模电课程设计串联型直流稳压电路
模拟电子技术课程设计报告书串联型直流稳压电源设计
石家庄铁道大学四方学院课程设计题目: 串联型直流稳压电源设计专业电气工程及其自动化班级六学号 20096688姓名完成日期: 2011 年 6 月 28 日模拟电子技术课程设计报告书课题名称 串联型直流稳压电源设计 姓 名学 号 院、系、部 电气工程系 专 业 电气工程及其自动化指导教师※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2009级模拟电子技术 课程设计2011年6 月28日串联型直流稳压电源设计20096688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组成。
变压器把高交流电变为需要的低压交流电。
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。
本次设计主要采用串联型直流稳压电路，通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电，减少直流电纹波系数。
最后，通过稳压器稳压，将输出电压稳定在10V～12V可调电压一、设计目的设计并制作用晶体管，集成运算放大器电阻，电阻器，电容等组成的串联型直流稳压电源设计。
二、设计要求1．输入交流电压220v（50Hz）,输出电压Uo=5～12v，最大输出电流Imax=1A. 2．电网电压波动±10%，输出电压相对变化量2%。
稳压系数Sr<0.05.3．内阻Ro<0.14．工作温度25～40℃5. 有过流保护电路，当负载电流超过1.5L时过流保护电路工作。
三、设计方案及原理框图四、单元电路设计及主要元器件参数计算一．变压器输出电压的最大值为U2负载电压为U输出电压平均值U；负载电阻上电压的平均值0（AV）；负载电阻上电压的平均值输出电压平均值I0（AV）表达式为：平均值，因此有：式中的恒定分量即为负载电压U2直流电流为：二、整流元件的参数计算在桥式整流电路中，二极管D1、D2和D3、D4是两两轮流导通的，所以流经每个二极管的电流为:电路：二级管在截止时管子两端承受的最大反向电压是在U2的正半周时、D2、D5、导通，D 2、D6载止。
串联型直流稳压电路-完整版课件
图 10.6.3
IL
二、截流型保护电路
过载时，T2 导通，引起正反馈过程：
图 10.6.5
IC2 IB1 UO UE2 UBE2
IC2 使 VT2 饱和，输出电压下降到 1 V 左右。
负载故障排除后，IL 减小，引起正反馈过程：
UR4 UB2 IC2 IB1 UO UE2
10.6 串联型直流稳压电路
10.6.1 电路组成和工作原理
采样电路：R1、 R2、 R3 ； 基准电压：由 VDZ 提供； 稳压过程：
图 10.6.1
放大电路：A； 调整管：VT；
UI 或 IL UO UF UId UBE IC
UO
UCE↑
10.6.2 输出电压的调节范围
由于 U+ = U- ，UF = UZ ， 所以
UZ
UF
R2 R3 R1 R2 R3
UO
则：
UO
R1 R2 R3 R2 R3
UZ
图 10.6.1
串联型直流稳压电路
当 R2 的滑动端调至最上端时，UO 为最小值
当 R2 的滑动端调至最下端 时，UO 为最大值，
10.6.3 调整管的选择
一、集电极最大允许电流 ICM
ICM ≥ ILmax IR
二、集电极和发射极之间的最大允许电压 U(BR)CEO
U(BR)CEO ≥ UImax 1.1 2U2
三、集电极最大允许耗散功率 PCM
PC UCEIC (UI - UO )IC PCM ≥ (UImax - UOmin ) ICmax (1.1 1.2U2 - UOmin ) IEmax
稳压电路的输入直流电压压器副边电压为：
U2
1.1
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。
串联型直流稳压电源课程设计
电子技术课程设计课题：串联型直流稳压电源系别：电气与电子工程系专业：自动化姓名：学号：指导教师：河南城建学院目录1 概述1.1设计目的 (2)1.2技术指标与要求 (2)1.3设计原理及思路 (2)2 方案设计2.1方案介绍 (3)2.2方案选择 (4)3 单元电路设计与参数计算3.1变压器 (5)3.2整流电路 (5)3.3滤波电路 (6)3.4稳压电路 (7)4 总原理图与元器件清单4.1总电路图 (10)4.2元件清单 (10)5 仿真结果5.1各个电路波形图 (11)5.2输出电压仿真结果 (14)6 结论与心得 (15)参考文献 (16)串联型直流稳压电源1 概述1.1设计目的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。
