串联型稳压直流电源课程设计实验报告

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串联稳压电源实验报告

串联稳压电源实验报告

串联稳压电源实验报告串联稳压电源实验报告引言:稳压电源是电子实验中常用的电源装置,其作用是提供稳定的直流电压供给电路中的元器件。

本实验旨在通过串联稳压电源的搭建和调试,探究其原理和性能。

一、实验目的本实验的目的是搭建一个串联稳压电源,了解其工作原理和特性,并通过实验验证其稳定性和可靠性。

二、实验材料1. 电压表和电流表:用于测量电源的输出电压和输出电流。

2. 电阻:用于串联稳压电路中的负载。

3. 高功率电阻:用于稳压电路中的功率放大器。

4. 二极管:用于稳压电路中的整流器。

5. 电容:用于稳压电路中的滤波器。

6. 变压器:用于提供输入电压。

三、实验步骤1. 搭建稳压电源电路:根据实验原理,按照电路图搭建稳压电源电路。

2. 调试电路:将电路连接好后,逐步调试电路,确保各元器件连接正确。

3. 测量输出电压:将电压表连接到电路的输出端,调节电路参数,测量输出电压的稳定性和精度。

4. 测量输出电流:将电流表连接到电路的输出端,测量输出电流的稳定性和精度。

5. 测试负载能力:通过改变负载电阻的大小,观察电路对不同负载的响应能力。

6. 测试过载保护:通过增大输入电压,观察电路的过载保护功能。

四、实验结果与分析通过测量和观察,我们得到了如下实验结果:1. 输出电压稳定性:在不同负载下,输出电压变化幅度较小,稳定性较好。

2. 输出电流稳定性:在不同负载下,输出电流变化幅度较小,稳定性较好。

3. 负载能力:电路对不同负载的响应能力较强,能够稳定输出所需电流。

4. 过载保护:在输入电压过大的情况下,电路能够自动断开,保护电路和负载。

根据实验结果分析,我们可以得出以下结论:1. 串联稳压电源能够提供稳定的直流电压,并具有较好的稳定性和可靠性。

2. 电路中的功率放大器、整流器和滤波器等元器件起到了关键作用,确保了输出电压和电流的稳定性。

3. 通过合理调节电路参数,可以适应不同的负载需求。

4. 过载保护功能能够有效保护电路和负载,提高了电路的安全性和可靠性。

串联型直流稳压电源设计报告

串联型直流稳压电源设计报告

串联型直流稳压电源设计姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※※※※※2013级模拟电子技术课程设计摘要此系统采用分立元件组成串联型直流稳压电源。

主要经过变压、整流、滤波、稳压、限流等各部分组成。

其中变压部分由变压器实现得到二次侧电压;整流部分由单相桥式整流电路实现;滤波通过电容具有维持两端电压不变的特性而得到平滑的电压波形,故将一个大电容与负载并联;由于电网电压的波动整流电路的输出电压会随二次侧电压变化而变化,因此需要加入稳压电路得到更加稳定的直流电压。

限流电路元件主要是串接在调整管发射极回路中的检测电阻和保护三极管构成。

关键词:直流稳压变压目录第1章设计任务与要求 (1)第2章设计内容 (1)2.1 电路原理 (1)第3章单元电路设计及主要元器件参数计算 (2)3.1 输入电压的确定 (2)3.2 电源变压器 (2)3.3 整流电路 (2)3.4 滤波部分 (3)第4章仿真与调试 (3)4.1 实验电路图 (3)4.2 滤波电路仿真结果 (4)4.3 仿真结果输出 (5)4.4 仿真结果分析 (5)第5章结论与心得 (5)参考文献 (6)第1章设计任务与要求(1)掌握运用分立元件设计串联型直流稳压电路;(2)用选择变压器、整流二极管、滤波电容及三极管来设计直流稳压电源。

(3)输出电压Uod=5V,最大输出电流mA=I500max(4)电网电压波动±10%,稳压系数05S。

<.0rr(5)内阻Ω<1.0(6)工作温度︒25C~40(7)有过流保护电路,当负载电流超过I5.1时过流保护电路工作L第2章设计内容2.1 电路原理直流稳压电源的工作流程如下:图2-1流程图图2-2流程图结合上面两个图,我们得出直流稳压电源的工作原理:电路接入幅值为220V、频率为50Hz的交变电压u1,通过电源变压器,将220V的电压幅值调整为合适的电路工作压值u 2。

模拟电子技术课程设计报告-串联型直流稳压电源

模拟电子技术课程设计报告-串联型直流稳压电源

模拟电子技术课程设计报告-串联型直流稳压电源一、项目背景串联型直流稳压电源是一种电路结构简单、制作方便、运行可靠的常用电源。

它由控制部分和模拟部分所组成,其中的控制部分又由电压控制部分和电流控制部分组成。

由于控制原理比较复杂,模拟部分又由传统的电路技术组成,所以通常由多种元件,如电容、电阻、二极管、三极管等组成,给高质量、稳定的直流输出电压。

串联型直流稳压电源在很多领域都有广泛应用,如信号处理系统中,可以使用此电源为高灵敏度的模拟信号模块提供外部电源;在医疗仪器、工控系统中,这款串联型直流稳压电源的性能出色,能够满足具有特殊要求的电源需求;在电子化设备、数据中心等设备中,也可以使用此款电源准确地提供电源供应。

