串联型直流稳压电源
串联型直流稳压电源电路电容作用
串联型直流稳压电源电路电容作用串联型直流稳压电源电路是一种常见的电源电路，它通过串联电容来实现稳压功能。
电容在直流稳压电路中发挥着重要的作用，它能够提供滤波、稳压和储能功能，确保电源输出的稳定性和可靠性。
首先，电容在直流稳压电路中具有滤波功能。
在电源输入端的电容会平滑输入电压的波动，使得电源输出的直流电压更加稳定。
当电源电压波动时，电容可以储存电荷并在电源电压下降时释放电荷，从而提供稳定的电压输出。
电容的电荷储存特性使得电源电压的纹波得到有效的滤波，减小电源电压的波动幅度。
其次，电容在直流稳压电路中起到稳压的作用。
电容的电流和电压之间的关系可以用电容的电压-电荷公式表示，即Q=CV，其中Q表示电容器的电荷，C表示电容器的电容，V表示电容器的电压。
电容的电压与电压源电压之差（即输入电压和输出电压之差）成反比。
当输入电压上升时，电容会充电，从而增加电容器的电压；当输入电压下降时，电容会放电，从而减小电容器的电压。
通过选择合适的电容容值，可以实现对电压的稳定调节，确保输出电压的稳定性。
此外，电容还可以提供短时间的电源输出能力。
在电源电路中，电容能够储存电荷，当电源电压突然下降或负载电流突然增大时，电容可以迅速释放储存的电荷，提供额外的电流支持，保证电源输出的稳定性。
这在某些需要短时间高电流输出的电子设备中非常重要，如电动机的启动、电子电路的开关动作等。
总的来说，电容在串联型直流稳压电源电路中具有滤波、稳压和储能的作用。
它能够平滑电源输入电压的波动，提供稳定的电压输出；通过电容的电压-电荷关系，实现电压的稳定调节；同时，电容还能够提供短时间的电源输出能力，保证电源电压的稳定性。
在设计电源电路时，选择合适的电容容值和类型是非常重要的，它们会直接影响电源电路的稳定性和性能。
需要注意的是，在使用电容时要合理选择电容的额定电压和容值，以免超过电容的额定值导致损坏。
此外，电容的极性也需要注意，要按照电容的极性标记正确连接，否则可能会引起电容的烧毁或电路的故障。
直流稳压电源技术―串联稳压电源
直流稳压电源技术―串联稳压电源一、简易串联稳压电源 1、原理分析 图4-1-1是简易串联稳压电源，T1是调整管，D1是基准电压源，R1是限流电阻，R2是负载。
由于T1基极电压被D1固定在UD1，T1发射结电压(UT1) BE在T1正常工作时基本是一个固定值(一般硅管为0.7V，锗管为0.3V)，所以输出电压UO=UD1-(UT1)BE。
当输出电压远大于T1发射结电压时，可以忽略(UT1)BE，则UO≈UD1。
下面我们分析一下建议串联稳压电源的稳压工作原理： 假设由于某种原因引起输出电压UO降低，即T1的发射极电压(UT1)E降低，由于UD1保持不变，从而造成T1发射结电压(UT1)BE上升，引起T1基极电流(IT1)B上升，从而造成T1发射极电流(IT1)E被放大β倍上升，由晶体管的负载特性可知，这时T1导通更加充分管压降(UT1)CE将迅速减小，输入电压UI更多的加到负载上，UO得到快速回升。
这个调整过程可以使用下面的变化关系图表示： UO↓(UT1)E↓UD1恒定(UT1)BE↑(IT1)B↑(IT1)E↑(UT1)CE↓UO↑ 当输出电压上升时，整个分析过程与上面过程的变化相反，这里我们就不再重复，只是简单的用下面的变化关系图表示： UO↑(UT1)E↑UD1恒定(UT1)BE↓(IT1)B↓(IT1)E↓(UT1)CE↑UO↓ 这里我们只分析了输出电压UO降低的稳压工作原理，其实输入电压UI降低等其他情况下的稳压工作原理都与此类似，最终都是反应在输出电压UO降。
串联型稳压电路分析及调整管的选择
串联型稳压电路分析及调整管的选择摘要：串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源，文章详细叙述了串联型直流稳压电源的组成、工作原理、工程设计和实际应用中调整管的选择原则及具体参数计算方法。
关键词：串联；稳压电路；分析；调整管；选择串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源，图1是输出电压可调的典型串联直流稳压电源电路，它由电压调整、比较放大、基准电压、取样电路等组成。
图1 串联型直流稳压电源电路原理图一、电路组成与工作原理1．电路组成。
串联型直流稳压电源的稳压电路由四部分组成。
（1）取样电路R1、R2和W电阻分压器组成取样电路。
取样电路与负载并联，通过取样电路可以反映U0的变化，因为反馈电压Uf与输出电压U0有关。
反馈电压Uf取出后送到放大单元，改变电位器W的滑动端子可以调节输出电压U0的大小。
（2）基准电压限流电阻R3与稳压管Dz组成基准单元。
Dz两端电压UDZ作为整个稳压电路自动调整和比较的基准电压。
（3）比较放大电路晶体管T2组成放大电路。
它将采样所得的反馈电压Uf与基准电压UDZ比较后加在T2的输入端，即UBE2=Uf-UDZ经T2放大后控制调整管T1输入端的电位。
R4是T2的集电极负载电阻，同时也是调整管T1的偏置电阻。
（4）电压调整T1是电压调整管，它是整个稳压电路的核心器件，利用T2输出电压的变化量来控制T1的基极电流的变化，进而控制T1的管压降UCE1的变化，自动控制U0值维持稳定。
2．电路工作原理。
对于电路的稳压过程，从电网电压的波动和负载电流的变化这两个方面来加以分析。