本课题所介绍的串联型稳压电源为单相小功率电源，他将频率为50HZ、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为小到几十毫安、大到几安培的直流电压。
1.2技术指标与要求（1）输入交流电压为工频电压；（2）输出直流电压分为3-6V、6-9V、9-12V三档；（3）输出电流小于等于1A；（4）具有过电流及短路保护功能。
1.3设计原理及思路单相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。
其原理图如图1-3-1所示：图1-3-1原理图其输入是频率为50Hz，有效值为220V的单项交流电压，经过电源变压器，对电压进行升降，得到所需的交流电压；变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，也就是将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压；为了减小电压的脉动，需通过低压滤波电路滤波，使输出的电压平滑；最后在通过稳压电路使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
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。
模电课设-稳压电源
模拟电子技术基础课程设计课程名称：模拟电子技术基础简明教程设计内容：串联型稳压电源设计地点：跨越机房电子工艺实验室学院：信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导老师：2012年 5 月19日摘要：本次设计的目标是设计一个给黑白TV供电的线性串联稳压电源，输出电压为V0=12V，I L=1.5A。
串联稳压电源，即利用串联于电路中的调整管进行动态分压而使负载得到稳定电压的电路。
本电路主要包括。
输出电压调节范围为6~18V。
关键词：线性，串联，稳压电源，调整管。
前言我设计一个线性串联稳压电源。
根据设计要求，设计相应的电路，并使用电子电路仿真软件进行性能仿真。
同时根据设计好的电路和参数搭建实际电路。
一、设计过程1、理论分析电路的组成和工作原理串联线性稳压电源的原理图如图一图一(1)电源变压器电源输入市电220V，50Hz的交流，通过变压器降压后，得到电路需要的输入电压，变压器副边电压的有效值决定于后面电路的需要。
(2)整流电路○1本电路采用全桥整流电路，全桥整流电路由四个二极管组成如图二，其构成原则就是保证在变压器副边电压u2的整个周期内，负载上的电压和电流方向始终不变。
所以就用四个二极管来使u2的正、负半周内正确引导流向负载的电流。
图二图三○2整流原理：当u2为正半周是，电流由A点流出，经D1、R L、D4流入B点，如图二中实心箭头表示。
因而负载两端电压等于变压器副边两端电压，即V0=U2,D2,D3管承受的反向电压为-U2。
当u2为负半周是，电流由B点流出，经D2、R L、D3流入A点，如图二中虚心箭头表示。
因而负载两端电压等于变压器副边两端电压，即V0=U2,D1,D4管承受的反向电压为-U2。
这样两组二极管（D1、D4,D2、D3），交替导通，使得负载电阻R L在u2的整个周期内都有电流通过，且方向不变，输出电压V0=sin wt,输出波形如图三。
○3输出电压平均值U0（AV）：U0（AV）=1π2sin wt d(wt)π，即得U0（A V）=22U2π≈0.9U2。
串联型直流稳压电源课程设计 2
串联型直流稳压电源课程设计一 课程设计题目，串联型稳压电源二 设计任务和要求，利用集体管，集成运算放大器及电阻电容电感等电子元件组成串联型稳压电源，要求输出电压为6V 、9V 两档；输出电流最大值为500mA,额定值为150mA ；纹波电压峰值V op-p ≤5mA 。
三 原理电路设计家庭用电为220V 交流电，把它转换为6V 和9V 的直流电，需要经过变压器的变压转变，使之电压值变小，以免损坏电子元件。
二极管整流，形成单方向的正弦波，整流可分为半波整流与全波整流。
单相半波整流电路 单相桥式整流电路单相桥式整流电路相对于半波整流，更节能，利用率更高，而且对元件（二极管）的损害较小，所以一般都采用全波整流作为整流电路。
整流之后还得滤波，滤波分为电容滤波，电感滤波，LC 滤波，RC π型滤波及LC π型滤波。
其中复合式滤波电路效果较为明显。
滤波后还得进行稳压，才能够得到相对稳定的直流电。
综上所诉，串联型直流稳压电路的基本程序为交 变 流 压 电U 1U 2四 方案的选择方案一与方案二方案三变压后U 2=15V （有效值）整流电路均采用单相桥式整流，则整流后电压U 3=|2sin U t ω| ，U 3（A V ）=212sin ()td t πωωπ⎰ 但方案一的滤波电路用LC π型滤波电路，而方案二三用电容滤波电路，相比之下，π型输出的直流电压比较高，电压波形比较平滑，输出电压的脉动大大减小。