二、项目任务设计一款串联型直流稳压电源,其最大输出电流能够达到5A,最大输出电压可以调节到24V,其适用于家庭和工业应用场合。

三、项目实施1、首先进行输出电压的控制,采用一极管作为电压控制集成电路,这种集成电路可以调节输出电压的范围,也可以控制电压的波动范围。

2、接下来就是避免超流的功能实现。

为此,可以采用一极管和电阻组成的电流控制电路,其中一极管作为放大器,另一个电阻作为负反馈器件,可以准确地检测出电路中的过流状态并产生抑制信号,从而避免出现过流现象。

3、接着就是模拟部分的组成,采用电感、可变电容器、电阻和电容组成滤波电路,其中,电感具有较高的稳定性,可变电容器可根据需求调节信号的频率;电阻和电容则用来改善输出的稳定性。

4、最后对所有组成部分进行组合,并进行了多项电路参数的测试,确保电源的可靠性、性能稳定。

四、测试结果详细测试结果如下:(1)电源输出电压稳定性:在输出电压为24V时,标准偏差低于1V。

(3)杂散电流:输出电流小于2A时,杂散电流小于30mA。

(4)电源功耗:在输出电压24V的情况下,电源功耗小于15W。

五、结论本项目设计的串联型直流稳压电源,其输出电流可达到5A、输出电压可调节至24V,可以满足家庭和工业应用场合的需求。

模电课程设计报告---串联型直流稳压电源

模电课程设计报告---串联型直流稳压电源

综合设计性实验报告课程名称模拟电子技术课程设计实验名称串联型直流稳压电源一、题目名称:串联型直流稳压电源要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标:1、输出电压6V、9V两档,正负极性输出;2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA;3、纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv;二、方案设计及电路框图1、方案比较方案一:如图1,先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图2),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R L两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由可知将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。

负电源部分与正电源相对称,原理一样。

图1 方案一的稳压部分电路方案二:经有中间抽头的变压器输出后,整流部分同方案一一样采用四个二极管组成的单相桥式整流电路,整流后的脉动直流接滤波电路,滤波电路由两个电容组成,先用一个较大阻值的电解电容对其进行低频滤波,再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波,从而使得滤波后的电压更平滑,波动更小。

滤波后的电路接接稳压电路,稳压部分的电路如图3所示,方案二的稳压部分由调整管,比较放大电路,基准电压电路,采样电路组成。

当采样电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A的反相输入端,然后与同相输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(升高);由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。

图2 方案二稳压部分单元电路对以上两个方案进行比较,可以发现第一个方案为线性稳压电源,具备基本的稳压效果,但是只是基本的调整管电路,输出电压不可调,而且输出电流不大,而第二个方案使用了运放和调整管作为稳压电路,输出电压可调,功率也较高,可以输出较大的电流。

串联稳压电源实验报告

串联稳压电源实验报告

串联稳压电源实验报告实验目的,通过实验掌握串联稳压电源的基本原理和使用方法,了解其在电路中的应用。

实验仪器,串联稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻器、导线等。

实验原理,串联稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源,通过串联稳压电源可以为电路提供稳定的电压,避免由于电压波动而对电路产生影响。

串联稳压电源的基本原理是通过电子元件的控制,使输出电压保持在设定值附近,即使输入电压发生变化,输出电压也能保持稳定。

实验步骤:1. 连接电路,首先将串联稳压电源与直流电压表、直流电流表、电阻器等元件按照电路图连接好。

2. 调节输出电压,将串联稳压电源的输出电压调节旋钮调至所需的输出电压值,观察直流电压表的读数,确保输出电压稳定在设定值附近。

3. 测量电流,通过直流电流表测量电路中的电流值,观察电流表的读数,确保电流稳定在设定值附近。

4. 观察稳压效果,在电路中加入一个电阻器,观察串联稳压电源对电路中电压的稳定作用,通过调节串联稳压电源的输出电压,观察电路中的电压变化情况。

实验结果,经过实验,我们成功掌握了串联稳压电源的基本原理和使用方法,了解了其在电路中的应用。

通过调节串联稳压电源的输出电压,我们观察到电路中的电压保持稳定,即使输入电压发生变化,输出电压也能保持稳定。

同时,通过测量电流值,我们也验证了串联稳压电源对电路中电流的稳定作用。

实验总结,通过本次实验,我们深入了解了串联稳压电源的工作原理,掌握了其在电路中的应用方法。

串联稳压电源在电子电路中具有重要的作用,能够保护电路不受电压波动的影响,确保电路正常工作。

掌握串联稳压电源的使用方法对于电子工程师来说是非常重要的,希望通过本次实验能够加深大家对串联稳压电源的理解,为日后的学习和工作打下坚实的基础。

实验存在的问题,在实验过程中,我们发现串联稳压电源对电路中的电压和电流能够起到稳定作用,但在实际应用中还需要考虑到电路的功率、效率等因素,需要进一步深入研究和实践。

本科课程设计报告串联型直流稳压电路

本科课程设计报告串联型直流稳压电路

本科课程设计报告--串联型直流稳压电路本科课程设计报告课程名称:模拟电子线路实验项目:串联型直流稳压电路实验地点:电机馆电子工艺实验室专业班级:电信1102班学号: 201100 学生姓名:同组人:指导教师:2013年 5 月 28 日一、摘要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。

具体过程为电网供电电压交流220V、50Hz,采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压,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)。

