多路输出直流稳压电源的设计

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多路输出直流稳压电源的设计

多路输出直流稳压电源的设计

电子技术课程设计任务书目录摘要 (3)1.绪论 (4)2.硬件组成与方案设计 (5)2.1硬件组成 (5)2.2方案设计 (5)3.单元电路的设计原理 (6)3.1 电源变压器 (6)3.2 整流电路 (6)3.3 滤波电路 (8)3.4 稳压电路 (8)3.5电源指示 (10)4.元件参数选择 (11)4.1集成稳压器的选择 (11)4.1.1输出电压固定的集成稳压器的选择 (11)4.1.2输出电压可调的集成稳压器的选择 (11)4.2电源变压器的选择 (12)4.3集成整流桥及滤波电容的选择 (12)4.4分压电阻的选择 (12)4.4.1可调电压部分 (12)4.4.2发光二极管串联分压部分 (13)5.整体电路图 (14)6.器件清单及仪器相关参数 (15)7.设计总结 (16)参考文献 (17)多路输出直流稳压电源摘要直流稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波及稳压电路所组成。

变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。

整流电路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,并实现可输出±5V、±12V的电压并且在+3~+18V内的可调电压。

关键词:变压;整流;滤波;稳压1.绪论在当今社会中,各类电子产品极大地满足了我们的需求,但是任何电子设备都需要一个共同的电子电路——电源电路,在电子电路和电气设备中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,直流稳压电源可分为两类,一类是化学电源,如各种各样的干电池、蓄电池、充电电源等电源;其优点是体积小、重量轻、携带方便等;缺点是成本高、易污染。

另一类是稳压电源,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,这是现实生活中应用比较广泛的一类。

多路直流稳压电源设计

多路直流稳压电源设计

13
-15V输出
UO2 V=15.0149
SW2 C6
RL2
1u
200R
C7 RL3
200R 1u
SW3
V=-15.0554 UO3
2020/6/28
长江大学电工电子实验中心龙从玉
6
★5.直流稳压电路设计、仿真与测试:
5.1 可调直流稳压电源的仿真 用Proteus软件绘制电原理图,并对所设计的电路进行仿
ui2
UO2=6V*[1+(RP2/R8)]
C2
1000u V=-22.8223
C4
470u
R2
5.1k
Q1
TIP42
D2
R8 RL2
7
U2
3
6
UA741 2
4
1
5
9012
Q2
I=-0.0140943 Q2(E)
R5
1N5233B
R6 C5
10k 10u
100%
10K
RP2
10K
41%
100R
SW2
C2 U2
1u
Ui 地 Uo
②固定负电压三端稳压器
C30Biblioteka 1uC4GND 1
CW7915 123
地 Ui Uo
2020/6/28
1u
ui-
2
VALUE=-10
U3
VI 7915 VO
0.1u
uo3
V=-5.0201
长江大学电工电子实验中心龙从玉
4
4.2 可调三端稳压器件:
图-2 集成可调三端稳压电路图
①集成正电压可调稳压器
CW317 123

多路输出直流稳压电源的设计

多路输出直流稳压电源的设计

目录1 Multisim简介----------------------------------------------------2 2背景分析--------------------------------------------------------5 3设计内容和要求-----------------------------------------------5 4电路工作原理分析-----------------------------------------------6 4.1总体原理框图--------------------------------------------- 64.2稳压电源的设计方法----------------------------------------65 各单元电路原理--------------------------------------------- 7 5.1小功率整流滤波电路------------------------------------ 7 5.2 滤波电路-------------------------------------- ---------- 8 5.3直流稳压电路---------------------------------------------8 6元器件的选择-------------------------------------------------9 6.1选集成稳压器,确定电路形式--------------------------9 6.2选电源变压器--------------------------------------------9 6.3选整流二极管以及滤波电容--------------------------10 7电路仿真------------------------------------------------------11 8稳压电源的安装与调试--------------------------------------11 9元件清单-------------------------------------------------------13 10实验总结--------------------------------------------------------16 11参考文献------------------------------------------------------17Multisim简介2设计内容和要求设计内容:根据技术要求和已知条件,完成对多路输出直流稳压电源的设计、装配与调试。