但π模型的滤波电路，使输出电压比一般模型的输出电压大，对电解电容的耐压值有很大的考验。
考虑到变压器的实际情况（输出电压可能大于15伏）。
方案三相对于方案二则在稳压电路中加一个保护电路，是整个电路更加安全，各电子元件工作更加安全。
注：集成运放的作用：运用集成运放组成比较放大器。
同相比较放大，基准电压作为同相输入端信号，经取样电路分压后的电压信号作为反相输入信号，输出电压是两相输入信号经运放比较放大后输出的信号，这个信号调控调整管的基稳压 U 5滤波 U 4整流 U 3极电压，从而调整调整管的管压降使输出电压稳定。
串联稳压电路的课程设计
串联稳压电路的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握串联稳压电路的基本原理，包括电压分压、限流、滤波等基本概念。
2. 学会分析串联稳压电路的各个组成部分及其作用，如电阻、电容、稳压二极管等。
3. 掌握计算串联稳压电路输出电压的方法，并了解影响输出电压稳定性的因素。
技能目标：1. 能够正确绘制并搭建简单的串联稳压电路。
2. 学会使用万用表、示波器等工具对串联稳压电路进行测量和调试，以评估电路性能。
3. 能够运用所学知识分析和解决实际应用中的简单稳压电路问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发他们探索电子世界的热情。
2. 培养学生的团队合作精神，使他们能够在小组讨论和实验中积极互动，共同完成任务。
3. 增强学生的环保意识，让他们了解电子垃圾的处理方法，提倡绿色环保。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在理解串联稳压电路基本原理的基础上，能够将其应用于实际电路分析和搭建。
通过课程学习，使学生具备一定的电子技术实践能力，为后续相关课程打下坚实基础。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，激发他们的学习兴趣，提高综合素质。
二、教学内容1. 串联稳压电路基本原理：介绍电压分压、限流、滤波等基本概念，讲解稳压二极管、电阻、电容等元器件在稳压电路中的作用。
教材章节：第三章第四节《稳压电路原理》2. 串联稳压电路组成与功能：详细解析串联稳压电路的各个组成部分，包括输入级、调整级、输出级等，并介绍各部分的功能。
教材章节：第三章第五节《稳压电路的组成与功能》3. 串联稳压电路分析与计算：教授如何计算串联稳压电路的输出电压，分析影响输出电压稳定性的因素，并进行实际案例分析。
教材章节：第三章第六节《稳压电路的分析与计算》4. 串联稳压电路的搭建与调试：指导学生如何正确绘制和搭建串联稳压电路，使用万用表、示波器等工具进行测量和调试。
教材章节：第三章实验一《稳压电路的搭建与调试》5. 实际应用案例分析：分析实际应用中的串联稳压电路，让学生了解所学知识在实际工程中的应用。
串联型直流稳压电路
七、电路验证：
1.电源电压波形验证： 将示波器接至交流电源和变压器两侧：
测得波形为：
2.桥式整流及滤波验证：
将示波器接至滤波电容两端：
测得波形为：
此波形符合作为直流稳压电源的要求。 3.输出直流电源的范围验证： (1)将 R2 的电阻值调节为 100%,将数字万用表接至输出端:
测得输出电压 UOmin=9.0212V,符合下限要求. (2) 将 R2 的电阻值调节为 0%,将数字万用表接至输出端:
心，实践是检验真理的唯一标准。理论知识的不足在这次实习中表现 的很明显。这将有助于我今后的学习，端正自己的学习态度，从而更 加努力的学习。只有这样我们才能真正的去掌握它，而不是只懂得一 点皮毛。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人， 个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。只有一个人知道原理 是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能 导致整个工作失败。 团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。 而这次实习也正好锻炼我们这一点， 这也是非常宝贵的。 对我而言， 知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
R 1 +R 2 +R 3 R 2 +R 3 R 1 +R 2 +R 3 R3
UZ UZ
假设 R1=130Ω ,R3=150Ω ，则 R2=140Ω
当电阻满足上面阻值时
UOmin = 8.91V 输出范围符合设计要求。 UOmax = 15.45V
8.调整管的选择： (1)最大反向击穿电压:U(BR)CEO=1.1* 2*U2=1.1* 2*1.1* I =28.5V