（1）当输入电压Ui上升时，输出电压U0也上升，电路将发生如下变化：取样电路从输出电压中取样，使T2基极电位UB2上升，因稳压管Dz的作用使T2发射极电位UE2保持不变，则T2发射结正向偏置电压UBE2上升，使T2基极电流Ib2增加，T2集电极电流IC2也增加，使T2集、射电压UCE2下降，即T1基极电位UB1下降，使T1发射结正向偏置电压UBE1下降，T1基极电流Ib1下降，使T1的c、e极间电压UCE1增加，从而使输出电压U0下降，因为U0=Ui- UCE1，所以输出电压U0会趋于稳定。
串联型直流稳压电源的调整和测试
串联型直流稳压电源的调整和测试1) 首先检查电路的元器件是否有装配错误，特别应检查晶体管、二极管及电解电容等元器件的极性有无接反。
再检查焊点有无漏焊、虚焊，特别应注意焊点之间或线路板上导线间有无短接，防止通电后由于某一部分的短路导致元器件损坏。
2) 空载检查①检查整流滤波部分测试图见图3.5。
将图3.6 所示电路中的a、b 处把整流滤波部分和稳压部分断开，然后接通电源。
通电后，调节自耦变压器，使V I 由小增大，测量V o1 是否正常，当V I ＝220V 时，V o1 是否为设计值，如正常，则进行下一步测试；若不正常，先排除故障，再进行下一步测试。
②检查稳压电路把整流滤波部分和稳压部分接通，断开保护电路，然后接通电源，用万用表检查输出电压是否正常，调节R W1 ，输出电压应在1.5V 至9V 之间连续可调，否则可适当更换电阻R 1 的阻值。
在电路的a、b 间断开并串入电流表，测量空载时电路的总电流，此电流应小于10mA。
如果接通电源后稳压电路无输出电压，或其输出电压与输入电压相同，说明稳压电路有故障，应排除故障后再继续调试。
当R L 开路时，输出电压U O 的范围为：1.174~9.381V 。
3) 接通保护电路，在稳压电路输出端接假负载电阻R L ＝56Ω，可用滑线变阻器或电阻箱作假负载电阻。
将电流表串在负载回路中，电流表量程选在合适的位置。
①调R W1 ，看输出电压是否随之变化，变化正常则说明电路工作正常，否则，先排除故障再调试。
②将输出电压调在额定值4.5V，然后改变R L 数值，使输出电流达到80mA，这时输出电压应基本不降低。
当输出电流升高到100mA 后，过流保护电路工作，使输出电压逐渐降低，起到限流保护作用。
③将输入电压变化约5％或10％，这时输出电压应稳定在正常值。
如稳定不良，则应检查取样电路、基准电压、输入电压及调整管、比较放大管等各级电压。
比较放大器基极电位太高或太低将引起集电极电位太高或太低，这会造成稳压不良。
串联型直流稳压电源知识测试题
串联型直流稳压电源一、主要指标和要求1、输出电压：8~15V可调2、输出电流：I0=1A3、输入电压：交流220V +/- 10%4、保护电流：I0m =1.2A5、稳压系数：Sr = 0.05%/V6、输出电阻：R0 < 0.5 Ω7、交流分量（波纹电压）：<10mV二、方案选择及电路工作原理分析电路组成及工作原理；我们所设计的串联型直流稳压电源为小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转化为幅值稳定、输出电流为1A以下的可调直流电压。
交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图如图1所示。
1、电源变压器电源变压器是利用电磁感应原理，将输入的有效值为220V的电网电压转换为所需的交流低电压。
变压器的副边电压有效值由后面电路的需要决定。
2、整流电路整流电路的任务是将经过变压器降压以后的交流电压变换为直流电压。
变压器的选择，除了应满足功率要求外，它的次级输出电压的有效值Ｖ2 应略高于要求稳压电路输出的直流电压值。
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。
(1)工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，如图（a）所示。
在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。
根据图1（a）的电路图可知：当正半周时，二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时，二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。
(2)参数计算输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。
输出平均电压为流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析，此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。
教学案例9串联型直流稳压电源无输出的故障检修
教学案例9串联型直流稳压电源无输出的故障检修问题描述学校物理实验室中使用的串联型直流稳压电源突然出现无输出的问题，需要进行故障检修。
本文将详细介绍串联型直流稳压电源无输出的故障检修步骤和方法。
故障检修步骤步骤一：确认电源输入1.检查电源插头是否插入插座，并确保插座正常通电。