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。

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RL。

最终实现设计目的。

二、课程设计名称及要求(一)设计题目串联型直流稳压电源(二)设计目的通过本课题设计,学习电子系统设计的一般方法,要求学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及三极管来设计直流稳压电源;掌握稳压电源的主要性能参数;掌握Multisim仿真软件的应用;掌握常用元器件的识别和测试;熟悉常用仪表,了解电路测试的基本方法。

(三)设计要求稳压电路要加有放大环节以改善稳定性;输出电压在一定范围内连续可调;要加有保护电路(四)技术指标输入交流电压:220V/50Hz输出直流电压:=9~15 V输出电流:稳压系数:三、设计原理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所示:电源变压整流电路滤波电路稳压电路+ + + + +设计稳压电源,就是根据给定的技术指标,确定整流滤波电路和稳压电路两部分的电路方案和元器件参数,保证电源能正常工作。

四、设计思路(一)选电路初选电路,不是越复杂越好,应该选用既满足指标要求,有比较简单的电路。

(二)调整环节:是由工作在放大区的调整管构成的。

因为输出电压的稳定,要通过调整管的调节作用来实现,输出的最大电流要由调整管的最大允许电流来决定。

串联型直流稳压电源实验报告

串联型直流稳压电源实验报告

模电课程设计实验报告学校:XX 专业:XXXX课题:串联型直流稳压电源指导老师: XXX设计学生: XXXXXXXXXX 学号:XXXXXXX XXXX惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY2011/7/4目录一、课题--------------------------------------------------3二、课题技术指标--------------------------------------------------3三、设计要求--------------------------------------------------3四、元件器件清单--------------------------------------------------3五、设计方案--------------------------------------------------3六、直流稳压电源的元器件--------------------------------------------------4七、设计计算--------------------------------------------------6八、焊接实图--------------------------------------------------8九、心得体会--------------------------------------------------9一、课题:串联型直流稳压电源二、课题技术指标1、输出电压:8~15V可调2、输出电流:I O=1A3、输入电压:交流220V +/- 10%4、保护电流:I Om =1.2A5、稳压系数:S r = 0.05%/V6、输出电阻:R O < 0.5 Ω7、交流分量(波纹电压):<10mV三、设计要求1、分析电路组成及工作原理;2、单元电路设计计算;3、采用分立元件电路;4、画出完整电路图;5、调试方法;6、小结与讨论。

模电课程设计串联型直流稳压电源的设计报告

模电课程设计串联型直流稳压电源的设计报告

串联型直流稳压电源的设计报告一、设计题目串联型直流稳压电源的设计二、设计任务和要求任务:设计用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

要求:1、输出电压6V、9V两档,同时具备正负极性输出;2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA;3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv三、理论电路和程序设计1、整体框架图直流稳压电源由变压器、整流、滤波、稳压四部分电路组成。

2程序设计方案一::先对输入电压进行降压,然后用单相半波整流单路整流,用电感滤波电路滤波,稳压电路采用的是基本调整稳压电路方案二:先对输入电压进行降压,然后用单相桥式整流电路整流,用电容滤波电路滤波。

稳压电路采用的是具有放大环节的串联型稳压电路方案比较(1)、单相半波整流电路简单易行,所用二极管数量少,但输出电压地底,脉动大,效率低,单相桥式整流电路与半波整流电路相比,对二极管的参数要求的相同的,但有输出电压高,变压器利用率高,脉动小等特点单相半波整流电路桥式整流电路(2)、电容滤波器和电感滤波器相比,导通角小,但其脉动系数大,更适用与小电流负载,结合本设计的具体要求,本次设计采用电容滤波器进行滤波(3)、基本调整稳压电路的输出电路不可调,且输出电压稳定性较差,和基本调整稳压电路相比具有放大环节的串联型稳压电路引入了深度电压负反馈来稳定输出电压,还可以通过采样电路来调整输出电压,符合本设计的要求综合考虑,采用方案二使用的电路为单相桥式整流电路整流,电容滤波电路滤波,具有放大环节的串联型稳压电路稳压3、元器件选择(1)变压器的选择为了使调整管工作在放大区,电路必须满足U1>=U0+Uces,在本设计中,U0最大为9V调整管饱和压降取Uces为3V所以U1的最小值为9+3=12V,一般选取U1=(2~3)倍U0即U1在12V~27V之间.综合考虑,取U1=20V,可以选择220V-20V的变压器,具体软件提供的变压器型号为TS_POWER_10_1(2)整流二极管的选择单相桥式整流电路中二极管的选择:I>(2~3)*0.5=(1.~1.5)A取1AU>1.1*1.414*20=31V所以取额定电流为1A,额定电压为100V的二极管(3)滤波电容的选择:由R=U/I得电路的负载约为15欧,由滤波电容的计算公式:R L C=(3~5)T/2得C=2000~3300uF取C=2500uF(仿真实验中,为了达到实验效果采用的是4000uF )(4)限流电阻R的选择:Rmax=(Uimin-Uz)/Izmin+Ilmax=(20-4.3)*1000/(10+500)=30ΩRmin=(Uimin-Uz)/Izmax+Ilmin=(20-4.3)*1000/(500+150)=24Ω所以取R=25欧姆(5)调整管T参数的选择:应满足I cm>Il=500mA;U>1.1*9-6=3.9V; P>I*U=1.95W(6)稳压管的选择:稳压管采用1N749A 标准稳定电压4.3V额定电流105MA动态电阻22Ω消耗功率0.4W(7)采样电路电阻参数的选择:令Uomin=(R1+R2+R3)Uz/R2+R3=6V令Uomax=(R1+R2+R3)Uz/R3=9V取Uz=4.3V,当R1=100ΩR2= 2000ΩR3=2000Ω时,得输出电压4.4V<=U0<=9.1V四、测试和仿真1、电路连接:按设计好的原件型号及电路图连接好仿真电路如下仿真电路图2、仿真实验:调节可变电阻的阻值,依次得到仿真数据如下图所示(1)输出电压为6.048V(2)输出电压为9.08V (3)输出电压为-9.102V(4)输出电压为-5.911V(5)当滑动变阻器滑到最小时,输出电压最大,即输出电流最大时纹波电压峰值约为4mv<5mv(6)正负最大电压输出时,输出电流分别为460mA和434mA五、总结本次设计预计正输出电压为4.4V~9.1V实际仿真输出电压为5.016V~9.081V,负输出电压为-9.1V~-4.4V实际仿真输出电压为-9.985V~-5.051V,能达到输出正负6V、9V的要求并且在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv,最大输出电流小于500mA,所以本次设计的符合要求的。

