过载保护可调直流稳压电源
0-12V电源工作原理简介
实用可调压直流稳压电源1.设计功能及参数：本电源设计为一实用可调压直流稳压电源，要求输出电压在0V-12V之间连续可调，输出最大电流300mA或更高，尽可能提高输出电压稳定度。
具有可复位的过载保护电路，在输出过载甚至短路时，能有效保护电源，排除故障后能够自动恢复正常工作状态。
2.整流滤波电路：D1、D2、D4、D5与C8、C10组成桥式整流滤波电路将输入的17V交流电压变成21V 左右的直流电压，其中小电容C8高频特性较好，用于滤除高频纹波。
D3、D6、C1及C11共同组成负电压整流滤波电路，得到约-21V的直流电压，此路电压用于给输出提供假负载，保证在极低输出电压（比如0V）时，仍然有输出电流，能够提高输出低电压稳定度。
3.功率输出部分：由整流滤波电路得到的不稳定直流电压，经过调整管Q1后输出，Q1为一只NPN型达林顿复合三极管，其电流放大系数非常高，工作中基极几乎没有电流流入。
D8、D9、R1、R4、C2及Q2组成简易的横流源电路，输出电流约4.5mA，R4的电流流过LED，同时起到了电源指示的功能，采用横流源给调整电路提供电流，可以大大提高电源的输出电压稳定度。
4.调整部分：调整部分核心器件为一集成双运算放大器LM358，这款运放可单电源供电，而且它的比较端输入电压可以比4脚（GND）电压低0.3V，采用它不仅节省了不少外围电路，还能较容易实现输出电压从0V起调的要求。
整流滤波后的电源电压通过78L05后得到5V稳定电压，此电压一路供给LM358作为运算放大器的电源，另一路通过R6、R7分压得到2.5V后送入电压跟随器，经跟随后的电压由芯片7脚输出，电压跟随器使其输出的2.5V电压具有了一定的负载能力，能够使3.3K 调节电位器Rx两端电压稳定在2.5V，通过调解电位器Rx，可以在触点位输出0-2.5V的基准电压，电源的最终输出电压经过R18、R14分压后与此基准电压在运算放大器中进行比较放大，输出驱动Q4来调整Q1的基极电压，从而调整输出电压。
直流可调稳压电源的节省能耗与环保设计方案
直流可调稳压电源的节省能耗与环保设计方案直流可调稳压电源（以下简称电源）是电子设备中必不可少的组成部分之一。
在电子产品的制造过程中，节省能耗并减少对环境的污染成为了亟待解决的问题。
因此，设计一种节省能耗与环保的电源方案是十分重要的。
本文将介绍一种针对直流可调稳压电源的设计方案，旨在减少能源浪费和降低对环境的负面影响。
1. 优化功率转换效率电源的功率转换效率是影响能源浪费的关键因素之一。
为了优化功率转换效率，我们可以采取以下几种方案：1.1 采用高效的功率器件高效的功率器件能够使电源在工作时更加稳定，减少能量的损耗。
例如，采用高效的开关元件（如MOSFET）代替传统的二极管，可以显著提高工作效率。
1.2 使用电源管理芯片电源管理芯片能够监测和调整电源的负载情况，实现功率的动态调节。
通过智能控制，可以减少不必要的电能损耗，提高电源的转换效率。
2. 采用节能模式为了进一步提高电源的能效，设计中可以引入节能模式。
节能模式下，电源可以根据负载情况自动调整输出电压和电流，以实现最佳的能耗管理。
同时，当设备处于待机状态时，电源可以自动进入低功耗模式，将能耗降至最低。
3. 采用可再生能源使用可再生能源来驱动电源是一种环保的解决方案。
例如，通过光伏板将太阳能转化为电能，或者利用风力发电来为电源供电。
这样不仅减少了对化石燃料的依赖，还可以降低碳排放量。
4. 优化散热设计电源在工作时会产生一定的热量，如果散热不良，会导致能量的浪费并损坏电源。
因此，优化散热设计是十分重要的。
4.1 合理布局散热设备合理布局散热设备，如散热片和散热风扇，可以提高散热效果，保持电源在适宜的工作温度下。
4.2 使用高导热材料选择高导热性能的材料作为散热器的外壳和散热底座，能够提高散热效率，减少能量的损耗。
5. 具备过载保护和短路保护功能为了保护设备和电源本身的安全，电源设计中应该加入过载保护和短路保护的功能。
当负载过大或出现短路时，电源应及时断电，以防止损坏。
直流可调稳压电源的电源负载与电源效率设计
直流可调稳压电源的电源负载与电源效率设计直流可调稳压电源是一种广泛应用于电子设备、通信设备以及工业控制系统中的电源装置。
它能够输出稳定的直流电压，并且能够根据负载的需求进行调节。
在设计直流可调稳压电源时，电源负载与电源效率是需要考虑的重要因素。
本文将从负载特性与设计、电源效率优化两方面进行论述。
一、电源负载特性与设计1. 负载特性电源负载特性是描述负载对电源电压调节的影响程度的指标。