模电课程设计_多路输出直流稳压电源设计

模电课程设计_多路输出直流稳压电源设计

模电部分多路输出直流稳压电源设计一、设计任务与要求1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出,主要技术指标要求:第一档输出 +12V,-12V 1A第二档输出 +5V,-5V 1A第三档输出 +3~+12V2.学会根据已学知识设计具有某一特定功能的电路;3.学会基本电路的组装与调试。

二、方案设计与论证可调直流稳压电源一般由电源、变压器、整流电路、滤波电路、及稳压电路组成。

变压器把市电220V/50Hz交流电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。

这次课程设计是在王枫老师指导下充分利用所学模拟电子技术的知识设计制作的。

直流稳压电源有很多优异特性,为获得可靠的直流电压,一个简易的办法就是将我国目前的市电电压通过一定的方法转化为我们需要的直流电。

我们此次课程设计任务就是设计一个可靠的多路输出直流稳压电源。

本设计主要采用多路输出直流稳压构成集成稳压电路,通过变压、整流、滤波、稳压四过程将 220V交流电变为稳压直流电,实现实现固定输出电压 +12V、-12V、+5V、-5V四种电压输出,并实现在+3V~+12V间可调。

采用电源变压器、整流滤波电路、和稳压电路。

其中稳压电路是采用7812和7912实现+12V、-12V输出;采用集成电路7805和7905稳压器实现+5V、-5V输出;采用317集成电路实现+3~+12V输出。

将此方案与其他任何方案进行对比,可以发现此方案结构简单,所用元件数目较少,且容易调试。

在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。

为了得到此稳压直流电源,我们利用所学的模电知识设计可调直流稳压电源,此电源一般由电源变压器,整流、滤波电路及稳压电路所组成。

变压器把电交流电压变为所需要的低压交流电,整流电路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。

多路输出直流稳压源设计课程设计

多路输出直流稳压源设计课程设计

1.Proteus软件简介Proteus软件是英国LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具软件。

它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。

它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。

Proteus软件具有4大功能模块:智能原理图设计、完善的电路仿真功能、独特的单片机协同仿真功能、实用的PCB设计平台。

由于Proteus软件界面直观、操作方便、仿真测试和分析功能强大,因此非常适合电子类课程的课堂教学和实践教学,是一种相当好的电子技术实训工具,同时也是学生和电子设计开发人员进行电路仿真分析的重要手段。

Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。

这些功能是:(1)原理布图(2)PCB自动或人工布线(3)SPICE电路仿真革命性的特点(1)互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。

(2)仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。

还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。

配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。

本次Proteus课程设计多路输出直流稳压源的原理图绘制,PCB板图制作,以及电路的仿真。

2、多路输出直流稳压电源的总体设计2.1、设计内容及要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出:+12V/1A,-12V/1A,+5V/1A,-5V/1A,+5V/3A及一组可调正电压电源+3-+18V/1A。

稳压部分可用分立元件,也可用集成稳压模块。

基于multisim的多路输出直流稳压电源设计

基于multisim的多路输出直流稳压电源设计

基于multisim的多路输出直流稳压电源设计【摘要】设计一种多路输出的直流稳压电源。

通过对220V电网电压进行降压、整流、滤波,并以三端可调和固定输出的集成稳压器稳压,得到多路电压输出。

设计中依据Multisim仿真,通过不断调试修改电路参数,取得了理想的设计效果。

该电源可以满足多种工作电压系统的需求,并在实际中得到很好地使用,具有很强的实用价值。

【关键词】Multisim仿真;稳压电源;多路输出1.引言在电子电路和电子设备中常常需要各种不同电压的直流电源,但有些电源只有某一固定电压输出,或有些电源体积偏大,给一些便携式电子产品及小型的电子系统使用带来不变,基于此本设计研究一种多输出便于携带的直流稳压电源,它将电网交流电变为各种需要的直流稳压电源。

为保证设计实现,电路基于Multisim仿真进行设计。

Multisim是美国国家仪器公司推出的原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件,它具有较为详细的电路分析功能,可以设计、测试和演示各种电子电路。

2.设计任务及方案设计多路输出直流稳压电源,即输出±(1.25V~20V)任意可调电压;输出±12V电压;输出±5V电压。

设计的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部分组成,如图1所示。

其各部分主要完成的作用是:电源变压器将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2;整流电路将交流电压u2变为脉动的直流电压u3;滤波电路将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4;稳压电路清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。