串联稳压电源实训报告

串联稳压电源实训报告

串联稳压电源实训报告一、引言稳压电源是电子工程中常见的电源设备,用于为电子设备提供稳定的直流电源。

在本次实训中,我们将学习如何进行串联稳压电源的设计与搭建。

二、实训目的本次实训旨在通过实践操作,掌握串联稳压电源的基本原理和搭建过程,培养学生的动手能力和问题解决能力。

三、实训内容1. 器件选型我们需要选择适合的器件来完成串联稳压电源的设计。

常见的器件包括变压器、整流桥、滤波电容、稳压管等。

在选择器件时,需要考虑电压、电流和功率等参数,并根据具体需求进行合理的匹配。

2. 电路设计根据选定的器件,我们可以开始进行电路设计。

在串联稳压电源中,变压器起到降压的作用,整流桥将交流电转换为直流电,滤波电容用于平滑输出电压,稳压管则实现了稳压功能。

在设计电路时,需要注意元器件之间的连接方式和电路布局,以确保电路的稳定性和可靠性。

3. 电路搭建完成电路设计后,我们可以开始进行电路搭建。

在搭建电路时,需要仔细按照电路图纸进行连接,注意避免短路和接触不良等问题。

同时,还需注意安全操作,避免触电或其他事故的发生。

4. 电路调试完成电路搭建后,需要进行电路的调试工作。

首先,我们可以通过万用表测量各个节点的电压,并与设计值进行对比,以验证电路的正常工作。

如果发现电压不稳定或超出设计范围,需要检查电路连接和元器件的选择是否正确,并进行适当的调整。

5. 故障排除在调试过程中,可能会遇到电路故障或不正常工作的情况。

这时,我们需要运用故障排除的方法,逐步排查可能的原因,并进行修复。

常见的故障包括元器件损坏、接触不良、电路连接错误等,需要耐心和细心地进行排查。

四、实训心得通过本次实训,我对串联稳压电源的原理和搭建过程有了更深入的了解。

在实践中,我遇到了一些问题,如元器件的选型、电路连接的困难等,但通过与同学和老师的讨论和指导,我逐步解决了这些问题,并成功完成了串联稳压电源的设计与搭建。

实训过程中,我更加明确了实践的重要性。

通过亲自动手搭建电路,我对电子原理知识的理解更加深入,对电路的工作原理和故障排查有了更清晰的认识。

串联型稳压电源实验报告

串联型稳压电源实验报告

串联型稳压电源实验报告串联型稳压电源实验报告一、引言稳压电源是电子电路中常用的电源设备,它能够提供稳定的电压输出,保证电路正常运行。

本实验旨在通过搭建串联型稳压电源电路,了解其原理和工作特点,并通过实验验证其性能。

二、实验原理串联型稳压电源是一种通过串联电阻和稳压二极管构成的电路,其原理是通过稳压二极管的特性,使得电路输出的电压保持稳定。

当输入电压发生变化时,稳压二极管会自动调节,使得输出电压保持不变。

三、实验器材与方法1. 实验器材:电阻、稳压二极管、电压表、电流表、直流电源等。

2. 实验方法:a. 搭建串联型稳压电源电路。

b. 调节直流电源输出电压,观察电路输出电压的变化。

c. 测量电路中电流和电压的数值,并记录。

四、实验步骤与结果分析1. 搭建串联型稳压电源电路:根据实验原理,按照电路图搭建串联型稳压电源电路。

2. 调节直流电源输出电压:逐渐调节直流电源的输出电压,观察电路输出电压的变化。

结果分析:当直流电源的输出电压发生变化时,稳压二极管会自动调节,使得电路输出电压保持不变。

这是因为稳压二极管具有负温度系数的特性,当温度升高时,其导通电流增大,从而抵消输入电压的增加,使输出电压保持稳定。

3. 测量电路中电流和电压的数值,并记录。

结果分析:通过测量电路中电流和电压的数值,可以得到电路的性能参数。

其中,电流表测量的是电路中的电流值,而电压表测量的是电路的输出电压值。

通过记录这些数值,可以评估电路的稳定性和工作状态。

五、实验结论通过本次实验,我们搭建了串联型稳压电源电路,并通过观察和测量,验证了其稳压特性。

实验结果表明,串联型稳压电源能够自动调节输出电压,保持稳定。

这种电源具有简单、可靠的特点,广泛应用于各种电子设备中。

六、实验总结本次实验通过搭建串联型稳压电源电路,加深了对稳压电源原理和工作特点的理解。

在实验过程中,我们掌握了电路搭建和调节的方法,并通过测量得到了电路的性能参数。

通过这些实验数据,我们可以评估电路的稳定性和工作状态。

串联型直流稳压电源 实验报告

串联型直流稳压电源 实验报告

串联型直流稳压电源实验报告
一、实验目的与要求
本次实验的目的是研究串联型直流稳压电源的结构、工作原理和特性,以及由此产生
的电压的稳定性和精度等性能指标。

二、实验原理
串联型直流稳压电源是由电流控制模块和调压模块组成的一种电源类型,其中电流控
制模块主要负责控制电流,而调压模块则主要负责控制电压。

本次实验采用的是带有分压
稳压电路的串联型电源,其中通过一组可分压电路可以有效地使稳压电路得以精确调整输