通常可分为三种类型：纯电阻负载、非纯阻负载和突变负载。
纯电阻负载是指负载为恒定阻性负载的情况；非纯阻负载是指负载为变阻或含有电感、电容等元件的情况；突变负载是指负载在瞬间发生较大变化的情况。
2. 负载对电源的影响不同的负载特性对电源的影响是不同的。
纯电阻负载对电源的调节能力要求较低，而非纯阻负载和突变负载则对电源的调节能力要求较高。
因此，在设计直流可调稳压电源时，需要充分考虑负载的特性，选择合适的电源类型和参数。
3. 电源设计要点（1）输出电压稳定性：电源需要具备良好的输出电压稳定性，即在负载变动或干扰输入时，输出电压能够保持在一定范围内变化。
（2）功率因数：电源的功率因数是衡量电源效率的重要指标之一，通常要求功率因数在0.9以上，以提高电源的效率。
（3）过载保护：电源需要具备过载保护功能，当负载电流超过额定电流时，能够及时切断输出电源，以保护电源和负载设备的安全。
（4）电磁兼容性：电源需要具备良好的电磁兼容性，以避免对周围设备产生干扰或受到干扰。
二、电源效率优化直流可调稳压电源的效率是影响其实际应用性能的重要指标之一。
为了提高电源效率，以下几个方面值得优化。
1. 电源拓扑结构优化选择合适的电源拓扑结构可以提高电源的转换效率。
常见的拓扑结构包括开关电源、线性电源和开关-线性混合电源等。
其中，开关电源具有高效率、小体积的特点，适用于功率较大的应用；线性电源较简单，适用于功率较小的应用。
2. 电源元件优化选择合适的电源元件，如开关管、整流二极管、滤波电容等，能够提高电源的整体效率。
直流可调稳压电源的温度保护与过载保护设计
直流可调稳压电源的温度保护与过载保护设计直流可调稳压电源是一种常用的电源装置，广泛应用于电子设备的研发、生产和维修中。
为了确保电源的长期稳定工作和延长电子设备的使用寿命，温度保护和过载保护是两个非常重要的设计要素。
本文将探讨直流可调稳压电源的温度保护和过载保护设计原理。
一、温度保护设计温度保护是为了防止电源在长时间高温环境下工作，导致电子元件老化、损坏或者电源故障。
直流可调稳压电源的温度保护设计应该考虑以下几个方面：1. 温度传感器的选择与布置直流可调稳压电源中的温度传感器通常采用热敏电阻，如NTC热敏电阻。
热敏电阻具有温度敏感特性，电阻值随温度变化而变化。
在温度升高时，电阻值会减小，可以通过测量热敏电阻的电阻值变化来判断温度的高低。
温度传感器的布置要考虑到电源内部的热点位置，以及与散热装置的接触情况。
合理布置温度传感器可以更加准确地监测电源内部的温度，并及时触发保护措施。
2. 温度保护触发电路直流可调稳压电源的温度保护触发电路应该能够及时检测到温度异常，并触发相应的保护措施，如切断电源输出或者降低输出功率。
触发电路的设计需要考虑到稳定性和可靠性的要求，同时需要满足快速响应的需要。
常见的触发电路设计包括比较器电路、电压跟随器电路等。
通过合理选择电路元件和调整电路参数，可以实现可靠的温度保护功能。
二、过载保护设计过载保护是为了防止直流可调稳压电源在过大负载情况下工作，导致电源输出电压异常、电源损坏或者短路故障。
过载保护设计应该考虑以下几个方面：1. 过载检测电路的设计直流可调稳压电源的过载检测电路应该能够及时检测到负载电流异常，并触发保护措施。
常见的过载检测电路设计包括电流传感器、电流限制器等。
电流传感器通常采用霍尔效应传感器或者电流互感器，能够将负载电流转化为电压信号进行检测。
电流限制器通常采用电流比较器电路，在负载电流超过设定值时触发保护。
2. 过载保护触发电路直流可调稳压电源的过载保护触发电路应该能够及时响应过载事件，并触发相应的保护措施。
直流可调稳压电源的电流保护与短路保护设计
直流可调稳压电源的电流保护与短路保护设计在电子设备中，直流可调稳压电源起到了为其他电子元件或电路提供稳定的直流电压的重要作用。
然而，在使用直流可调稳压电源时，电流保护和短路保护是必不可少的功能，以确保电子设备的安全运行和保护电子元件不受损坏。
本文将重点讨论直流可调稳压电源的电流保护与短路保护的设计原理。
1. 电流保护设计直流可调稳压电源的电流保护设计是为了防止电流超过设定范围，从而保护电子元件和电路的安全运行。
常见的电流保护设计方式包括电流限制保护和过载保护。
1.1 电流限制保护电流限制保护通过对电源输出电流进行实时监测，当输出电流超过设定的最大电流值时，电源会自动降低输出电流，以保护电子元件不受过大电流损害。
电流限制保护通常通过可编程电流源或电流检测电路来实现。
可编程电流源可以根据需要调整输出电流的上限，而电流检测电路则可以对电源输出的电流进行实时监测。