图1 直流稳压电源框图3.单元电路设计3.1 变压器降压和整流电路220V交流电首先要降压,以得到合适的电压值,其降压和整流电路如图2所示。

根据设计任务,需要降压电路具有2路输出,电源变压器可选一次输入220V AC,二次输出2个绕组均为20V,其A点仿真波形如图3所示,图中两条曲线分别为输入交流电压波形和降压后的波形,A点相位与输入相同,B点相位与输入相反。

基于LT3825的多路输出DC-DC电源设计方案_2

基于LT3825的多路输出DC-DC电源设计方案_2

基于LT3825的多路输出DC-DC电源设计方案1.设计目的及意义随着电子电力技术的不断快速发展,电子系统在各个领域得到了广泛的应用,电子设备的种类也越来越多,系统稳定性、可靠性越来越高,而电子设备的体积不断减小,集成度不断提高,功耗也不断降低。

而现在电子设备都离不开电源,并且对电源的输出精度、纹波、效率要求也越来越高。

电子设备的小型化是电源的高可靠性、高集成度、低功耗、抗干扰和多路输出模块化成为未来电源技术发展的方向。

多路DCDC电源在军用领域也是必不可少的部件,越来越多的现代军用设备要求电源同时输出多路电压给不同的设备供电。

传统多路电源的都是以多个单路独立模块级联的方式组合起来。

这种方式成本高体积大,多个变换器可能会相互干扰造成输入输出的低频纹波干扰。

采用多路输出开关电源技术则是解决这一问题的有效途径。

2电源基本指标分析本方案设计一款军用DCDC多路电源,为安全考虑选择隔离型拓扑结构,在隔离型拓扑结构中五种常用电路中选择其中一种电路。

输入电压为27V,输入电压范围为18-36V,多路输出特性分析如下表1。

表1多路电源输出特性指标代号输出电压电压精度输出电流电流调整率电压调整率纹波GB1+12V±1%4A<1%<1%<30mV GB2+15V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB3-15V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB4+12V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB5-12V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB65V±1%6A<1%<1%<20mV3.DCDC变换器基本拓扑结构分析BUCK变换器。

BUCK变换器是最基本的DCDC拓扑已经得到广泛的应用。

BUCK变换器的主电路结构如图1所示。

在开关管导通期间,需留二极管截止,输入电流通过电感向负载提供电能。

多路直流稳压电源的设计与制作

多路直流稳压电源的设计与制作

目录摘要 ................................................................. - 1 - 英文摘要. ............................................................ - 2 - 引言 ................................................................. - 3 - 1 设计方案选择 . (3)1.1设计要求 (3)1.2 设计方案 (3)2 各电路模块工作原理 (3)2.1整流电路工作原理 (3)2.2滤波电路的工作原理 (4)2.3稳压电路的工作原理 (5)3各路详细设计与工作原理 (5)4 多路直流稳压电源的电路设计及工作原理 (8)4.1三端集成稳压电源介绍 (8)4.2变压器选择 (9)4.3多路直流稳压电源的工作原理 (9)5 电路安装与测试 (10)结论 (11)谢辞 (12)参考文献 (13)附件1.元器件清单 (14)附件2.硬件电路图 (15)附件3.实物图 (16)多路直流稳压电源的设计与制作信息工程学院应用电子技术专业胡婷婷摘要:设计并实现多路直流稳压电源,设计主要利用了三端稳压器7812、7912、7805和可调式稳压器LM317来实现多路直流稳压电源的输出。

多路电源电路主要由变压器、整流电路、滤波电路以及稳压电路这几部分组成。

实验结果表明其具有灵活的可调性,控制效果好,输出的电压稳定。

该电源可广泛用于平常生活中,也可用于电力电子、仪表、控制等实验场合。

关键词:直流稳压电源整流滤波三端集成稳压器The Design of Multi - Channel DC RegulatedPower Supply(Major of Applied Electronic Technology, Information and Engineering college, JinHua College of Vocation And Technology, HU Ting-ting)Abstract: Design and implement multiple dc voltage stabilizer, using the three major design 7912, 7805, 7812 voltage regulator LM317 to realize and adjustable multiple dc voltage stabilizer output. Multiple power circuit consists mainly of transformer, rectifier circuit voltage circuit, filter circuits and several parts. Experimental results show that it has the flexible adjustability, the control effect is good, the output voltage stability. This power can be widely used in ordinary life, also can be used for power electronics, instruments and control of the situation.Keyword: Dc regulated power supply rectifying filtering three-terminal integrated voltage regulator引言在电子线路的相关应用中,电源是其必不可少的部分,并且电源性能对电路、电子仪器和电子设备的使用寿命、使用性能等影响很大,尤其在带有感性负载的电路和设备(如电机)中,对电源的性能要求更高。