出电压,从而实现精度和稳定性更好的结果。

三、实验步骤
1. 将电阻、电容和电位器连接到串联型直流稳压电源的各个外部端子上;
2. 通过调节电位器以及其它分压电路上的电压,调节这种类型的电源的电压,使之
保持在一个最佳的稳定结果;
3. 用万用表测量输出电压的波形,并测量标准值和误差值。

4. 对输出电流也进行测量,其稳定性要达到99%以上;
5. 根据电压和电流设定一定功率,并将功率波形与步骤3和4中测量出的时间记录;
6. 紫外线调试方法测量电路内部的组件的功耗;
7. 用实验台的变压器原理对系统的可靠性进行测试。

四、实验结果
通过实验,我们发现了串联型直流稳压电源的结构、工作原理和特性。

实验结果表明,该电源的稳定性优于传统的变压器稳压电源。

在调节电压时,可以有效地控制电压、电流
和功率,使输出结果更加准确;而且在不同的条件下,也可以确保电源的稳定性和可靠性,最大限度地减少一些误差。

五、总结。

模电课程设计实验报告----串联型直流稳压电源

模电课程设计实验报告----串联型直流稳压电源

模电课程设计一、 设计题目题目:串联型直流稳压电源 二、 设计任务和要求要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标:1、输出电压6V 、9V 两档,同时具备正负极性输出;2、输出电流:额定电流为150mA ,最大电流为500mA ;3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p ≤5mv ; 三、 原理电路设计: 1、 方案比较与确定基本思路:先对输入的220V 交流电压进行降压,然后就用单相桥式二极管对电压进行整流。

整流后利用电容的充放电效应,对其进行滤波,使输出电压平滑。

之后再通过稳压电路的功能使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响,从而获得足够高的稳定性。

方案1:220V 交流电压经过基本部分降压整流后,将经过稳压部分对其进行稳压,稳压部分如下图,利用稳压管和三极管组成的稳压单元电路,同过D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,使电网电压波动不会对Q1的基极电位产生很大的影响,则有E B BE U U U -=可知,BE U 变化将导致发射极电流的变化,从而稳定R 两端电压,达到稳压的效果。

方案二:经过整流后,脉动电流通过滤波电路,其中滤波电路我采用RC 型滤波电路,先用电容值较大的电解电容对其进行低频滤波,靠近输出端处使用较低电容值的陶瓷电容进行高频滤波,使滤波后电压能够变得比较平滑和波动小。

滤波后接上下图的稳压电路,如图为具有放大环节的串联型稳压电路,其中包括了比较放大电路,基准电压电路,以及采样电路。

当采样睇啊路的输出端电压变化时,通过运算放大器的比较放大后,抑制输出电压的变化,从而使输出电压得到稳定。

通过对以上两个方案的比较,发现方案一得输出电压不可调,输出电流较小,而第二个方案的输出电压可调,且输出电流能够满足课程设计要求,另外稳压效果较好,所以选择方案二。

2、 电路框图电路框架如图所示,先通过变压器对输入的交流电压进行变压,其后再通过整流和滤波,然后接上由比较放大、基准电路和采样电路组成的稳压电路,为了进一步得到更加稳定的电压,再加上基本滤波部分,这样就成为一个能正负输出的稳压电源。

串联型直流稳压电源实验报告

串联型直流稳压电源实验报告

串联型直流稳压电源实验报告一、实验介绍串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型,它可以将交流电转化为稳定的直流电,并且可以调节输出的电压和电流。

本次实验旨在通过搭建一个串联型直流稳压电源,加深对其原理和构造的理解,并掌握其使用方法。

二、实验器材1.变压器:输入220V,输出18V/2A2.桥式整流器:4个1N4007二极管3.滤波电容:2200uF/35V4.稳压管:LM317T5.可变电阻:10KΩ6.固定电阻:240Ω、330Ω、1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ各若干个7.万用表三、实验步骤1.将变压器的输入线接入市电(220V),输出线接入桥式整流器中间两个引脚。

2.将桥式整流器两端分别连接滤波电容正负极。

3.将LM317T三个引脚依次连接可变电阻中间引脚、固定电阻240Ω中间引脚和滤波后的正极。

4.将固定电阻330Ω连接在LM317T的调节引脚和负极之间。

5.将固定电阻1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ分别连接在可变电阻两端和负极之间,以便调节输出电压。