同 组 人：吴杰、蔚金昌、王晓萱、徐扬 日 期：2009 年 6 月 25 日
模电课程设计串联型直流稳压电源
课程设计课程名称模电课程设计题目名称串联型直流稳压电源学生学院物理光电工程专业班级电子科学与技术3班学生姓名郭忠迪指导教师刘力斌2012年10月27日串联型直流稳压电源一•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，正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA最大电流为500mA3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲ Vop-p w 5mv 任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的组成和工作原理；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、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数；&撰写设计报告、调试二•原理电路设计1、整理电路框图的设计；采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元器件。
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，所以其输出电压也可以调节；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。
如下图。
2 、方案的比较；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。
如图方案二：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。
如图方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电源。
如图。
方案的可行性分析：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，因为它是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。
三、单元电路设计及元件选择；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。
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。
模电课程设计(串联型直流稳压电源的设计)
2013~2014学年第一学期《模拟电子技术基础》课程设计报告题目：串联型直流稳压电源的设计班级: 12级通信（1）班姓名：指导老师：电气工程系2013年 12月28日《模拟电子技术基础》任务书在现代工业技术中，电源技术这项工程技术的实践性很强。
尤其是数控电源技术，它与当今电源技术相似，融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等领域，并提出了更高的要求，具有更强的实用性，因此也拥有广阔的发展前景。
数控电源在电子装置中的普遍使用，一定程度上解决了因普通电源在工作时产生的误差而对整个系统精确度的影响。
下面我们那就对直流稳压电源进行分析，说明其原理和在实际应用中起到的作用。
半导体二极管和晶体管是电子电路中常用的半导体器件，也是构成集成电路的基本单元。
本工程训练主要利用这两种元器件设计制作一个分立式元器件串联反馈型稳压电源。
直流稳压电源由交流电网经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。
本次设计的主要内容是围绕着如何使分立式元器件串联可调直流稳压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。
首先介绍了全波整流电路的工作原理，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后引入了具有放大环节和辅助电源的串联可调式稳压电源，并在电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。
关键字：串联稳压；直流；可调电源；DXP软件；摘要 (2)第一章串联直流稳压电源的基本原理 (4)1.1串流稳压电路原理 (4)1.2电源变压器知识 (4)1.3整流、滤波电路 (5)第二章主要元器件简介 (9)2.1电磁继电器三极管................... 错误!未定义书签。
