流值一般选取为换算值的2~3倍，保持足够的裕量。
稳压芯片：根据需要的稳压级别选取合适的芯片，常见的有7805（+5V）、7905（-5V）、7812（+12V）、7912（-12V）、7815（+15V）、7915（-15V），以及一些电压可调的芯片，如LM317T。
线性稳压电源的设计
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｚ ｅ ； ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｙ； ｆ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ； ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ
中图分类号 ： Ｔ Ｍ４ ４
文献标识 码： Ｂ
文章编号 ：１ ９ ９ ４ — ３ ０ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — １ ３ ＿ ４ — １ ３ ６
ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ａ ｎｄ ３－ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｌ ｒ ｅ ｇ ｕｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｏ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｚ ｅ ．Ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ， ３一ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｌ ｉ ｎｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ Ｃ Ｗ ７ ８１ ５ ａ ｎｄ ＣＷ ７ ９ １ ５ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｃ ｈｉ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｒ ｅ ｄ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ．
圈组 成 ， 线 圈两 个或两个 以上 的绕组 ， 其 中接 电源的绕组
叫初级线 圈， 其余 的绕组 叫次级线圈 。 输入 电网电压 由额定值变化 － ｃ ＇ １ ０ ％时，稳压 电源输 出 电压 的相对 变化量 ， 有 时也 以绝对值表示 。一般稳压 电源
的电网调整率等于或小于 １ ％、 ０ ． １ ％， 甚至 ０ ． ０ １ ％。
Ａ ｍｅ ｉ Ｚｈ ａ ｎ ｇ
（ Ｘｉ ’ ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ ７ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｌｉ ｎｅ ａ ｒ ｐ ｏｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｓ ｔ ｈｅ ｉ ｎｐ ｕ ｔ ２ ２ ０ ｖ ｏｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｌｔ ａ ｅ ｒ ｎａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｄ １ ５ ａ ｎｄ
联调高效低纹波直流稳压电源20140520
C4
b
8
a
R1 1K
0 ~5 V
D /A
L M 38 5-1 . 25 GND
GND GND
• 如输出达到设定电压，a点必等于1.25V，IR1恒定为1.25mA。 • D/A输出0V时，R2电流等于1.25+1.25V/3.0k=1.67mA,Vout输出21.25V • D/A输出5V时，R2电流等于1.25-(5-1.25)/3k=0mA， Vout输出1.25V
t1
GND
t
• 假设电池内阻极小，开关按下后，电感两端电压等 于电池电压，电感电流以12V/100uH的斜率线性上 升。 • 若开关一直按着不放，将会怎样？电感烧毁？电感 电流无限大？
电感的储能
• 电感器中流过电流就会储存能量，电感以磁场的形式储 存能量。 1 2 W L I L • 电感储能为： 2 • 电感充电时，随着电流的增加，能量以电流平方倍的关 系增加，但一个实体电感储能并不是无限大，能量主要 存储在磁芯中（而不是线圈中），磁芯体积越大，存储 的能量越多（与磁芯材质也有一定关系） • 一定体积的电感，当电流大到一定程度，其储存的能量 也达到上限，电流再增加，其能量不再增加。这种现象 称为电感饱和。 • 电感饱和后，其储能方程仍然有效，若电流线性增加， 电感量会以指数倍减小！ • 电感饱和后，其电感量减小，会产生严重的发热！
联调高效低纹波直流稳压电源
联调高效低纹波直流稳压电源