6.使用万用表测量输出电压和电流。

四、实验结果通过搭建串联型直流稳压电源,我们成功地将220V的交流电转化为了稳定的直流电,并且可以通过调节可变电阻和固定电阻的值来控制输出的电压和电流。

经过实验测量,我们得到了以下数据:输出电压:0-15V可调输出电流:0-2A可调五、实验分析1.桥式整流器的作用是将交流信号转化为直流信号,滤波器则可以去除直流信号中的杂波。

2.LM317T是一种常见的线性稳压器件,它可以通过控制其输入端与输出端之间的参考电压来实现对输出端稳定直流电压的调节。

3.可变电阻和固定电阻可以通过改变其阻值来控制LM317T输入端与输出端之间的参考电压,从而达到对输出直流信号的调节。

六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了串联型直流稳压电源的原理和构造,并掌握了其使用方法。

同时,我们也意识到了电路中各个元件的重要性和作用,这对我们今后的学习和实践都有着重要的意义。

串联型稳压电源实验报告

串联型稳压电源实验报告

串联型稳压电源实验报告串联型稳压电源实验报告引言:稳压电源是电子设备中常用的电源供应装置,它能将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压,为电子设备的正常运行提供稳定的电能。

本实验旨在通过搭建一个串联型稳压电源电路,了解其工作原理和特性,并对其进行实验验证。

一、实验目的:1. 了解串联型稳压电源的工作原理;2. 学习使用基本电子元件进行电路搭建;3. 掌握稳压电源的调节性能和稳定性。

二、实验原理:串联型稳压电源是一种常见的电源稳压方式,其基本原理是通过串联一个稳压二极管和一个可变电阻,将输入电压调节为稳定的输出电压。

稳压二极管具有反向击穿电压稳定的特性,当输入电压超过其反向击穿电压时,稳压二极管会开始导通,将多余的电压通过自身消耗,从而保持输出电压稳定。

三、实验器材和元件:1. 直流电源;2. 电阻、稳压二极管、电容等基本电子元件;3. 示波器、万用表等测试仪器。

四、实验步骤:1. 按照电路图搭建串联型稳压电源电路,注意连接的正确性;2. 将直流电源的电压调节至合适的范围,连接至电路输入端;3. 使用万用表测量电路的输入电压和输出电压,并记录数据;4. 调节可变电阻,观察输出电压的变化情况,并记录数据;5. 使用示波器观察电路的波形,分析电路的稳定性和调节性能。

五、实验结果与分析:通过实验测量得到的数据,我们可以得出以下结论:1. 串联型稳压电源能够将输入电压稳定在一定范围内的输出电压;2. 当输入电压超过稳压二极管的反向击穿电压时,稳压二极管开始导通,将多余的电压通过自身消耗,保持输出电压的稳定;3. 可变电阻的调节能够改变输出电压的大小,但在一定范围内保持稳定。

六、实验总结:本实验通过搭建串联型稳压电源电路,对其工作原理和特性进行了验证。

通过实验结果的分析,我们了解到串联型稳压电源能够将输入电压稳定在一定范围内的输出电压,并且可变电阻的调节能够改变输出电压的大小。

这对于电子设备的正常运行具有重要意义。

串联型稳压电源设计实验报告

串联型稳压电源设计实验报告

串联型稳压电源设计实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是设计并搭建一个串联型稳压电源,深入理解其工作原理,掌握相关电路参数的计算和调试方法,同时提高实际动手操作能力和电路分析能力。

二、实验原理串联型稳压电源由调整管、取样电路、基准电压源和比较放大电路四个部分组成。

调整管串联在输入电压和输出负载之间,根据输入电压和负载的变化,通过控制自身的导通程度来稳定输出电压。

取样电路从输出电压中取出一部分电压作为反馈信号,与基准电压进行比较。

基准电压源提供一个稳定的参考电压,用于与取样电压进行比较。

比较放大电路将取样电压与基准电压的差值进行放大,然后控制调整管的导通程度,从而实现对输出电压的稳定调节。

其工作原理是:当输入电压或负载变化导致输出电压发生变化时,取样电路将变化的电压反馈给比较放大电路,比较放大电路输出控制信号改变调整管的导通程度,使得输出电压向相反方向变化,从而保持输出电压的稳定。

三、实验设备及材料1、示波器2、万用表3、面包板4、电阻、电容、二极管、三极管等电子元件5、直流电源四、实验电路设计1、确定电路参数输出电压:设定为+5V。

最大输出电流:1A。

2、计算相关元件参数调整管:选择合适的三极管,其集电极发射极最大允许电流应大于 1A,集电极发射极反向击穿电压应大于输入直流电压。

取样电阻:根据输出电压和取样比例计算。

基准电压源:采用常见的稳压二极管,如 25V 的稳压二极管。

3、设计电路图```+Vin |>|C1 |>|D1 |>|T1 |>|C2 |>|RL | GND||||R1 |>|R2 |||||Dz | GND```五、实验步骤1、按照设计好的电路图,在面包板上搭建电路。

2、仔细检查电路连接,确保无短路和断路现象。

3、接通输入直流电源,用万用表测量输出电压,若输出电压不在设定值范围内,调整取样电阻的阻值。

4、逐渐增加负载电阻,观察输出电压的变化,确保在负载变化时输出电压仍能保持稳定。

串联型直流稳压电源设计报告

串联型直流稳压电源设计报告

串联型直流稳压电源设计姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※※※※※※※2013级模拟电子技术课程设计摘要直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波器、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。