2.2芯片 (9)2.3三极管 (10)第三章串联型直流稳压电源的电路图及仿真电路 (11)3.1整体框架图 (11)3.2方案比较及单元电路设计 (11)3.3稳压电路及保护电路设计 (14)3.4总线路图 (17)调试分析与性能测试 (18)总结 (19)参考文献 (20)第一章串联直流稳压电源的基本原理1.1串流稳压电路原理当电网电压降低或负载电阻减小而使输出端电压有所降低时，其取样电压UB2相应减小，T2基极电位降低。
模电课程设计(串联型直流稳压电源的设计)..知识交流
2013~2014学年第一学期《模拟电子技术基础》课程设计报告题目：串联型直流稳压电源的设计班级: 12级通信（1）班姓名：指导老师：电气工程系2013年 12月28日《模拟电子技术基础》任务书在现代工业技术中，电源技术这项工程技术的实践性很强。
尤其是数控电源技术，它与当今电源技术相似，融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等领域，并提出了更高的要求，具有更强的实用性，因此也拥有广阔的发展前景。
数控电源在电子装置中的普遍使用，一定程度上解决了因普通电源在工作时产生的误差而对整个系统精确度的影响。
下面我们那就对直流稳压电源进行分析，说明其原理和在实际应用中起到的作用。
半导体二极管和晶体管是电子电路中常用的半导体器件，也是构成集成电路的基本单元。
本工程训练主要利用这两种元器件设计制作一个分立式元器件串联反馈型稳压电源。
直流稳压电源由交流电网经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。
本次设计的主要内容是围绕着如何使分立式元器件串联可调直流稳压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。
首先介绍了全波整流电路的工作原理，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后引入了具有放大环节和辅助电源的串联可调式稳压电源，并在电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。
关键字：串联稳压；直流；可调电源；DXP软件；摘要 (1)第一章串联直流稳压电源的基本原理 (4)1.1串流稳压电路原理 (3)1.2电源变压器知识 (3)1.3整流、滤波电路 (4)第二章主要元器件简介 (9)2.1电磁继电器三极管................... 错误!未定义书签。
2.2芯片 (8)2.3三极管 (10)第三章串联型直流稳压电源的电路图及仿真电路 (11)3.1整体框架图 (10)3.2方案比较及单元电路设计 (10)3.3稳压电路及保护电路设计 (13)3.4总线路图 (17)调试分析与性能测试 (18)总结 (19)参考文献 (20)第一章串联直流稳压电源的基本原理1.1串流稳压电路原理当电网电压降低或负载电阻减小而使输出端电压有所降低时，其取样电压UB2相应减小，T2基极电位降低。
模电课程设计报告---串联直流稳压电源
模电课程设计报告——【串联直流稳压电源】专业：电子信息科学与技术课题：串联直流稳压电源2012.07.03一、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。
四、元件器件清单五、设计方案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1），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R2两端电压的变化增大（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。
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组成。
变压器吧市电交流电压变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。
本次设计主要采用串联型直流稳压电路，通过220V 、50HZ 交流电压经电源变压器降压后，通过桥式整流VD1—VD4整流成直流电再经过滤波电容平滑直流电，减少直流电纹波系数。
最后，通过稳压器稳压，将输出电压稳定在10V ～40V 可调电压。