直流输入
Vin
DC/DC 开关电源
Vo1
可调线性 稳压电源
Vo
负 载
控制系统
• 由框图可知，所要制作的有三部分。 • 制作的关键：联调、高效、低纹波。 • 线性稳压可以减小纹波，但DC/DC部分纹波越小， 经过线性稳压后纹波会更小。
低纹波+5v电路
低纹波+5v电路
低纹波+5V电路的实现可以参考以下步骤：
1.电源输入端：电路的电源输入端通常需要一个整流滤波模块，将
交流电转化为直流电，并滤除其中的交流成分和噪声信号。
这个过程中，整流桥堆和滤波电容是关键元件。
2.预滤波模块：在常规线性稳压电路前增设一个预滤波模块，可以
进一步降低输出电压的纹波。
Q1、R14和C11组成的电容倍增器能达到2法拉的滤波效果。
3.稳压模块：低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号后，进入正（负）
线性稳压模块，稳压器可以将电压稳定在±16V、±6V、+6V，纹波更低，稳定性更好。
4.输出端：经过以上步骤后，最终的输出电压为+5V，纹波低，适合
用于需要稳定电源的电子设备。
以上步骤仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。
H题 低纹波直流稳压电源
四、说明
（1）DC/DC 开关电源及可调线性稳压电源部分不得采用现成模块。 VO I O
输入电压；IIN ：输入电流；VO ：输
出电流；IO：输出电流）
（3）VO1 比 Vo 高一个恒定的电压≥1V。
（4）24V 直流电源由外部直流稳压电源供电。
二、要求：VIN 采用 24V 直流电源供电；在 VIN、VO1、Vo 等位置放置测试点方便
测量电压。 1、基本要求 （1） 输出电压 Vo：2.5V～18V；电压调整步进 0.1V;输出电流 0.5A； （2）整机效率在 Vo 输出为 5.0V，10Ω电阻负载时，效率 50%； （3）在 Vo 输出为 5.0V， 10Ω电阻负载时输出纹波 50mVpp； 2、发挥部分 （1）扩展输出电压为 0～20V；电压调整步进 0.05V;输出电流 1.0A； （2）整机效率在 Vo 输出为 5.0V，10Ω电阻负载时，效率 75%； （3）在 Vo 输出为 5.0V， 10Ω电阻负载时输出纹波 20mVpp； （4）显示输出电压 Vo；显示误差 0.05V；显示输出电流 Io；显示误差 0.05A； （5）进一步提高系统效率及相应的保护功能。
三、评分标准
项目 主要内容 分数 50 20 15 15 10 10 10 10 10 设计报告 设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有 （50 分） 关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。 基本部分 完成基本部分（1）项 （50 分） 完成基本部分（2）项 完成基本部分（3）项 完成发挥部分（1）项 完成发挥部分（2）项 发挥部分 完成发挥部分（3）项 （50 分） 完成发挥部分（4）项 完成发挥部分（5）项
H 题 低纹波直流稳压电源
线性直流稳压电源电路设计方案详解
线性直流稳压电源电路设计方案详解————《》线性稳压电源是指调整管工作在线性状态下时的直流稳压电源，它是一种电源变换电路，也是电子系统的重要组成部分，其功能主要是为电子电路提供它所需要的电能。
电子设备通常需要电压稳定的直流电源对负载进行供电。
线性稳压电源被广泛的应用于电子电路中，虽然各种新型的稳压电路结构层出不穷，但线性稳压电源却始终是无法代替的。
一、线性直流稳压电源的工作原理普通电源的工作原理现在随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域也变得越来越广泛，电子设备的种类也在逐渐的不断更新、不断增多，电子设备与人们日常的工作、生活的关系也是日益密切。
任何的电子设备都离不开安全有效的电源，电源是一切电力电子设备的动力源，因此它被形象地称之为“电路的心脏”。
现在的生活中，各种高科技产品对电源的技术性能指标的要求更是越来越高。
电源通常可以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。
直流电源又可分为两类［8］，即：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，；另一类是能将交流电变换成所需要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。
现代电子设备的电路中使用了大量的半导体器件，这些半导体一般需要几伏到几十伏的直流供电电源，以便于得到其正常工作时所必需的能源。
现代电子设备中使用的直流稳压电源主要分为两大类：线性稳压电源和开关性稳压电源。
线性稳压电源亦称为直流线性稳压电源，它的稳压性能很好，而且输出纹波很小，其缺点是需要使用体积和重量都比较大的工频变压器，而且稳定效率也比较低。
开关型稳压电源按照不同分类方式可以分成多种类型。