多路直流稳压电源的设计与制作

多路直流稳压电源的设计与制作

课题一多路直流稳压电源的设计与制作任何一个电子设备都要由一组或多组高稳定性的直流电源来供电,直流电源的作用之一是为各级电路中半导体器件提供适宜的偏置电压,其次是作为整个电子电路的能源。

目前直流电源最主要的获得方法是将电网电压的单相交流电〔220V,50Hz〕经整流、滤波与稳压获得。

根据处理方法不同,直流电源可分为线性直流电源与开关型直流电源两大类型。

本课题主要针对线性直流电源中的串联型稳压电源提供设计方法。

直流电源最重要的技术指标为输出直流电压,提供最大的直流电流及最小的纹波电压,这也是在设计直流电源时应抓住的关键问题。

各类集成直流稳压器目前已成为电源市场的主流产品,它的高性能、可靠性及高性价比是分立元件直流稳压电路无法比较的,在选择设计方案时应放在优先的地位。

1.设计内容与要求设计一个能同时输出+12V,-12V,+5V的直流稳压电源,设计要求如下:(1)同时输出3组直流电源,其中:±12V、±0.1V,+5V电源输出电压为±5V、±0.5V。

〔2〕3组电源输出最大直流电流均为200mA。

〔4〕只允许AC220V供电,电源变压器可根据设计要求直接选用。

要求按上述设计指标设计电路,并安装调试到达设计要求。

2.设计方案选择图3-1-1 原理框图根据设计要求,选择总体方案的框图如下图3-1-1。

3.单元电路的设计(1)整流电路的设计对于传统的线性直流电源,整流电路的功能是将220V电网电压降到适宜的交流电压值,并将其变为单向脉的电压。

为了提高效率、降低对整流二极管耐压的要求,选择的整流电路如下图3-1-2。

图3-1-2 整流电路①电源变压器的选用图中,电源变压器T r选用双15V工频变压器,根据框图3-1-1,当+12V与+5V直流电源同时供出200mA最大电流时,电源变压器次级最小应提供400mA的电流,当有余量,选取的变压器次级绕组应提供最大500mA 的输出电流,功率不小于1525.0⨯⨯=15W,假设考虑功率损耗,那么容量应更大一些。

多路输出直流稳压电源的设计

多路输出直流稳压电源的设计

多路输出直流稳压电源的设计
多路输出直流稳压电源的设计需要考虑以下几个方面:
1. 输出电压和电流要求:根据所需的输出电压和电流,选择合适的功率变压器和整流电路,以及稳压电路和输出电容等。

2. 稳压器的选择:可以选择线性稳压器或开关稳压器,线性稳压器的稳定性较好,但效率低,开关稳压器效率高,但稳定性较差。

3. 输出端口的总数和电流分配:根据需要,选择适合的输出端口,并确保电流分配均衡,以避免过载和电流不足等问题。

可以采用多级稳压电路或并联稳压电路来实现多路输出。

4. 过流保护和短路保护:可以添加过流保护和短路保护电路以保护设备和电源。

5. PCB设计:合理的PCB设计可以提高电源的稳定性和可靠性,并减少电子噪声和EMI噪声等问题。

6. 整体效果测试和调试:对电源进行整体测试和调试,以确保输出电压和电流符合要求,以及稳压器和保护电路的正常工作。

综上所述,设计多路输出直流稳压电源需要综合考虑各项因素,并采取相应的措施来提高电源的性能和稳定性。

基于UC3844的多路输出电源设计详解

基于UC3844的多路输出电源设计详解

基于UC3844的多路输出电源设计详解1. 引言现代电子设备的发展越来越依赖于电源技术,尤其是高效、低噪音、小体积、高可靠的电源技术,这是实现很多高性能电子设备的重要因素,同时也促进了电力电子技术的飞速发展。