2.使用万用表测量电源插头的电压，确认电源输入是否正常。
步骤二：检查输入保险丝1.打开电源外壳，找到输入端的保险丝。
2.使用万用表测量保险丝是否断开。
3.如果保险丝断开，更换为相同规格的保险丝。
步骤三：检查电源开关1.检查电源开关是否处于关闭状态。
2.如果电源开关关闭，尝试打开电源开关，观察是否有输出。
步骤四：检查输出端连接1.检查电源输出端连接是否正确。
2.确认输出端连接线是否损坏或断开。
3.如果连接线损坏或断开，更换连接线并重新测试输出。
步骤五：测量输出电压1.使用万用表测量电源输出端的电压。
2.如果输出电压为零或过低，可能是电源内部元件损坏导致的故障。
步骤六：检查电源内部元件1.对电源内部的稳压电路、滤波电容、整流桥等元件进行目测检查。
2.如果发现明显损坏的元件，需要更换为相同规格的元件。
步骤七：检查电源控制电路1.检查电源控制电路是否正常工作。
2.检查控制电路中的电阻、电容和集成电路等元件是否损坏。
3.尝试修复或更换损坏的控制电路元件。
步骤八：检查反馈电路1.检查电源的反馈电路是否正常。
2.确认反馈电路中的电阻、电容和运放等元件是否损坏或失效。
3.修复或更换损坏的反馈电路元件。
步骤九：整体检修1.对电源内部的所有元件和连接线进行全面检查。
2.确认电源的所有设定和调节是否正确。
3.如果仍然无法解决问题，建议将电源送修到专业维修中心。
结论通过以上步骤的检修，应能解决串联型直流稳压电源无输出的故障。
在检修过程中，请务必注意安全措施，避免触电和其他安全事故的发生。
如果无法自行解决问题，建议寻求专业维修人员的帮助。
串联稳压电源电路工作原理
串联稳压电源电路工作原理
串联稳压电源电路工作原理：
①串联稳压电源是一种通过调整串联在输入输出之间的控制元件来实现稳定输出电压的直流电源装置；
②典型的串联稳压电路主要包括整流滤波调整三个部分其中调整部分是实现稳压功能的关键所在；
③输入交流电首先经过变压器降压至所需水平然后送入整流电路整流电路通常采用桥式整流方式将交流转变为脉动直流；
④经过整流后的电流含有大量纹波需要通过滤波电容进行平滑滤波电容越大输出电压越平稳但响应速度会下降；
⑤调整部分的核心元件为调整管如晶体管场效应管等它工作在线性放大区根据反馈信号控制自身导通程度；
⑥输出端连接基准电压源与误差放大器共同构成负反馈系统当输出电压波动时误差放大器会调整调整管基极电流；
⑦通过改变调整管集电极发射极之间导通程度即可调节流过负载的实际电流进而保持输出电压恒定；
⑧为了提高效率减少调整管发热现代设计中常采用复合调整电路如带电流限制保护功能的电路；
⑨在实际应用中还需考虑输入电压变化负载波动等因素对稳压性能的影响通过优化设计提高电路适应性；
⑩完整的串联稳压电源还需包含过载保护短路保护等功能确保在异常情况下不会损坏设备；
⑪随着技术进步出现了如开关电源等新型稳压方案它们在效率体积等方面更具优势；
⑫总结串联稳压电源以其简单可靠的特点在众多场合仍占有重要地位。
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。
串联稳压电源
当IL不超过额定值时， T’1截止； 当IL超过额定值时， T'1导通，其集电极 从T1的基极分流。18
2）截流型: 过流时使调整管截止或接近截止。应用于 大功率电源电路中。
输出电流在额定值内时：
三极管T2截止，这时， 电压负反馈保证电 路正常工作。
输出电流超出额定值时：
IE
UO
T通过对电流的调整实现UO的稳定，故称T为调整管。1
+
+
T
iL
UI iR
–
iZ
UZ
RL UO –
实际上是射极输出器，Uo=UZ -UBE 。但带负载 的能力比稳压管强。
iR 0, iZ iB iL iE (1 )iB
负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变
化量扩大（1+）倍。
2
2
UI
CI
Co
0.1~1F
1µF
_
+
Uo
_
W7800系列稳压器 基本接线图 注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！ 27
2 、输出正负电压的电路
+
1WΒιβλιοθήκη 8XX3+ UO
2
CI
CO
UI
_
CI
1
CO
_
2
W79XX
3
UO
正负电压同时输出电路
28
3、提高输出电压的电路
1 +
W78XX 3
2
UXX R
UIVC2 Uo 2. 流过稳压管的电压随 UI 波动，使UZ 不稳定，
降低了稳压精度。
3. 温度变化时，T2组成的放大电路产生零点
串联型直流稳压电源工作原理
串联型直流稳压电源工作原理串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型，用于为电子设备提供稳定的直流电源。
其工作原理主要分为三个方面：整流、滤波和稳压。
首先，整流是通过将交流电转换为直流电的过程。
通常采用整流桥电路来完成，整流桥电路由四个二极管组成，可以将交流电的正、负半波分别变换为直流电的正、负半波。
交流电经过整流后变为含有较大的纹波的直流电。
接下来是滤波，主要是对经过整流后的直流电进行滤波处理，去除或减小其中的纹波。
一般采用电容滤波器来实现。
电容滤波器利用电容的充放电特性，对纹波进行平滑滤波。