整体电路图如下：六、 设计计算一、确定变压器次级电压V U U U U v U V U U U U VU i i i C E S C E S O i O 152.1182.12.118315'min ======+==次次得：由有取由考虑到最低电压为~220- 10% =198V ，此时次级应有 15V ，所以正常（~220V ）时有： V U V U 176.1615*198220===次次取 二、选择线路1、调整管选择最高输入电压发生在 ~220+10% =242V 此时变压器次级电压U 次 =18.7V V U U i 44.227.18*2.12.1'===’‘次极端情况，负载短路，且考虑峰值：V U CEO 7.3144.22*2== 取BV CEO =100V最大电流：I OM >=1.2A最大管压降：V U U U O i CE 44.71544.22'=-=-=最大集电极功耗：W P W I U P CM O M CE CM 159.82.1*44.7*====取2、选基准电压、稳压管选D Z1=6V ，可选稳压管2CW I DZ =10mA Ω=-=-=110010617211DZ DZ i I U U RmA R U U I DZ i DZM11.149.067.1821'=-=-=3、取样电路4.01567.67.067.065613==++=+=+=R R R R VU U W DZ B75.086566==+++R R R R R W W一般取样电流为30~50mA ，取mA I 40=取样Ω=Ω=-=Ω=Ω==+Ω==Ω===++686521027510025.206275*75.0110275*4.02754011556665R R R R R R I U R R R W W O W 取取：取样4、调整电路I OM =1.5mA 取β1=β2=50有：Ω=-=-≤===K I U U R mAI I B O i OMB 25.648.0151848.050*502.122212ββ取 R 2=2k Ω5、保护电路当I OM =1.2A 时保护， 取R O =0.6Ω , U RO =1.2*0.6=0.72V七、 焊接实图八、 工作原理电源变压器：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。
2019年模电课设电路设计 直流稳定电源.doc
本科生课程设计成绩评定表指导教师签字：2010年1月30 日目录一.目录 (1)二.课程设计任务书 (2)三．摘要及注意事项 (4)四．直流稳压 (5)1.变压 (5)2.整流 (5)3.滤波 (6)4.稳压 (7)5.仿真 (9)五．稳流电路 (11)1.原理 (11)2.参数确定 (11)3.仿真 (12)六．DC-DC转换 (15)1.原理图确定 (15)2.仿真 (15)七．完整电路与仿真 (16)八．电路测试与分析 (18)九.附录1.元件列表 (19)附录2. 参考工具书 (20)附录3. Multisim简介 (21)课程设计任务书学生姓名： xx 专业班级：通信0805班指导教师：刘雪东工作单位：信息学院题目: 直流稳定电源初始条件：自己设计一个符合要求的电路。
元件自选，不得用成品。
参数自己选择，但要达到要规定中的要求。
变压器220->15、TS_PQ4_10、芯片LM317H *2、二极管1N4001、1N4007若干，三极管TIP31C、2N2222A若干。
电解电容、瓷片电容、电阻、电位器各型号若干。
保险丝、散热片及焊接用具，耗材若干。
调试用仪表以及仿真器材若干。
Multisim要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）必做部分：1．基本要求（1）稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：a．输出电压可调范围为+9V～+12Vb．最大输出电流为1.5Ac．电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）d．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）e．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载）f．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）g．具有过流及短路保护功能（2）稳流电源在输入电压固定为＋12V的条件下：a．输出电流：4～20mA可调b．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）（3）DC-DC变换器在输入电压为+9V～+12V条件下：a．输出电压为+100V，输出电流为10mAb．电压调整率≤1%（输入电压变化范围+9V～+12V）c．负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载）d．纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载）选作部分：（1）扩充功能a．排除短路故障后，自动恢复为正常状态b．过热保护c．防止开、关机时产生的“过冲”（2）提高稳压电源的技术指标a．提高电压调整率和负载调整率b．扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值（3）改善DC-DC变换器a．提高效率（在100V、100mA下）b．提高输出电压（4）用数字显示输出电压和输出电流时间安排：第19周理论讲解，时间：礼拜一5，6，7、8节地点：鉴三204第20周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1）。