UC3844是一种高性能、低成本、多功能的控制IC,被广泛应用于开关电源设计中。

在本文中,我们将讲解如何基于UC3844设计多路输出电源。

2. UC3844概述UC3844是一种高性能的PWM控制器,它能够实现高效率、高精度的电源控制,并具有多种保护功能。

UC3844具有以下特点:•工作频率可调•内部参考电压可调•可以实现电源快速启动•具有过流保护、过压保护、欠压保护等多种保护功能3. 多路输出电源设计多路输出电源是指在同一电源下提供多个输出电压。

在某些电子系统中,需要多个不同电压的电源供电,例如FPGA/CPLD、模拟电路、显示器和各种传感器等。

一个多路输出电源可以集成多个不同的电源,同时降低成本和体积。

3.1 多路输出电源原理图我们采用基于UC3844的多路输出电源电路设计,如下所示:+Vcc R1| |----- || | || | |C1 --- -----| | | || | | |----- C5 | || | | || | | |C2 --- | Q3 || | | || | | |----- C6 | || | | || | | |C3 --- | Q4 || | | || | | |----- C7 | || | | || | | |C4 --- | Q5 | +Vout5| | | | || | | | |----- ------- || | | | || | | | |C8 --- | Q6 | || | | | || | | | |----- ------- -| | | || | | |----- C10 | Q2 | +Vout2| | | | || | | | |C9 --- | / || | | / || | | / |----- |/ || | |\\ || | |\\ |C11 --- | \\ Q1 || | | \\ | +Vout1 | | | \\ | |----- | Q7 | || | |--------- ------------|Gnd上面的电路表示了一个基于UC3844的多路输出电源设计,其中包含七个输出电压。

多路输出直流稳压电源模块的设计与实现

多路输出直流稳压电源模块的设计与实现
r qu r m e . e ie nt
Ke r s ACDc:e t e - l r o e-otg r n e-ot e r t t n mut o tu ywo d : / rci d t ; v r l eo d rv l g p oe i , l.u t i i f f e v a u a co " i p 制 ,现 有 的 电源 模 块 无 法 满 足 这 一 需 求 ;为 了解 决 这 一 问题 , 设计 了一 种 输 出 电压 可 控 的 直 流 电 源 模块 ,用 来 为测 试 设 备 提 供-1 4 2V、+ - 5V、+ 9V 和+ 直流 电压 信 号 输 出 ,同时 能 够 根据 控 制 信 6V
中图分 类号 :T 3 M9 0 文献标 识码 : A 文章编 号 :1 0 .8 22 11 10 6 。3 0 34 6 (0 11-0 20
De i n a d I p e e t to fM u t— u pu C we o ul sg n m l m n a i n o lio t t ・ D Po rM d e
ep r n n p l ainso sta ip w rmo ueh sg o e oma c, n c ivsteds n x ei t dapi t h w ths o e d l a o d r r n e a dahee h ei me a c o h t p f g
船 电技 术 l 电力系统
多路输 出直 流稳压 电源模 块 的设计 与实 现
张树 团 史贤俊 肖支 才
( 军航 空工程 学 院控制 工程 系 ,山东 2 4 0 ) 海 6 0 1 摘 要 :为 了满足某 测试 设备 对多种 直流 电源 的需求 ,设 计 了一种 能够输 出多 种直流 电压 的 ACDC 电源模 / 块 。该 电源模 块包含 滤波 整流 电路 、DC DC 电路 、过 欠压 保护 电路和 光耦 隔离 电路 等 ,介 绍 了部分 电路 的 / 工 作原 理和 实现方 法 ,并对 电源 模块 的过 欠压 保护 功 能和控 制直 流 电压输 出 的方法 进行 了详 细地 介绍 。试 验 结果表 明,该模 块具有 输 出电压稳 定 、精确度 高 、可控 性好等 特 点 。 关键词 :A / C DC 滤波整 流 过欠 压保护 多路输 出