在电容滤波器中，电容充电时可以吸收纹波电压，而充电电流间歇供应到输入负载上；而电容放电则通过输出负载的从电容电阻式滤波电路中获得电流。
最后是稳压，稳压主要是通过反馈控制的方式，对滤波后的直流电进行稳定输出。
其中最常见的稳压控制方式是采用反馈电路，以及一些稳压元件，如稳压二极管、稳压器等。
当负载发生变化时，反馈电路可以感知到输出电压的变化，并通过电子元件将变化传递到稳压器中，使稳压器对输出电压进行调整，以保持输出电压稳定不变。
整流、滤波和稳压是串联型直流稳压电源工作的三个关键环节，它们相互配合，共同实现了对交流电的转换、纹波的滤波和输出电压的稳定。
在整个过程中，稳压器起到了至关重要的作用，它通过不断调整输出电压的方式，实现了对电子设备需要的稳定输出。
然而，串联型直流稳压电源并非没有缺点。
首先，由于采用了整流和滤波技术，稳压电源的成本相对较高。
其次，滤波器的电容具有容量限制，当输出电流较大时，可能无法满足对纹波的完全滤波。
此外，稳压电源对输入电源的稳定程度要求较高，对功率因数的要求也较高。
总的来说，串联型直流稳压电源是一种常用的电源类型，可以为电子设备提供稳定的直流电源。
其工作原理主要包括整流、滤波和稳压三个步骤。
尽管存在一些缺点，但串联型直流稳压电源在广泛的电子设备中得到了广泛应用。
串联型直流稳压电源.课件
输出电压不稳定可能是由于电源内部稳压电路故障、输出电容容量减小 或漏电等原因。应检查电源的稳压电路和输出电容，排除故障。
03
过热
电源过热可能是由于散热不良、负载过大或电源内部电路故障等原因。
应加强散热措施、减小负载或检查电源的内部电路，排除故障。
维护与保养
定期清洁
定期清洁电源外壳表面，保持清洁卫生。
高稳定性
随着电子设备在各个领域的广泛应用，对电源的稳定性要求也越来越高。串联型直流稳压 电源的高稳定性能够保证电子设备的稳定运行，提高设备的使用寿命和可靠性。
高可靠性
在许多关键领域，如医疗、航空航天、军事等，设备的可靠性至关重要。串联型直流稳压 电源的高可靠性能够保证在这些领域中设备的正常运行，避免因电源故障而引起的安全事 故。
检查保险丝
定期检查并更换电源的保险丝，确保电源的正常运行。
定期维护
定期对电源进行全面维护，包括清洁内部灰尘、检查连接线是否松 动或破坏、检查元件是否老化或破坏等。
串联型直流稳压电源的发展
06
趋势与展望
高效率、高稳定性、高可靠性
高效率
随着能源危机的加剧，节能减排成为全球共同关注的问题。串联型直流稳压电源的高效率 能够减少能源浪费，降低碳排放，符合绿色环保的发展趋势。
分类与用途
分类
根据输出电压的调节方式，串联型直流稳压电源可分为模拟式和开关式两类。模拟式稳压电源 通过连续改变调整管的导通程度来稳定输出电压，而开关式稳压电源则是通过改变调整管的开 关状态来调节输出电压。
用途
串联型直流稳压电源广泛应用于各种电子设备和仪器中，如通讯设备、测量仪器、计算机、医 疗器械等，为这些设备提供稳定的直流电源，保证其正常工作。
串联型直流稳压电源工作原理
串联型直流稳压电源工作原理串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型，主要用于为电子设备提供稳定的直流电压。
它的工作原理是通过串联电路中的稳压元件来实现电压的稳定输出。
我们需要了解什么是直流稳压电源。
直流稳压电源是指输出直流电压可以保持在设定值附近，不受输入电压和负载变化的影响。
它主要由输入变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路等组成。
在串联型直流稳压电源中，稳压元件是实现电压稳定输出的关键。
常见的稳压元件有二极管稳压器、三极管稳压器和集成稳压器等。
二极管稳压器是一种简单的稳压元件，它利用二极管的特性来实现电压的稳定输出。
在串联型直流稳压电源中，二极管稳压器通常由二极管和电阻组成。
当输入电压发生变化时，二极管的导通电压也会发生变化，从而通过电阻调整输出电压，使其保持稳定。
三极管稳压器是一种更为复杂的稳压元件，它利用三极管的放大和调节特性来实现电压的稳定输出。
在串联型直流稳压电源中，三极管稳压器通常由三极管、电阻和二极管组成。
三极管的放大特性使得它能够对输入电压进行放大和调节，通过电阻和二极管的组合，可以实现输出电压的稳定。
集成稳压器是一种集成了稳压电路的芯片，它具有体积小、性能稳定和可靠性高的特点。
在串联型直流稳压电源中，集成稳压器通常由稳压芯片、输入电容和输出电容组成。
稳压芯片内部已经集成了稳压电路，通过输入电容和输出电容来实现电压的稳定输出。
除了稳压元件，滤波电路也是串联型直流稳压电源中的重要组成部分。
滤波电路主要通过电容器来滤除输入电压中的纹波，使输出电压更加稳定。
在串联型直流稳压电源中，滤波电路通常由输入电容和输出电容组成。
输入电容能够滤除输入电压中的高频纹波，输出电容能够滤除输出电压中的低频纹波，从而保证输出电压的稳定性。
总结起来，串联型直流稳压电源是一种通过稳压元件和滤波电路实现输出电压稳定的电源。
它的工作原理是利用稳压元件对输入电压进行调节，通过滤波电路去除电压中的纹波，从而实现稳定的直流输出电压。
串联型稳压电源工作原理
串联型稳压电源工作原理串联型稳压电源，听名字就有点复杂，别担心，我来给你解读解读！想象一下，你在日常生活中用的电子设备，手机、电脑、电视，没电了可不行啊！这个时候，就需要稳压电源来帮忙了。