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1
成，其中也接入了过流保护电路1。当采样电路的输出端电压升高（降低）时， 将引起运算放大器反相输入端的变化，继而使运算放大器的同相输入端的电位比 较放大，从而使得运算放大器的输出电压（调整管的基极电压）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。
R Cπ型滤波电路实 质上是在电容滤波的基础
上再加上一级 RC 滤波电 路组成的。其滤波原理为： 经过电容 C1 滤波后，C1 两端的电压包含一个直流 分量与交流分量，作为 RC2 滤波的输入电压。对直流分量而言，C2 可视为开路，R L 上的输出直流电压为：
UL
R
R
L
R
L
U
' L
对于交流分量U
图所示的系统为一个闭环有差的自动调整系统。 （一）、调整管与保护电路的的选择 由于负载电流输出电流较大，最高可达到 500mA，为防止电流过大而烧坏调
整管和保护电路，需要选择功率中等或者较大的三极管，因此调整管的击穿电流 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输入电压与
2、整体电路框图的确定 经变压器变压后的脉动电压先通过整流电路形成当一方向的电压；整流后在 经过滤波电路，从而过滤掉直流电压中的交流成分；最后是经过由比较放大电路、 基准电路和采样电路三个小的单元电路组成的稳压电路，最后得到正负输出的稳 压电源。整体电路的框架如下图所示:
调整管
保护电路
整
滤
流
波
比较放大电路
值估算应按照曲线 2: U 0 1.2U 2
还需注意的是电容滤波电路的负 载变化不宜太大，否则无法向负载提 供较大电流。
（二）、电感滤波 所谓的电感滤波就是电
感对整流电路输出的电压中的 交流成分呈现较大的阻抗，对 直流成分的感抗为零。因此， 交流成分基本都降落在电感线
6
圈上，而直流成分则降压在负载电阻上，从而使得负载上得到平滑的直流电。负
综上所述条件和变压器的的变压范围，因此选择电容值为 220mF、耐压为 25V 和电容值为 10uF、耐压值为 50V 的电解电容、阻值为 330nF、耐压一般为 63V 的陶片电容、阻值为 1Ω的电阻。
（4）、稳压电路的选择 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，其平均值也会随之变化。稳压电路的功能 是使输出直流电压基本不受电网电压的波动和负载电阻变化的影响，从而使 得电路能够获得足够高的稳定性。从原件购买难易、仿真软件和经济成本等 方面的限制，最后选择的稳压电路是采取一个具有放大环节的基本串联型稳 压电路再加上一个截流型的过流保护电路。具体如下图所示：
2
（1）、电源变压器的选择
本次课程设计的要求是输出±9V 和±6V 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为 3 伏左右（1Ω电阻忽略不计），又因为最大输出电
U 压要求为UCES=9V，最小输入电压为U min =6V，粗略取调整管压降
=3V，为
ce
了使调整管工作在放大区，电路必须满足输入电压U in U ces U max ，因此输入电
值，根据前面所选的变压器可得U 2 =15V，即U o(AV ) =13.5V。
流过负载的平均电流（输出电流）为
I UR RU l(AV )
0( AV ) 0.9 2
l
l
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U 0(AV ) 之比，因而 S 愈大，脉动愈大。
5
L 应与负载串联；复式滤波就是把对交流阻抗小的原件（如电感、电阻）与负载 串联，以降落较大的文波电压，而把对交流阻抗小的原件（如电容）与负载并联， 以旁路较大的纹波电流，其滤波原理与电感、电容类似。
（一）、电容滤波 整流输出的电压在
负载供电的同时，也给电 容器充电。当充电电压到
达最大值 2U 2 后，电感副 线两端电压U 2 开始下降，
( 2 )、整流电路的选择 为了将正弦波电压转换成单一方向的脉动电压，需要接入整流电路。经查阅
资料可知单相整流电路有半波整流电路、全波整流电路（单相桥式整流电路）。
全波整流电路与半波整流电路相比：在相同的变压器副边电压下，对二极管的参
数要相同，并且还具有输出高电压、变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以
