直流稳压电源的制作与调试要点

中国矿业大学徐海学院

电子技术选修课

姓名：学号：

专业：电子科学与技术

题目：直流稳压电源的制作与调试

设计地点：电工电子实验室

设计日期： 2013年5月28日至 2013年6月03日成绩：指导教师：

年月

电子技术选修课任务书

学生姓名专业年级学号

设计日期：2013 年5 月28 日至2013 年 6 月03 日

设计题目：直流稳压电源的制作与调试

设计内容和要求：

1. 设计内容

▪输入交流电(220V/50Hz)；

▪输出4路直流电(+5V、+12V、-12V 及+1.25V~+14V可调）。

▪各路直流输出电流≥0.5A

▪纹波电压＜50mV

▪具有输出电压指示（发光二极管）

2. 设计要求

▪用Multisim仿真整体电路原理图；

▪用Altium designer设计整体电路图；

▪用Altium designer设计PCB板图

指导教师签字：年月日

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。过程如下：220v经电源变压器降为约+12v的交流电，先经过整流桥和电容C1和C2进行滤波后，经过稳压芯片得到在+1.25v~+14v可调的一个相对稳定的直流电压，然后把整流后的电压接到7812稳压芯片、7912稳压芯片、7805稳压芯片上，分别得到+12v、+5v、-12v的电压。

关键词：变压器，整流桥，滤波，稳压

目录

1直流稳压电源组成 (5)

1.1直流稳压电源组成 (5)

2 整流电路 (6)

2.1单相半波整流 (6)

2.2单相全波整流电路 (7)

2.3单相桥式整流电路 (8)

3 滤波电路 (10)

3.1电容滤波电路工作原理 (10)

3.2电路波形 (11)

3.3参数计算 (11)

4稳压电路 (11)

4.1稳压电源 (11)

4.2稳压电路 (14)

5焊接过程中遇到的问题及解决方案 (15)

6实践小结 (15)

7 参考文献 (16)

8 附录 (17)

1 直流稳压电源组成

1.1直流稳压电源组成

图1.1直流稳压电源组成

变压器：交流降压；整流：交流变脉动直流；滤波：滤除脉动；稳压：进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力。

2 整流电路

2.1单相半波整流

2.1.1工作原理

图2.1.1半波整流工作原理图

u2 >0 时：二极管导通，忽略二极管正向压降， uo=u2；u2<0时：二极管截止， uo=0。（为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。）

2.1.2电路波形

图2.1.2半波整流电压波形

2.1.3参数计算

图2.1.1工作原理图 图2.1.3（1）输出电压波形 输出电压平均值22

20

20

0045.02)(sin 221)(21U U t td U t d u U ==

=

=

⎰

⎰

π

ωωπ

ωπ

π

π

输出电流平均值Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL

图2.1.3（2）二极管上输出电压波形

二极管上的平均电流：O D I I = 承受的最高反向电压：22U U DRM =

2.2单相全波整流电路

2.2.1工作原理

图2.2.1全波整流工作原理图

变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2，当u2正半周时： D1导通，D2截止；当u2负半周时： D2导通，D1截止。

2.2.2电路波形

图2.2.2电压波形图

2.2.3参数计算

图2.2.3（1）输出电压波形

输出电压平均值22

20

009.022)(sin 21

)(1

U U t td U t d u U ==

=

=

⎰

⎰

π

ωωπ

ωπ

π

π

输出电流平均值Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL

图2.2.3（2）二极管上输出电压波形

二极管上的平均电流：O D I I 2

1=

二极管承受的最高反向电压：222U U DRM =

2.3单相桥式整流电路

2.3.1电路组成

由四个二级管组成桥路

图2.3.1桥式整流电路组成图

2.3.2工作原理

图2.3.2桥式整流电路工作原理图（正半周）图2.3.3工作波形图（正半周） u 正半周，Va>Vb，二极管 D1、 D3 导通， D2、 D4 截止。

图2.3.2桥式整流电路工作原理图（负半周）图2.3.3工作波形图（负半周）u 负半周，Va

2.3.4参数计算

t

d

t

V

V

Vω

ω

π

⋅

⋅

=

=⎰sin

2

1

2

π

L

O(AV)

L

L

L R

V

I=

L

2

9.0

R

V

=

脉动系数：483

.0

L

2

L

2

2=

-

=

V

V

V

S最大反向电压：

2

RM

2V

V=

平均整流电流：

D3

D1

I

I=

D4

D2

I

I=

=

L

2

L

45

.0

2

1

R

V

I=

=

图2.3.1桥式整流电路组成图

3 滤波电路

3.1电容滤波电路工作原理

图3.1电容滤波工作原理图（

L

R未接入）图3.1电容滤波工作原理图（

L

R接入）