它的作用就像是一个守护神，确保电压稳定，免得设备们出故障。
电压一不小心飙升，设备就“闪退”，你说气不气？先说说串联型，名字里有个“串”，就是把元件一个个串在一起。
这个电源一般是通过变压器把高电压变成低电压，然后经过整流、滤波等步骤，最终提供稳定的直流电压。
想象一下，把大河水通过一条小管子放出来，流出来的水量就稳得多，不会一下子猛涨猛落，电压也是这个道理。
我们不想要的，就是那种电压不稳的情况，太高了或太低了都让人心慌。
工作原理其实蛮简单的，电源里有个“调节器”，就像一个有责任心的班长，时时刻刻在监控电压。
如果电压太高，调节器就会把它“压下去”；如果太低，那它就会“提一提”。
就像是吃饭的时候，你多吃了一口，服务员看到会提醒你：“慢点儿，别噎着！”这调节器的存在就是为了让你的设备吃得舒坦。
再说说整流，电源从变压器出来的电流可能是交流的，就像波浪一样起伏不定。
整流器就像是个能把波浪平抚下来的高手，把这些波浪变成了平稳的直流电。
经过整流后的电流再经过滤波，波动就更小了，设备们再也不用担心会被“浪潮”冲走。
还有一个很重要的部分，那就是“电容”。
电容在这里就像是一个海绵，能储存电能，等到需要的时候再慢慢释放出来。
这样一来，就算在电流短暂波动的时候，设备也能得到足够的电量，继续“安安稳稳”工作。
试想一下，夏天的冰淇淋，吃的时候总是希望它能保持凉爽，不会一下子就化掉，这个海绵的作用就像给冰淇淋加了个“冷藏室”。
这个电源也有个“小脾气”，比如说当电流负载过大时，就会出现过载保护。
这就像是你带着朋友一起去吃火锅，大家吃得太开心，锅里的菜一下子太多，锅底就开始“冒烟”了。
这时候，你得赶紧减点菜，别让锅底焦了。
稳压电源也会自动断开，保护自己和设备，真是个“知心朋友”。
串联直流稳压稳压电路
2.1制作串联型稳压电源的目的要求
2.1.1基本要求
1、依据性能指标和器件状况，设计稳压电源电子电路，并计算器件参数确定选择器件。（含散热设计）；
2、以本工程训练为实例先学习Altium Designer基本知识，并运用其绘制电源原理图和PCB图；
3、掌握电子电路板制作的全过程，实现电源的制作；
流程图如下：
方案二：用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电源
流程图如下：
1.2方案决定：
上面两种方案中，方案一功能最强大，但是由于制作繁琐和实验室条件和经济成本的限制，我们放弃方案一，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，我们选择方案二为我们最终的设计方案。
副边功率 P/vA
6. 元件清单............................................................17
7. 总结.......................................................18
8. 参考文献.......................................................19
Key word:Power supply,voltage regulator,rectifier,filter,protection
摘要.........................................................................1
目录.........................................................................3
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。
串联型直流稳压电源
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。
变压器的副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压。
了减小电压的脉动， 需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。
再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得很高的稳定性图1.2整体电路原理图皿直流电源的输入为 220V 2.1串联型稳压电路的方框图实用的串联想稳压电路至少包含调整管、 基准点压电路、外，为使电路安全工作，还在电路中加保护电路，。
采样电路和比较放大电路等四个部分。
图2.1串联型稳压电路的方框图串联型直流稳压电源的整流电路采用桥式整流电路，电路如图2.3 所示。
图2.3整流电路图图2.4输出波形在U 2的正半周内，二极管 D 1、D 4导通，D 2、D 3截止; 截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻D 4U 2的负半周内，D 2、D 3导通，D R L ，且方向是一致的。
电路的输出波形如图 2.4所示。
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于 输出电流的平均值的一半， 即l f =|°1/2电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 2U 2(U 2是变压副1串联型直流稳压电源为克服稳压管稳压电路输出电流较小， 输出电压不可调的缺点，引入串联型稳压电路。