U U Rmax 2 2
I I RU D
L( AV )
2
O.45
L
2
考虑到电网电压通常的波动范围为±10％，因此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该满足如下所述条件：
1、对于全波整流来说，如果两个次级线圈输出电压有效值为U2 ，则处于截
止状态的二极管承受的最大反向电压将是U R 1.1 2 2U 2 =46V。
电
电
路
路
基准电压电路
采
样
正极输出端
电
路
整
滤
流
波
电
电
路
路
基准电压电路
比较放大电路 调整管
保护电路
采
样
电
负极输出端
路
3、单元电路设计及元件选择 交流电经电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电， 其方框图及电路的输出波形如下图所示:
1 方案二中所谓的过流保护电路就是接入一个工作于开关状态的三极管，并在负载回路中串联一个取样电 阻。当电路过流时，该取样电阻上的电压降增大，该电压使保护管的截止状态转为饱和导通，从而使调整 管 b-e 结接近零偏置而截止。
载两端电压的平均值与桥式整流电路电压的平均值相同，为U 0 0.9U 2 其中 U 0 为输出电压、U 2 为输入电压。值得注意的是电感元件的体积较大、结构也
比较复杂，并且其自身电阻也会引起直流电压和功率损失，因此他适用于堵在电 流要求较大且负载变化大的场合。
（三）、复式滤波 复式滤波电路通常有 L C Г型、L Cπ型和 R Cπ型 3 种形式。经查阅资料 可知 R Cπ型对实验电路的滤波效果最好，因此这里仅介绍 R Cπ型滤波电路。
调整管
过流保护电路
比较放大 电路
基准电路
取样电阻
8
从上图可知稳压电路组要由五部分构成：调整管、过流保护电路、比较 放大电路、基准稳压电路和采样电路。这种稳压电路的主回路是由起调整作用的 电路与负载串联，故称为串联式稳压电路。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运算放大器的反相输入端，然后与同相输入端的电 位进行比较放大，运放的输出电压(调整管的基极电压)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），从而使得输出电压得到稳定。
' L
而言，其输出交流电压为：
uL
RL ⁄ R RL
⁄ ⁄
1
jw C2 ⁄1
u' L
jw C2
若满足条件
7
RL
1 wC2
,
R
1 wC2
则有
uL
1 jwR
C
2
u
' L
由此可以见得：R 愈小，输出的直流分量愈大；RC2 愈大，输出的交流分量 愈小，滤波效果更好。所以 R 受两方面的制约，只有兼顾选择。值得注意的是 此种滤波电路也只能用于负载电流不太大的场合。
2、因 为 实 验 电 路 要 求 最 大 电 流 不 能 超 过 500mA ， 所 以
I
F
1.1
2
0.45U RL
2
=500mA
综上所列条件和市场实际情况，整流电路可选型号为 1B4B42 的整流桥，其
反向最大耐压为 100V，允许通过的最大电流为 1A，满足以上条件。
（3）、滤波电路的选择 经查阅资料可知：滤波电路是利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，来实 现滤波。而滤波电路课分为电容滤波、电感滤波和复式滤波三种滤波电路。电容 滤波就是利用电容器 C 对直流开路，对交流阻抗小的特性，所以 C 应该并联在负 载两端；电感滤波就是利用电感器 L 对直流阻抗小，对交流阻抗大的特性，因此
采用全波整流电路（单相桥式整流电路）为电路的整流环节。具体如下图所示：
3
查阅资料可知，单相桥式整流电路时由四个二极管首位相接组成。其工作原 理为：
(1)当输入电压为正半周是，“2”点电位最高，“3”点电位最低。VD21 和VD43 正 向 偏 置 导 通 ， VD31 和 VD42 反 向 截 止 。 电 流 通 路 为 ：“ 2 ” →VD21 → RL →VD43 →“3”。
压最小不能小于 12V，一般取U in (2 ~ 3)U out 即输入电压在 12V~27V；再由 P=UI
可知，变压器的功率应该为 0.5A×9V=4.5w，可见变压器的功率绝对要高于 4.5w； 根据以往的实际情况：串联稳压电源工作时产生的热量较大，效率不高，电源变
压器需要选择功率相对大些的变压器。综上考虑，最后选择市场上常见的变压范 围为 220V/15V、额定功率 20W、额定电流 1A 的变压器。
输出电压最小值之差：U in U 0min =15-6=9V。考虑到 10%的电网波动，所以选择
串联型直流稳压电源设计报告
一、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；