本设计采用串联型直流稳压电路模型,选择LM7812三端集成稳压器构成输出电压可调的电压源。

采用multisim11.0仿真软件进行仿真,仿真结果符合预期。

目录第1章设计任务与要求 (1)第2章方案与论证 (1)第3章单元电路设计与参数计算 (1)3.1 设计方案 (1)3.2 原理框图 (2)3.3 稳压电路和保护电路 (2)3.4 滤波电路 (3)3.5整流电路 (3)3.6 电源和变压器电路 (4)第4章仿真与调试 (5)第5章收货和体会 (7)参考文献 (7)第1章 设计任务与要求采用LM7812三端集成稳压器设计一稳压电源,其性能指标如下:(1)输入交流电压220V (50H Z ),输出电压V U od 24~12=,最大输出电流mA ax 800I m = (2)电网电压波动±10%,输出电压相对变化量2%。

稳压系数S r <0.05。

(3)内阻Ω<1.0o r (4)工作温度℃44~25(5)有过流保护电路,当负载电流超过1.5I max 时过流保护电路工作。

第2章 方案与论证直流集成稳压电源设计思路:(1)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,但其幅度变化大(即脉动大)。

(3)脉动大的直流电压经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电。

(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。

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串联型直流稳压电源的设计报告一. 题目: 串联型直流稳压电源的设计。

二. 要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。

指标:1、输出电压6V、9V两档,同时具备正负极性输出;2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA;3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv;三. 电路原理分析与方案设计采用变压器、二极管、集成运放,电阻、稳压管、三极管等元件器件。

220V的交流电经变压器变压后变成电压值较少的交流,再经过桥式整流电路和滤波电路形成直流,稳压部分采用串流型稳压电路。

比例运算电路的输入电压为稳定电压,且比例系数可调,所以其输出电压也可以调节;同时,为了扩大输出电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。

1.方案比较:方案一.用晶体管和集成运放组成基本串联型直流稳压电源方案二.用晶体管和集成运放组成的具有保护换届的串联型直流稳压电源.方案三:用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电压可行性分析:上面三种方案中,方案一最简单,但功能也最少,没有保护电路和比较放大电路,因而不够实用,故抛弃方案一。

方案三功能最强大,但是由于实验室条件和经济成本的限制,我们也抛弃方案三,因为它牺牲了成本来换取方便。

所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发,我选择方案二未我们最终的设计方案。

2.结合设计的要求,电路框图如下3.单元电路设计与元器件选择 (1)变压器的选择直流电的输入为220V 的电网电压,一般情况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对电流电压处理。

电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui 。

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。

本次课程设计的要求是输出正负9伏和正负6负的双电压电源,输出电压较低,而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右,由Omin Imax CE U U U -=,CE U 为饱和管压降,而Im ax U =9V 为输出最大电压,Om in U 为最小的输入电压,以饱和管压降CEU =3伏计算,为了使调整管工作在放大区,输入电压最小不能小于12V ,为保险起见,可以选择220V-15V 的变压器,再由P=UI 可知,变压器的功率应该为0.5A ×9V=4.5w ,所以变压器的功率绝对不能低于 4.5w ,并且串联稳压电源工作时产生的热量较大,效率不高,所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。

结合市场上常见的变压器的型号,可以选择常见的变压范围为双15V ,额定功率20W 的变压器。

(2)整流滤波电路:桥式整流电路将交流电压变换成脉动的直流电压。

再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压。

1.桥式整流器的选择为了将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压,还需要通过整流电路。

查阅资料可知单相整流电路有半波整流电路、单相桥式整流电路(全波整流电路)。

单相桥式整流电路和半波整流电路相比,在相同的变压器副边电压下,对二极管的参数要求一样,并且还具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。

所以在电路中采用单相桥式整流电桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路,常用来将交流电转变为直流电。

二极管的平均其中2U 为变压器次级交流电压的有效值。

我们可以求得)(AV o U =13.5v 。

对于全波整流来说,如果两个次级线圈输出电压有效值为2U ,则处于截止状态的二极管承受的最大反向电压将是222U ,即为34.2v ,考虑电网波动(通常波动为10%,为保险起见取30%的波动)我们可以得到 )(AV o U 应该大于19.3V ,最大反向电压应该大于48.8V 。

在输出电流最大为500mA 的情况下我们可以选择额定电流为1A ,反向耐压为1000V 的二极管的桥式整流器。

2.滤波电路的选择与器件的选择。

整流电路将交流电变为脉动直流电,但其中含有大量的直流和交流成分(称为纹波电压)。

这样的直流电压作为电镀、蓄电池充电的电源还是允许的,但作为大多数电子设备的电源,将会产生不良影响,甚至不能正常工作。

在整流电路之后,需要加接,尽量减小输出电压中交流分量,使之接近于理想的直流电压。

滤波电路作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。

若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L 型、LC 滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。

若滤波电路不仅由无源元件,还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,则称为有源滤波电路。

无源滤波电路的结构简单,易于设计,通常用在功率电路中,所以这里采用无源滤波电路,电容滤波器和电感滤波器相比,导通角小,但其脉动系数大,适用与小电流负载,同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰,使得电子电路的工作性能更加稳定,结合本设计的具体要求,本次设计采用电容滤波器进行滤波。

滤波电容容量大因此一般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正、负极。

电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输出电压趋于平滑,当滤波电容1C 偏小时,滤波器输出电压脉动系数大;而1C 偏大时,整流二极管导通角θ偏小,整流管峰值电流增大,不仅对整流二极管参数要求高,另一方面,整流电流波形与正弦电压波形偏离大,谐波失真严重,功率因数低。