多路输出直流稳压电源

多路输出直流稳压电源

模拟电子技术基础课程设计(论文)多路输出直流稳压电源院()名称电子与信息工程学院专业班级物联网141学号140408021学生姓名李孝明指导教师起止时间:2016.7.4 —2016.7.15I / 20课程设计(论文)任务及评语院(系):电子与信息工程学院教研室:电子信息工程课程设 计(论 文)题目任务要求: 多路输出直流稳压电源可将 220V/50Hz 交流电转换为多路直流稳压 电源。

主要由变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路等组成。

变压 电路将电网电压转换成所需的电压;整流电路将交流电压变换成脉动的 直流;滤波电路去掉脉动直流电中含有的较大的纹波成分;稳压电路用 于保持输出电压稳定。

技术要求:1、输出直流电压 V o 5V , 12V , 15V 。

2、最大输出电流 I LM3、具有过流保护功能。

4、利用 Multisim (或 EWB )进行电路仿真与调试。

注:平时成绩占 20% ,答辩成绩占 20% ,论文成绩占 40% ,作品成绩 20% 。

II / 20学号李孝明 专业班级 物联网 141多路输出直流稳压电源( 论 文 ) 任 务500mA 。

平时成绩:答辩成绩:论文成绩:作品成绩:年月日 学生姓总成绩:指导教师签摘要直流电源是各种电器中必不可少的一部分,在现代科技中扮演者越来越重要的角色,任何电子产品都少不了电源,而大多数所需求的都是直流稳压电源,因此直流电源研发异常重要。

本文介绍了一种采用集成器件制作多路输出稳压电源的方法,直流稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波及稳压电路所组成。

变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。

整流电路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。

本设计通过变压、整流、滤波、从而得到平滑的直流电压,但这样的电压随电网的波动,负载和温度的变化而变化。

因而在滤波之后还需接稳压电路保证输出稳定的直流电压,将220V 交流电变为稳定的直流电,本次设计主要使用了7815、7915、7805、7905、7812 和7912等三端集成稳压器件,实现输出± 5V、±12V 以及± 15V 直流电源。

实用型多路输出直流稳压电源的设计与制作

实用型多路输出直流稳压电源的设计与制作

设计研发2020.09实用型多路输出直流稳压电源的设计与制作裘昌利,宋暖,陈大川(空军航空大学航空基础学院,吉林长春,130022)摘要:本文介绍了一款可以输出±12V、±5V、3.3V多路电压的直流稳压电源,说明了该电源的设计方法、仿真效果和制作要点,并介绍了测试方法。

为制作小型的多路输出直流稳压电源提供参考,也可用本文的方法制作可调输出电压的稳压电源。

关键词:直流线性稳压电源;三端稳压器;multisimDesign and manufacture of practical multi-output DC stabilizedpower supplyQiu Changli,Song Nuan,Chen Dachuan(Air Force Aviation Universit,Changchun Jilin,130022)Abstract-This paper introduces a DC stabilized power supply that can outpirt+12V,+5V,and 3.3V multi-channel voltages.It explains the design method,Simulation effect,and manufacturing pointsof the power supply,and introduces the testing method.It provides a reference for making small multi-output DC stabilized power supply,and can also be used to make stabilized power supply with adjustable output voltage.Keywords:DC linear regulated power supply;Three-terminal voltage stabilizer;multisim0引言从事电子电路设计的人员或爱好者,平时也有在非实验室环境下进行电路设计和测试的需要;如果要进行信号处理,比如精度较高的信号放大等,往往需要稳定度较高的线性双电源来支持,比如±12V,±5V等电压输出,现今3.3V供电的芯片和电路也非常常见,3.3V电压输出的电源也成为一种客观需求。

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电子技术课程设计任务书目录摘要 (3)1.绪论 (4)2.硬件组成与方案设计 (5)2.1硬件组成 (5)2.2方案设计 (5)3.单元电路的设计原理 (6)3.1 电源变压器 (6)3.2 整流电路 (6)3.3 滤波电路 (8)3.4 稳压电路 (8)3.5电源指示 (10)4.元件参数选择 (11)4.1集成稳压器的选择 (11)4.1.1输出电压固定的集成稳压器的选择 (11)4.1.2输出电压可调的集成稳压器的选择 (11)4.2电源变压器的选择 (12)4.3集成整流桥及滤波电容的选择 (12)4.4分压电阻的选择 (12)4.4.1可调电压部分 (13)4.4.2发光二极管串联分压部分 (13)5.整体电路图 (14)6.器件清单及仪器相关参数 (15)7.设计总结 (16)参考文献 (17)多路输出直流稳压电源摘要直流稳压电源一般是由电源变压器、整流、滤波及稳压电路所组成。