按照其输出是否调整元（开关元件）等构成的其他部分隔离，这种隔离可以分为非隔离型和隔离型两类；按照开关元件的激励方式，又可以将其分成自激励和他激励两种类型；而按照电源的输入，又可分为AC/DC和DC/DC 两种类型；按照开关元件的连接形式，可分成串联型和并列型两种类型。
高稳定度低纹波的线性稳压电源设计
高稳定度低纹波的线性稳压电源设计中心议题：∙高稳定度低纹波的稳压电源" title="线性稳压电源">线性稳压电源系统总体方案设计∙线性稳压电源的主要功能模块分析∙电源性能测试本文设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源，介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。
测试结果表明，本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。
线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域，是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。
但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点，时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。
在历年的电子设计竞赛中，作品在比赛场地测试正常，但在指定测试场地测评时，电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生，一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。
因此，高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。
1 系统总体方案设计本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成，如图1 所示。
变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后，进入正（负）线性稳压模块，再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号，分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。
图1 系统结构框图2 主要功能模块分析2.1 整流滤波模块整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成，如图2 所示。
整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势，并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。
滤波电路采用大容量电解电容滤波，增加了输出电压的稳定性。
线性稳压电源设计
线性稳压电源设计本实验中设计的直流稳压电源，主要由变压器、整流、滤波电路和稳压电路组成。
其中变压器用于将市电的交流电转换为所需的直流电，整流电路用于将交流电转换为半波或全波直流电，滤波电路用于平滑输出电压，稳压电路用于稳定输出电压。
在本实验中，采用单相桥式整流电路，将交流电转换为全波直流电。
接着，通过滤波电路对电压进行平滑处理，去除电压波动和纹波。
最后，通过三端集成稳压器对电压进行稳定，保证输出电压的稳定性和精度。
四、实验过程1、搭建电路板：按照电路图和PCB图进行布线和焊接，注意元器件的正确安装和连接方式。
2、调试电路：接通电源，使用万用表测量电路各点电压和电流，检查电路是否正常工作。
3、测试电路：连接负载，测量输出电压和电流，检查电路是否满足要求。
五、实验结果经过调试和测试，本实验设计的直流稳压电源能够稳定输出+5V、12V的电压，且输出电流不小于2A，满足实际应用需求。
六、元器件清单本实验所需元器件包括：变压器、整流二极管、滤波电容、稳压器、电阻、电容、LED等。
七、心得体会本实验通过对直流稳压电源的设计和实验，加深了对电源电路的理解和掌握。
同时，也提高了自己的动手实践能力和解决问题的能力。
八、附录：PCB图本实验的PCB图如下图所示，可以根据需要进行修改和优化。
便于估算，假设为理想锯齿波，纹波电压的峰峰值urpp和有效值Ur分别为：其中f=50Hz。
2.线性集成稳压器集成稳压电源分为线性和开关型两类。
线性稳压器具有外围电路简单、输出电阻小、输出纹波电压小、瞬态响应好等优点，但功耗大、效率低，一般用于输出电流5V以下的稳压电路中。
我们选择了LM78xx系列芯片，其中78xx系列为正电压输出，79xx系列为负电压输出，xx为输出电压的值。
根据试验要求，我们选择了LM7805用于输出+5V的直流电压，LM7812和LM7912用于输出±12V的直流电压。
芯片内集成了恒流源、基准电压源、采样电阻、比较放大、调整管、过热过流保护电路、温度补偿电路等，所有电路集成在单块硅片上，只有输入输出公共三个引出端，故名三端式。
MRS高稳定性、低纹波高压电源模块
电流调整率： 相 对负载 ：0.01%（空 载到额 定负载 ） 相 对输入 ：±0.01%（ 输入电 压变化 ±10%）。