串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用由晶体管电流放大作用增大负载电流，并在电路中引入深度电压负反馈，使输出电压稳定，通过改变网络参数使输出电压可调。
直流稳压电源主要由四部分组成：变压部 分、整流部分、滤波部分、稳压部分。
除变压器部分外，其它部分都有多种形式。
其中串联反馈型直流 稳压电源是比较典型的一种。
1.1整体电路框图串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图1.1所示。
其基本框图如图1.2所示。
保护电路2串联型稳压电路介绍边电压有效值 )[1]。
串联型直流稳压电源的设计
串联型直流稳压电源的设计一．技术指标要求1.直流输出电压o U =12V ，可调范围为±20%2.最大输出电流m ax I =200mA 。
3.稳压系数在0.05以下（以电网电压波动±10%为参考）。
4.输出电阻0r =0.05Ω（动态电阻）。
5.输出纹波电压≤5mV （有效值）。
6.工作温度在-20℃~+40℃之间。
7.输出电流≥300mA 时启动过载保护。
二．电路方框图市电→变压→整流→滤波→稳压三、电路原理图原理说明：1、单相桥式整流电路可以将单相交流电变换为直流电；2、整流后的电压脉动较大，需要滤波后变为交流分量较小的直流电压用来供电；3、滤波后的输出电压容易随电网电压和负载的变化波动不利于设备的稳定运行；将输出电压经过稳压电路后输出电压不会随电网和负载的变化而变化从而提高设备的稳定性和可靠性，保障设备的正常使用；4、关于输出电压在不同档位之间的变换，可以将稳压电源的电压设置为标准电压再对其进行变换，电压在档位间的调节可以通过调节电位器来进行调节，实现对输出电压的调节。
整流部分滤波部分变压部分调 整比较放取样环节基准四、元件选择1.变压器的选择Ui=（1.1~1.2）*U2 U2=Ui/1.2=16.67V=17VU2max=U2*(1+10%)=16.67*(1+10%)=18.34V容量：I2* U2max=220*18.34=4.03VA 故选用5VA的变压器。
2.整流管的选择Ii=Iomax+I1+I2+I3=200+20=220mA故选IN4007。
3.低频滤波电容的选择C≥2.5T/RL=2.5T/(Uo/Io)=2.5*0.02*200/12=833uF取c1=1000uF/25V以上4.大功率三极管的选择ICM≥Iomax+I1+I2 一般取ICM≥1.5IomaxUCM≥Uimax-Uomin集电极最大功耗 PCM≥（Uimax-Uomin）（Iomax+I1+I2+I3）考虑到温度影响和散热器的效果 PCM≥1.5Iomax*（Uimax-Uomin）PCM≥1.5*0.2*17=5.1W 选用3DD15A大功率三极管Icm1=1.5Io=1.5*200=300mA5.三极管选择T2（复合驱动管）：Icm2=Icm1/β=300/50=6mA故选用9013三极管。
串联型直流稳压电源
设计指标输出电压：+12V ，-12V ，+5V+5V 单独输出最大输出电流A I o 3max =mV V opp 1<最大输出电流皆为A I o 5.0max =mV V opp 10=以上稳压系数4105-⨯<V S串联型直流稳压电源电源电路的作用是把交流市电(220V)变换成稳定的直流电压，直接或间接地给各个部分电路提供适当的供电，以保证负载电路能正常地进行工作。
对电源电路总的要求是：稳压性能好，纹波系数小，功率损耗小，过载过压保护能力强等。
电源电路的常见形式有：一般型的可调串联稳压电路，泵电源，高速可控硅稳压电源，开关式稳压电源等。
开关式稳压电源具有工作效率高，稳压范围大特点。
串联型稳压电源虽然具有功耗较大，效率低，笨重的缺点，但同时因为其具有结构简单，安全可靠，维修容易等优点而被广泛使用，鉴于这些优点我们决定设计串联型直流稳压电源。
一、串联型直流稳压电源的组成与原理1、串联型直流稳压电源的组成直流稳压电源一般有电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。
如图1所示图1 直流稳压电源组成框图其中稳压电路部分包括：调整，误差取样，比较放大和基准电路几个部分。
2、稳压原理稳压电路部分是串联型稳压电路的主体部分。
其中调整电路的作用相当于一个与负载串联的可变电阻。
当输出的直流电压U0,因某种因素影响而升高时，通过误差取样电路，取出其变化值。
此变化量经比较放大电路而形成控制电压，去控制这个可变电阻，使其电阻增大，其上的压降增大，使输出电压下降，仍回到U0，当输出电压U0变化时，按照上述同样的过程，但变化的极性相反，使这个可变电阻的阻值变小，其上的压降减小，使输出电压U0回升，这样就起到了稳定电压的作用。
随着集成电路的发展，把调整管、误差取样、基准和比较放大电路等部分做在一起成为集成化器件。
如LM78XX系列，LM79XX系列等。
为使电路简洁，可靠，我们使用三端稳压集成块。
二、串联型稳压电源设计串联型稳压电源总体电路图如下：图 2 串联稳压电源电路图1、电源变压器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的交流电压。