变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。

整流电路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,并实现可输出±5V、±12V的电压并且在+3~+18V内的可调电压。

关键词:变压;整流;滤波;稳压1.绪论在当今社会中,各类电子产品极大地满足了我们的需求,但是任何电子设备都需要一个共同的电子电路——电源电路,在电子电路和电气设备中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,直流稳压电源可分为两类,一类是化学电源,如各种各样的干电池、蓄电池、充电电源等电源;其优点是体积小、重量轻、携带方便等;缺点是成本高、易污染。

另一类是稳压电源,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,这是现实生活中应用比较广泛的一类。

电源变压器是将交流电网220V的电压变为需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。

由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。

但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。

因而在整流、滤波电路之后,还须接稳压电路,稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时,维持输出的直流电压稳定。

此次集成直流电源的课程设计,要求输出±5 、±12V以及3~18V连续可调的电压。

要能顺利完成者这一设计,这就需要不仅熟悉了解课本上的知识,还要学会将理论知识应用到实践中,并学会利用书籍以及网上资料来帮助自己。

2.硬件组成与方案设计2.1硬件组成如图 (1)所示图(1)图(1) 多路输出直流稳压电源的硬件组成图2.2方案设计本次设计首先采用变压器把220V交流电变成所需要的电压;整流,利用二极管的单向导电性,可以设计出把交流电变成直流电的电路;再根据电容的滤波作用,输出纹波较小的直流电,从而得到平滑的直流电压;最后通过稳压块的稳压作用,就可以得到输出稳定的直流电压。

如图(2)所示图(2) 多路输出直流稳压电源的基本框图及各部分的波形图3.单元电路的设计原理3.1 电源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。

变压器的变比由变压器的副边电压确定。

如图(3)所示图(3) 电源变压器图3.2 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。

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。

整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路、单相桥式整流电路。

倍压整流电路用于其它交流信号的整流,例如用于发光二极管电平指示器电路中,对音频信号进行整流。

半波整流电路的特点是输出电压波形为输入正弦波电源波形的正半周期,所以输出电压脉动很大,直流分量较小,整流效率较低。

如图(4)所示。

图(4) 半波整流电路波形图另一种是单向桥式全波整流电路。

如图(5)所示图(5) 单向桥式全波整流电路及波形图在V2正半周,电流从变压器副边线圈上端流出,只经过D1流向RL,再由D3流回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。

在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。

电流通路用实线箭头表示。

同理在V2负半周时D2、D4正向导通,D1、D3 反偏截止。

在负载上产生上正下负的输出电压。

整流波形如图5所示。

综上可知输入端经变压器后在副边得到了一个单向的脉动电压。

3.3 滤波电路由于经过整流的直流脉冲电压还含有较大的纹波,因此需要设计滤波电路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。

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。

其一般有电抗元件组成,如在电阻两端并联电容器C,或者在整流电路输入端与负载间串联电感器L,以及有电容、电感组合而成的各种复式滤波电路如图(6)所示。

图(6) 三种不同的复式滤波电路3.4 稳压电路尽管经过整流滤波后的电压接近于直流电压,但是其电压值的稳定性很差,受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大,因此,还必须有稳压电路,以维持输出直流电压的基本稳定。

为了简化电路并提高电路的稳定性,因此选择集成稳压器。

集成稳压器普遍使用的是三端稳压器。

其可分为固定式和可调式,按正负的输出电压可分为CW317、CW337、LM317、LM337。

其中317系列稳压器可以连续输出可调正电压,337系列是可调负电压,他们可调范围为1.25~37V,最大输出电流为1.5A。

三端集成稳压器三端集成稳压器还有78、79系列分别对应正电压输出和负电压输出.79系列和78系列的外形相似但是连接不同,79的1端接地,2端接负的输入,3端接输出。

如图(7)、图(8)、图(9)所示。

图(7) 78XX系列的引脚图及应用电路图图(8) CW79XX系列的引脚图及应用电路图图(9) LM317的引脚图及应用电路图3.5电源指示发光二极管具有工作电压很低,工作电流很小,可靠性高,寿命长。