纹波电压： 输出额定电压前提条件下，纹波电压的峰峰值为最高 输 出电压 的0.1%。
MRS1*30 MRS2*30 MRS3*30 MRS6*30 MRS8*30 MRS10*30 MRS15*30 MRS20*30
说明： 1. *号是：P 代表电源高压输出是正高（阳）压输出。 N 代表电源高压输出是负（阴）压输出。 2. 输出功率 10W：配供电电源 DC24V,1A 输出功率 20W：配供电电源 DC24V,1.5A 输出功率 30W：配供电电源 DC24V,2A
环境温度： 0℃ 到 +50℃。
湿度： 20％到 85％RH，无冷 凝
温度系数： 每 摄氏度 0.01%。
稳定度： 开 机半小 时后每 8 小时 小于 0.02%。
电压电流指示： 0V到 5V,额定输 出条件 下精度 为 1%。
外形尺寸： 长 143mm，宽 100mm，高 42mm
连接器： 高压输出连接器：自带高压输出线。 输入输出连接器： 8 针( 6 针)端子 ， 包含控 制和 显 示 信号。
输出电压的远程控制： 可外接电位器利用电源内部的 10V 电压参考对输出电 压进行远程控制。
远程电压指示： 8 针端子包含了 0 到 5V 的电压和电流指示信号，可 外接各种数字或指针表。（ 6 针无电流指示信号）
2
R
电话：086-029-33693480/81 传真：086-029-33693482
浅谈具有高电源抑制比性能的线性稳压器
浅谈具有高电源抑制比性能的线性稳压器低压降稳压器(LDO)主要用于产生供音频和射频电路使用的低纹波、低噪声电源，也可以作为频率合成器和VCO的局部纯净电源。
一般情况下，LDO的输入是在直流电压上叠加了宽带交流纹波的电源电压。
流经电池和连接器阻抗的电流变化所引起的电气噪声就是其中一种宽带交流纹波。
LDO可用来全面抑制这些寄生信号。
LDO的输入端还可连接交换式稳压器的输出，以提供纯净、低噪声的输出电压，在这种应用中，LDO必须能够应付从100kHz到3MHz以上的开关频率。
首先，可将LDO稳压器视为一个具有开关功能的低损耗、紧凑型多节低通滤波器。
然而，这种模型存在不少局限性，特别是抑制输入端宽带纹波的能力。
假设工作电流小于250μA(对于合理的效率而言)，IC设计师可以在低静态电流引起的增益带宽极限内优化一些主要性能，如噪声、调节和电源抑制比等。
进一步的性能改进需要采取其它一些措施。
当需要高性能电源时，设计师应从向稳压器中增添尽可能多的功能开始。
以下将以输出噪声为9μVrms、电源抑制比在10kHz时为80dB的AS1358-9组件为例，说明LDO设计实例。
电源抑制在实际应用中，非理想的组件和寄生电容会改变线性稳压器的理想抑制特性。
图1显示了改变或降低电路抑制能力的一些显著缺陷。
图1：P信道LDO显示了简化的寄生高频通道。
线性调节率LDO数据手册中有两个指标用于描述LDO抑制输入电压噪声等的能力，分别是线性调节率和电源抑制比(PSRR)。
虽然它们看起来非常相似，但其中一个指标反映的是直流变化，另一个指针反映的是交流性能。
线性调节率代表了LDO抑制输入电压变化的能力。
以下式表示：在实际应用中，线性调节率可被视为稳压器输出电压VOUT随每伏特输入电压Vin变化的百分比，当同样的稳压器具有各种输出电压微调功能时这一点特别有用。
线性调节率是一个稳态直流参数，主要由零频率点上稳压器的开环增益所决定。
电源抑制比这个指标衡量的是稳压器抑制叠加在正常输入直流电压上的交流信号的能力。
线性稳压电源的设计
2008级电气工程及自动化专业毕业论文设计题目线性稳压电源的设计姓名及学号刘冬2008145111学院电气信息与自动化专业电气工程及其自动化班级08 电气指导教师石学文2012年05月8日题目：线性稳压电源的设计一、设计题目及要求1、设计题目利用运放和分立元器件设计一线性可调稳压电源。
2、设计要求（1）基本要求目录一、设计要求： 4二、设计任务： 5三、实验原理： 5（一）、线性稳压电源的基本原理： 5 1．电源变压器 52．整流电路 53．滤波电路 54．稳压电路 6（二）、稳压电源的性能指标及测试方法 61、稳压系数及电压调整率 62、输出电阻（也称等效内阻或内阻） 63、纹波电压 6四、电路设计： 7（1）变压部分设计 7变压器的主要参数有： 7变压部分参数设计： 8（2）整流、滤波电路 8整流部分的设计： 8（3）稳压电路 9电路参数计算如下： 9（1）确定稳压电路的最低输入直流电压Ui,min 9 （2）确定电源变压器副边电压、电流及功率。
9（3）选整流二极管及滤波电容。
9（4）电阻以及变位器的选择。
9（5）运算放大器选择 9五、完整电路图： 10六、电路板的制作及电路焊接与调试： 10七、在调试及组装电路过程中出现的问题及解决方法： 10八、设计心得体会： 10九、元器件清单： 10十、参考文献： 11十一、鸣谢： 11十二、附录： 111、元件清单 112、原理图 12线性稳压电源的设计引言稳压电源通常分为线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源。