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一、设计目的.二、设计任务和要求.三、电路原理分析与方案设计四、电压仿真过程及结果五、电压调试过程与结果六、心得体会.七、参考文献资料.八、实物图稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。
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；在电路中引用深度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。
二、设计任务与要求要求：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▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的电路图；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿真电路并选取元件；4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器表对电路调试和测量相关；6、撰写设计报告、调试；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小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。
比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也以调节；同时，为了扩大输出大电流，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的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环节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，我们选择方案二未我们最终的设计方案。
2、电路框图单元电路设计及参数计算、元器件选择交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电，其方框图及各电路的输出波形如图所示，下面就个部分的作用加以介绍。
电源变压器直流电的输入为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。
变压器副边电压有效值决定后面电路的需要。
根据经验，稳压电路的输入电压一般选取Ui=(2~3)Uo。
所以选择15V30W的变压器。
整流电路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路，如图所示：保护电路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。
主要参数：输出电压平均值Uo （av ）：负载电阻上电压的平均值输出电流平均值I AV L )(：负载电阻上电路的平均值IAV L )(=RU LAV O )(≈RU L29.0整流输出电压的脉动系数S ：整流输出电压的基波峰值U OLM与输出电压平均值UAV O )(之比，因而S 越大，脉动越大。
二极管的选择：2202O(AV)9.022)(td sin 21U U t U U ===⎰πππωω考虑到电网电压波动范围为±10%，整流二极管的极限参数最高反向工作电压和最大整流平均电流应满足：UR>1.12U2和IF>1.1·RU L245.0IF>1.1×10001545.0⨯≈0.007A所以选择UR>1.123152≈⨯⨯V3）滤波电路整流后的输出电压虽然是单一方向的，但是含有较大的交流成分，会影响电路的正常工作。
一般在整流后，还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
所以需通过低通滤波电路，使输出电压平滑。
理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使输出电压仅为直流电压。
在实际电路中，应选择滤波电容的容量满足R L C=(3~5)T/2的条件，为了获得更好的滤波效果，电容容量应选得更大些。
查阅资料可知滤波电路有电容滤波、电感滤波电路和复式滤波电路三种，其中复式滤波电路的效果最好，所以在电路中采用RC ∏型的复式滤波电路，如图所示：C 越大，R 越大，T 放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。
所以C 选择2.2mF 。
1） 稳压电路交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或负载变化时，其平均值也随之变化。
稳压电路的功能是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。
由于经济成本、元件购买及仿真软件的限制，稳压电路只采取一个具有放大环节的基本串联型稳压电路加一个载流型过流保护电路。