由于这些特性,发光二极管在一些光控设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。

因此,我们电源指示部分将使用发光二极管来实现。

通过给它串联不同的分压电阻并联在变压器输出端及各路稳压电路的输出端以显示其工作状况。

4.元件参数选择4.1集成稳压器的选择4.1.1输出电压固定的集成稳压器的选择输出电压固定的集成稳压器有正电源LM7800系列稳压器和负电源LM7900系列稳压器。

该系列集成稳压IC型号中的78或79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压,如7805(+5V)、7806(+6V)、7809(+9V)、7812(+12V) 、 7909表示输出电压为负9V。

有时在数字78或79后面还有一个M或L,如78M12或79L24,这是用来区别输出电流和封装形式等,其中78L系列最的大输出电流为100mA,78M系列最大输出电流为1A,78系列最大输出电流为1.5A。

它们的封装也有多种,根据元件的安置情况会有所不同。

负向集成稳压器与正向类似。

由于此次要输出电压为±12V、±5V电流要求均为1A,固芯片选择LM7812、LM7912、LM7805、LM7905。

4.1.2输出电压可调的集成稳压器的选择可调输出的集成稳压器是在固定输出集成器的基础上发展起来的,常见的产品有LM117和LM317等。

这种集成稳压器,在集成芯片的内部,输入电流几乎全部流进输出端,流到公共端的电流非常小,因此可以用少量的外部元件方便的组成精密可调的稳压电路,应用更加灵活。

正电源系列的基准电压为1.25V,输出电流为100mA或500mA,输出电压范围为1.25~37V。

其内部设有过流、过电压保护,使用安全可靠,体积小,安装和调试方便,而且它的输出电压输出电流均符合要求,所以该可调集成稳压器选择LM317。

4.2电源变压器的选择Uomax+(Ui-Uo)min≤Ui≤Uomin+(Ui-Uo)max18V+3V≤Ui≤3V+40V21V≤Ui≤43VU2≥Uimin/1.1=21/1.1=19.09V取U2=20V 则P=20W,所以选取24V/25W的变压器。

4.3集成整流桥及滤波电容的选择由于Urm=1.414×24=33.936V,I=1A,额定工作电流ID=1A,所以集成整流桥芯片选择KBP307滤波电路选择电容滤波,适合小电流负载。

I=1A,T=0.02s,电路中滤波电容承受的最高电压时1.414×24=33.936V所以选择电容的耐压值应该大于34V,所以在可调电压部分选择3300uF/50V的电解电容,固定电压部分选择3300uF/25V 电解电容。

因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布,易引起自激振荡,形成高频干扰。

所以稳压器的输入端并入瓷质小容量电容来抵消电解电容的电感效应和线路的杂波,抑制高频干扰。

固在稳压芯片前并入334瓷质电容,在其后并入104瓷质电容。

为了更好的消除纹波,在输出端前再并入470uF电解电容,其中12V 以及3~18V选择的耐压值为35V,5V组选择耐压值为16V。

4.4分压电阻的选择4.4.1可调电压部分4.4.2发光二极管串联分压部分由于发光二极管的正常工作电流为5mA至10mA,压降为1~2V,所以在可调电压组的发光二极管后串联2K电阻,12V组串联1K电阻,5V组串联0.5K电阻。

5.整体电路图如图(10)所示图(10) 多路输出直流稳压电源整体原理图6.器件清单及仪器相关参数7.设计总结通过本次模电课程设计,我对上学期模电的知识进行了较好的复习,是对自身模电知识的一次检测,通过实践应用有效地加深了对理论知识的理解认识,而且也感受到将所学知识转化为实物的喜悦,更加激励了自己今后的学习。

在本次设计的过程中,我发现很多的问题,给我的感觉就是很难,很不顺手,看似很简单的电路,要动手把它给设计出来,是很难的一件事,通过仔细的查找错误,让我更加明白了电路的原理,主要原因是我们没有经常动手设计过电路,还有资料的查找也是一大难题,这就要求我们在以后的学习中,应该注意到这一点,更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来,这不论是对我们以后的就业还是学习,都会起到很大的促进和帮助,我相信通过这次的课程设计,在下一阶段的学习中我会更加努力,力争把这门课学好,学精。

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