线性稳压直流电源的特点是：输出电压比输入电压低；反应速度快，输出纹波较小；工作产生的噪声低：效率较低，产生的热量大。
本文将对现有线性稳压电路设计方法进行总体的综述，并分析稳压电源的组成及其功能做简要说明和设计。
1、设计要求：（1）基本要求①输出电压：Vo=4.5~12.0V；②输出电流：Io≥1A；③输出纹波：VP-P≤10mV；④电压调整率：Ku≤5%（最大输出电流时）；⑤电流调整率：Ki≤3%。
线性稳压电源设计.docx
线性稳压电源设计摘要：直流稳压电源一般由电源变压器，整流电路，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，并稳定输出直流电压。
关键词：直流稳压电路；整流；滤波；稳压；直流输出正文：1.系统设计思路：线性稳压电源的主要结构如下图所示：图1 线性稳压电源主要结构直流稳压电源一般由电源变压器，整流电路，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，并稳定输出直流电压。
2.系统功能及其使用说明：1.变压器变压电路相对简单，仅有一个单相变压器，变压器将市电转化为电路能承担的电压。
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
变压器的基本原理是电磁感应原理。
理想变压器满足I1/I2=U2/U1=N2/N1=1/n,因此P1=P2=U1I2=U2I1.2.整流电路整流电路是把经过变压后的交流电通过具有单向导电性能的整流元件（如二极管、晶闸管等），将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。
但是，这种电压直流幅值变化很大，包含有很多的脉动交流成分，还不能作为直流电源使用。
对于高质量的稳压电源，其整流电路一般都选用桥式整流电路。
整流电路常见的有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，和单相全波整流电路。
线性稳压电源设计
线性稳压电源设计稳压电源设计方法在电子电路中，通常需要直流电源供电。
直流稳压电源的设计，是根据稳压电源的输出电压Uo、输出电流Io、输出纹波电压ΔUop- p 等性能指标要求，确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数，从而合理地选择这些器件。
1设计步骤：稳压电源设计分三个步骤：一是根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流Iomax，确定集成稳压器的型号及电路结构形式。
二是根据稳压器的输入电压UI，确定电源变压器二次绕组电压的有效值U2；根据稳压电源的最大输出电流I0max，确定流过电源变压器二次绕组的电流I2 和电源变压器二次绕组的功率P2；根据P2，查出变压器的效率η（见表1），从而确定电源变压器原边的功率P1。
然后根据所确定的参数，选择电源变压器。
三是确定整流二极管的正向平均电流IF、整流二极管承受的最大反向工作电压URM和滤波电容的电容量和耐压值。
根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。
2 线性稳压电路的组成各个部分功能稳压电源原理图：1.1电源变压器电源变压器的作用是将220 V交流电网电压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=P2 /P1，其中：P2 是变压器副边的功率，P1 是变压器原边的功率。
表１小型变压器的效率副边功率P2 <10VA 10～30VA 30～80VA 80～200VA效率0.6 0.7 0.8 0.85算出了副边功率P2 后，可根据表1 算出原边功率P2。
由P1、P2 及u2值即可选择电源变压器。
1.2整流电路整流电路的作用是将交流电压u2 变换成单向脉动的直流电压u3，在直流稳压电源中常采用桥式整流电路。
滤波电路经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用。
为了减少其交流成分，通常在整流电路后接有滤波电路。
滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉，使其变成平滑的直流电。
在小功率电路中常采用电容滤波电路，将滤波电容C 直接并联在负载RL 两端，就可组成电容滤波电路。
高稳定度低纹波的线性稳压电
高稳定度低纹波的线性稳压电
设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源，介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。
测试结果表明，本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。
1 系统总体方案设计
本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成，如图1 所示。