所以电容的取值应当有一个范围,由前面的计算我们已经得出变压器的次级线圈电压为15V ,当输出电流为500mA 时,我们可以求得电路的负载为18欧,我们可以根据滤波电容的计算公式:C=(3~5)LR T2来求滤波电容的取值范围,其中在电路频率为50HZ 的情况下, T 为20ms 则电容的取值范围为1667-2750uF ,保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为25V 的铝电解电容。

另外,由于实际电阻或电路中可能存在寄生电感和寄生电容等因素,电路中极有可能产生高频信号,所以需要一个小的电容来滤去这些高频信号。

我们可以选择一个0.33uF 的电解电容来作为高频滤波电容。

滤波电路如上图。

(4)、稳压电路的设计从整流滤波后的电压是不稳定的电压,在电网电压或负载变化时,该电压都会产生变化,而且纹波电压又大。

所以,整流滤波后,还须经过稳压电路,才能使输出电压在一定的范围内稳定不变,串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础,利用晶体管的电流放大作用,增大负载电流,在电路中引入深度的电压负反馈使输出电压稳定;并且通过改变反馈网络参数使输出电压可调。

稳压电路组要由四部分构成:调整管,保护电路,基准稳压电路,比较放大电路,采样电路。

当采样电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A 的反相输入端,然后与同相输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(高);由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。

由于输出电流较大,达到500mA ,为防止电流过大烧坏调整管,需要选择功率中等或者较大的三极管,调整管的击穿电流必须大于500mA ,又由于三极管CE 间的承受的最大管压降应该大于15-6=9V ,考虑到30%的电网波动,我们的调整管所能承受的最大管压降应该大于13V ,最小功率应该达到)(min 01L U U 1.1I P -≥=6.5W 。

我们可以选择适合这些参数,并且在市场上容易买到的中功率三极管TIP41,它的最大功率为60W,最大电流超过6A ,所能承受的最大管压降为100V ,远远满足调整管的条件。

负极的调整管则选择与之相对应的中功率PNP 型三极管TIP42。

在集成稳压器电路内部含有各种保护电路,使集成稳压器在出现不正常情况时不至于损坏。

因为串联型稳压电路的调整管是其核心器件,它流过的电路近似等于负载电流,且电网电压波动或输出电压调节时管压降将产生相应的变化,所以这些保护电路都与调整管紧密相关。

过流保护电路能够在稳压管输出电流超过额定值时,限制调整管发射极电流在某一数值或使之迅速减少,从而保护调整管不会因电流过大而烧坏, TIP41也足够在作为保护电路中的三极管使用。

输出的最大电流为500mA,根据公式:I Omsx ≈I Emax ≈U BE2/R所以保护电路中的采样电阻选用1欧姆的,负极的保护电路则选择与之相对应的中功率PNP 型三极管TIP42和1欧姆电阻。

基准电路由4.7V 的稳压管和4.7K 欧姆的保护电阻组成。

由于输出电压要求为6伏和9伏,如果采样电路使用固定值的电阻,由于各种因素(如本身阻值的误差等)很容易造成误差,为了使输出电压准确值高,所以采样电阻最好应该做成可调的,固采样电路由一个电阻和一个可调电阻组成,根据公式:D U Dmax R RU ∆=求出。

其中D R 为运放正反相输入端的电阻,R ∆为输出端正极(负极)与共地端之间的电阻 ,D U 为稳压管的稳压值。

固可以取220欧姆、和0.5k 欧姆的固定电阻置于中间的滑阻两旁避免当使D R 为0.所以根据此公式可求的电路的输出电压为4.7-15.381V ,可以输出6V 和9V 的电压。

为了方便输出6V 和9V 两档的电压,用单刀双掷开关接两个电位器,用开关来控制6V 和9V 两个档位。

运放选用工作电压在15V 左右前对电压稳定性要求不是很高的常见的741运算放大器,由于741的工作电压为正负12V 至正负22V ,范围较大,可以用其作为运放,因为整流滤波后的电压波动不是很大,所以运放的工作电源可以利用整流后的电压来对其进行供电。

正负端的稳压电路为了使输出电压更稳定,输出纹波更小,可以对输出端进行再次滤波,可在输出端接一个100nf 的电解电容和一个103的陶瓷电容,这样电源不容易受到负载的干扰。

使得电源的性质更好,电压更稳定,输出纹波更小。

四、画出系统的电路总图TIP41三极管TIP42三极管型号:TIP41C 型号:TIP42C封装:TO-220 封装:TO-220极性:NPN 极性:PNP 主要参数:100V,6A,65W,3MHZ,HFE=15-75 主要参数:100V,6A,65W,3MHZ,HFE=15-75对管:TIP42 对管:TIP41HA17741单运算放大器封装:DIP8特有属性[ 输入失调电压 ] : 9.0 mV[ 输入失调电流 ] : 200 nA[ 输入偏置电流 ] : 1100 nA[ 共模输入电压范围 ] : -12 V ~ 12 V[ 共模抑制比 ] : 70 dB[ 大信号电压增益 ] : 86 dB[ 输出峰-峰电压 ] : -10 V ~ 10 V[ 电压转换速率 ] : 1.0 V/us[ 电源电压 ] : 18 V[ 功耗 ] : 100 mW桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接,外用绝缘塑料封装而成。

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