a 稳压原理：若由于某种原因使UO 增大，则UO ↑→UN ↑→UB ↑→UO ↓b 输出电压的调节范围：RR R R R 32321+++·U Z≤≤U 0RR R R R 32321+++·UZ故UZ≤6V,取UZ=5.6V=R1402Ω, =R 21000K Ω(100Ω), =R 3820Ωc 串联型稳压电路的基本组成部分及其作用：调节管：是电路的核心，UFE 随UI 和负载产生变化以稳定Uo 。
基准电压：是Uo 的参考电压。
采样电阻：对Uo 的采样，与基准电压共同决定Uo 。
比较放大：将Uo 的采样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。
d 串联型稳压电源中调整管的选择：要想使调整管起到调整作用，必须使之工作在放大状态，因此其管压降应大于饱和管压降UCES；调整管极限参数的确定，必须考虑到输出电压U1由于电网电压波动而产生的变化，以及输出输出电压的调节和负载电流的变化所产的影响。
根据极限参数ICM 、U （BR ）CEO 、PCM 选择调整管：IE m ax=I R 1+IL m ax≈IL m ax<ICMUCE max=UaxIm -UO min<UCEOBR )(PT m ax=IE m axUCE max<PCMe 限流电阻的选择：保证稳压管既稳压又不损坏。
IDZ min>IZIDZ m ax<IZM电网电压最低且负载电流最大时，稳压管的电流最小。
I DZ min=R U UZin-Im I L m ax ->I Z R<I I U U L Z Z in maxIm --电网电压最低且负载电流最小时，稳压管的电流最大。
IDZ min=RU U Zin-Im I L m in-<I ZMR I IU I L ZMZax minIm +->3、 电路总图元件类型 元件序号 型号 主要参数 数量 变压器 T1 双15V30W 1个 集成运算放大器 U1、U2 LM324 2个 稳压管 D2、D3 1N4734 5.6V 2个 整流桥 D11A 整流桥107 1个 三极管 Q1、Q2、Q3、Q4TIP41、TIP42 中功率 各2个 电解电容 C1、C2、C3、C52200uF/25V 、1000uF/ 25V 各2个 电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R12、R13、R141k Ω1/4W 、1Ω1/4W 、820Ω/1/4W 、20Ω/2W2个、2个、2个、4个电位器 R7、R8、R10、R11 单联普通电位器、3296精密电位器 1 k Ω、100Ω 各2个 电源线1条 开关J1、J2单刀双掷小号2个四、电压仿真过程及结果1、稳压电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度、包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（纹波系数）及温度系数。
（1）稳压系数：在负载电流、环境温度不变的情况下，输出电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即RUU U U sLOIIr⋅∆∆=电压调整率：输入电压相对变化为±10%时的输出电压相对变化量，稳压系数和电压调整率均说明输入电压变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。
（2）输出电阻及电流调整率输出电阻与放大器的输出电阻相同，其值为当输入电压不变时，输出电压变化量与输出电流变化量之比的绝对值。
电流调整率：输入电流从0变到最大值时所产生的输出电压相对变化值。
输出电阻和电流调整率均说明负载电流变化对输出电压的影响，因此也只需测试其中之一即可。
（3）纹波电压：叠加在输出电压上的交流分量。
用示波器测试其峰峰值一般为毫伏量级。
也可用交流毫伏表测量其有效值，但因纹波不是正弦波，所以有一定的误差。
2、仿真内容3、仿真结果图1 +6V 档稳压输出电阻仿真结果图2 +9V档输出电阻仿真结果图3 -6V档稳压输出电阻仿真结果图4 -9V档输出电阻仿真结果五、电压调试过程与结果理论值输出是±9V和±6V，但实际输出是有点误差，但是可以通过调节滑动变阻器来达到准确的±9V和±6V，之后就可以直接用双掷开关来选择所要用的输出电压了。
六、心得体会本次课程设计令我受益匪浅，在实验的过程中令我明白到书本知识的重要性，要对书本的知识有比较深刻的了解才能对电路进行设计。
当对书本知识有一定的了解后，就会考验到自己的动手能力，只有经过实践才能把知识理解得更透彻，而且如果要进行设计的话就要对一些元件有一定的了解，这样才能继续地进行下去，在做这个课程设计的过程中令不断地对元件有了更加深刻的了解。
在连接的过程中更考验到自己的焊接能力，虽然开始焊得不太好，但是随着时间的进行也变得越来越好。
在做课程设计的时候也遇到了之前没有预料到的事，应为是按照仿真的时候的电路图的做的，所以尽管仿真时的数据是正确的，但是做出来的还是有很大的区别，最后只能不断地进行测试，试图找出原因，但是在不断的实验中，虽然有一点改善，但还与要求的相差比较大，甚至最终还致使调整管被烧掉了，还好最终找出原因，对保护电路进行了修改，把三极管由低功耗的换成了中功率的，而且保护电路的电阻也进行了调整，最终做出了要求的输出。