变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后，进入正( 负) 线性稳压模块，再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号，分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。
线性稳压电源的设计
目录一、引言 (2)二、方案论证 (2)2.1变压器的选择 (2)2.2整流 (2)2.2.1半波整流电路 (2)2.2.2桥式整流电路 (3)3.3滤波： (4)3.3.1电容滤波电路及工作原理 (4)3.3.2电感滤波电路 (5)3.4稳压： (6)四、总电路图 (6)五、总结 (7)参考文献 (7)线性稳压电源的设计摘要：电子电路设计中稳定电压保障电路的稳定性本文主要是采用变压器变压、二极管整流、电容滤波、三端稳压器稳压的流程思路将输入220V交流电转换成正负双输出稳定电压15V的直流电源。
其中，稳压电路采用三端固定输出集成稳压器CW7815,7915达到稳压效果。
关键字：稳压；整流；滤波一、引言电子设备中都需要稳定的直流电源，功率较小的直流电源大多数都是将50Hz 的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电；整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。
二、方案论证线性稳压电源包括变压、整流、滤波、稳压四个模块。
如下图12.1变压器的选择根据输入输出电压的关系n1：n2=u1：u2,220V的市电变为22V的交流电。
这样可求得变压器的匝数比为n1：n2=10:1。
为防止线路电路过大，在变压器次级输出加上保险丝。
2.2整流2.2.1半波整流电路单相半波整流电路如图2所示，图中T 为电源变压器，用来将市电220V 交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时直流电源与市电电源有良好的隔离。
V 为整流二极管，设为理想二极管，L R 为要求直流供电的负载等效电阻。
图2单相半波整流电路设变压器二次电压为2U = 22U sin ωt 。
当2U 为正半周时，由图2可知，二极管V 因正偏而导通，流过二极管的电流D i 同时流过负载电阻L R ，即0i =D i ，负载电阻上的电压0U =2U 。
高性能低压差线性稳压器研究与设计
高性能低压差线性稳压器研究与设计在2007～2009年中国电源管理芯片市场产品结构调查中,低压差线性稳压器(LDO)的市场占有率一直排名第一。
之所以广大消费类电子产品对LDO芯片拥有大量并持久的需求,是由于LDO芯片可以为后续电路提供稳定低噪的电压,并且只占据少量的PCB板面积和消耗极低的功耗。
此外LDO的电路架构还十分适合作为IP集成到片上系统中(SoC)。
随着市场的变化和技术的进步,对LDO芯片的性能要求也在不断地提高。
更高的转换效率、更低的功耗、更少的外围器件以及更高的电源噪声抑制逐渐成为LDO芯片的研究热点和发展趋势。
本文首先对实现高性能LDO的关键问题通过系统设计进行了分析研究,具体主要在纳安级基准电流源、LDO频率补偿方案、LDO大信号响应,以及闭环系统电源噪声传递函数四个方面进行了深入的理论研究和探讨,提出了具有创新意义的电路结构：1)30nA基准电流源；2)基于新型有源受控电阻的3种零点追踪频率补偿方案；3)4种摆率增强电路；4)基于电源噪声抵消抵消技术的4种高PSRR LDO实现方案。
本文基于上述电路模块结构,采用CMOS昆合信号工艺,设计并实现了三款高性能LDO芯片：1)3μA超低静态电流的低功耗LDO芯片；2)无片外电容的LDO 芯片；3)高电源噪声抑制的LDO芯片(PSRR=-70dB@1kHz)。
测试结果验证了设计思想。
在纳安级基准电流源的研究中,要分析了电源电压变化对基准电流的影响机制,提出一款三支路结构,有效地降低了电源噪声对基准电流的影响。
并利用CSMC 0.6μm混合信号工艺中,不同电阻间温度系数的差别以及二极管反向电流的温度特性,在-40度到130度的温度范围内,将基准电流的精度控制在30±0.6nA。
由于LDO芯片的输出极点具有106数量级的变化,有效的频率补偿方案就是产生一个随之变化的动态零点,从而实时的抵消掉输出极点对环路稳定性的不良影响。
在本文中,提出了一种新型的有源受控电路生成电路,能有效地抑制传统有源受控电阻中低精度、受工艺涨落以及MOS管体效应影响较大等缺点；进而可以产生精确地受控零点。
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高稳定度低纹波的线性稳压电源设计中心议题：
•高稳定度低纹波的稳压电源" title="线性稳压电源">线性稳压电源系统总体方案设计
•线性稳压电源的主要功能模块分析
•电源性能测试
本文设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源，介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。
测试结果表明，本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。
线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域，是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。
但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点，时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。
在历年的电子设计竞赛中，作品在比赛场地测试正常，但在指定测试场地测评时，电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生，一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、
供电电流不稳定、正负电压不匹配。
因此，高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。
1 系统总体方案设计
本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成，如图1 所示。
变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后，进入正（负）线性稳压模块，再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号，分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。
图1 系统结构框图
2 主要功能模块分析
2.1 整流滤波模块
整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成，如图2 所示。
整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势，并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。
滤波电路采用大容量电解电容滤波，增加了输出电压的稳定性。
根据式（1）可求出所需滤波电容容量。
当输出电压为5 V、电流为2 A 时，R=U/I=2.5 Ω，此时，C= kT/2R =20 000 μF,其中，k=5 .电容耐压Umax≥√2Ui ≈24.038 V.其中，Ui=17 V, 因此Umax取值为25 V.在电解电容C6 两端并联一个0.01 μF 的瓷片电容C10 可以有效抑制高频干扰。
图2 桥式整流滤波电路
2.2 线性稳压模块
LT1083/LT1033 系列正负可调稳压器的效率大大高于现有
器件，可以提供7.5 A、5 A 和3 A 输出电流，并能在低至1 V 的压差条件下运行，压降在最大电流条件下保证在1.5 V
以。
负载电流减小时允许压差同时减小，可在多种电流水平条件下通过片修整电路，提供所保证的最小压差，并能够使输出电压准确度调节至1%.其电压调整率为0.015%,负载调整率为0.01%,对电流限值也进行了修整，最大限度地减小了过载条件下稳压器和电源电路上承受的应力，具有热功耗限制保护[10].LT1083/LT1033 系列器件的引脚与老式三端稳压器兼容，与大多数稳压器设计中的10 μF 输出电容器以及PNP 稳压器多达10%的输出电流作为静态电流消耗不同，LT1083/LT1033 系列的静态电流流入负载，大大降低了电源功耗。
此芯片电压调整率小、负载调整率小的特点能够保证输出电压稳定度高。
正负线性稳压模块电路如图3 所示，其中R1=R3,R2=R4.电路中的电阻参数可根据输出可调电压公式确定：
其中，Uref=1.25 V,IADJ=50 μA,R1=200 Ω。
图3 正负线性稳压模块电路
2.3 低通滤波模块
低通滤波电路采用LC 滤波电路，滤波电容为4 700 μF电解电容和0.01 μF 瓷片电容，能有效减少直流的纹波和高频干扰，两个33 μH/3A 功率电感并联可以隔离交流并提高输出电流。
截止频率：
其中，L=33 μH,C=4 700 μF, 图4 为低通滤波器电路图。
图4 LC 滤波电路
3 电源性能测试
测试仪器采用固纬4 位半数字万用表（GDM-8245）、爱仪交流毫伏表（AS2294D）和调压变压器（TDGC -0.5/0.5） .负载电阻采用水泥电阻（2.5Ω/20 W、5Ω/20 W、15Ω/20 W） .电源性能参数如表1 所示。
可以看出，负载调整率和电压调整率反映出了电源较高的稳定度，纹波系数指标反映出低纹波特性。
表1 电源性能参数表
4 总结
传统稳压电源因其电压波动大、效率低、体积庞大等缺点影响了电子产品的各项性能指标。
本文设计制作的电源不仅具有高稳定性、低纹波的优点，而且输出电压可调、电压波动小、带负载能力强、体积小巧。
由于本文所设计的电源具有非常小的电压调整率，一旦设置好电压，即使电网波动，电源也能保证输出电压与设置电压相同，为微弱信号和高频信号的处理提供有力的保障，不仅能有效地避免在电子竞赛测评时由于更换电源而导致的作品性能指标下降甚至
烧毁的事件发生，而且对于电子线路的各项研究有十分重要的意义。