1.2 过载保护过载保护是另一种常见的电流保护设计方式，它通过对电源输出电流进行快速检测，当输出电流超过设定的过载电流阈值时，电源会立即切断输出电流，以避免电源和电子元件受损。
过载保护可以使用电流检测电路和电子开关等组件来实现。
2. 短路保护设计短路保护是直流可调稳压电源中非常重要的一项保护功能。
短路通常指的是在负载端出现短接或低阻值情况，这可能导致电源输出电流急剧上升，从而对电源和电子元件造成损害。
因此，短路保护设计旨在及时检测并防止短路情况的发生。
2.1 短路检测短路保护的核心是对短路情况进行检测。
常见的短路检测方式包括电流检测、电压检测和功率检测等。
其中，电流检测是最常用的方法。
电流检测可以通过在电源输出端加入电流检测电阻来实现，当检测到输出电流急剧上升时，电源会立即切断输出电流。
2.2 短路保护动作当短路情况被检测到时，直流可调稳压电源应迅速切断输出电流，以保护电源和电子元件。
切断输出电流可以通过电子开关和短路保护电路来实现。
电子开关可以迅速切断输出电流，而短路保护电路则可以对电源进行控制，确保输出电流及时切断。
直流稳压电源基本功能
直流稳压电源基本功能
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的电源设备。
其基本功能包括以下几个方面：
1. 稳定输出电压：直流稳压电源的主要功能是提供稳定的输出电压，可以根据需求设定输出电压值，并保持在设定范围内稳定输出。
2. 超负荷保护: 直流稳压电源具备过载保护功能，当负载超过
电源的额定负载能力时，电源会自动切断电流，避免电源过载。
3. 短路保护：直流稳压电源具备短路保护功能，当负载出现短路情况时，电源会自动切断电流，以保护电源和负载设备。
4. 过压保护：当输出电压超过设定范围时，直流稳压电源会自动切断电流，防止负载设备因过高电压而损坏。
5. 过流保护：当输出电流超过额定电流时，直流稳压电源会自动切断电流，以避免过大电流对负载设备的损坏。
6. 温度保护：当工作温度超过正常范围时，直流稳压电源会自动切断电流或降低输出电压，以保护电源设备。
7. 数字显示：直流稳压电源通常具备数字显示功能，可以实时显示输出电压、电流等参数。
总之，直流稳压电源的基本功能是稳定输出电压，在保护负载设备和电源设备的同时，提供稳定可靠的直流电源供电。
可调直流稳压电源的工作原理
可调直流稳压电源的工作原理1. 引言可调直流稳压电源是一种能够提供可调输出电压并保持稳定的电源设备。
它广泛应用于电子设备的研发、生产和测试过程中，为各种电子元件和电路提供所需的直流电源。
2. 基本组成可调直流稳压电源通常由以下几个基本组成部分构成：2.1 变压器变压器是可调直流稳压电源的输入部分，用于将交流电转换为所需的低压交流信号。
变压器具有两个或多个线圈，通过不同的线圈比例可以实现不同的输入输出电压。
变压器还可以通过隔离输入和输出，提供安全性和防止干扰。
2.2 整流桥整流桥是将交流信号转换为直流信号的关键部件。
它由四个二极管组成，能够将交流信号只通过一个方向上的二极管进行整流。
整流桥将交流信号转换为脉动较大的直流信号。
2.3 滤波电容滤波电容用于平滑整流后的脉动直流信号，使其变为更接近稳定直流信号。
滤波电容通过存储电荷来平滑电压，当负载需要更多电流时，滤波电容会释放储存的电荷以满足负载要求。
2.4 稳压器稳压器是可调直流稳压电源的核心部件，用于将滤波后的直流信号调整为所需的稳定输出电压。
其中最常见的类型是线性稳压器和开关稳压器。
3. 工作原理3.1 线性稳压器工作原理线性稳压器通过改变其内部元件的阻抗来调整输出电压。
它通常由三个主要部分组成：基准电压源、误差放大器和功率传输元件。
•基准电压源：提供一个固定的参考电压，通常使用基准二极管或基准晶体管产生一个稳定的参考电流。
•误差放大器：将参考电压与输出电压进行比较，并根据差异产生一个误差信号。
•功率传输元件：根据误差信号控制通过它的电流，从而调整输出电压。
当输出电压低于设定值时，误差放大器会产生一个较高的误差信号，使功率传输元件导通，从而增加输出电压。
当输出电压高于设定值时，误差放大器会产生一个较低的误差信号，使功率传输元件截断，从而减小输出电压。
线性稳压器通过不断调整功率传输元件的导通时间来保持输出电压稳定。
3.2 开关稳压器工作原理开关稳压器利用开关元件（通常为晶体管）的开关特性来调整输出电压。
直流可调稳压电源的电流限制与保护设计
直流可调稳压电源的电流限制与保护设计直流可调稳压电源（DC adjustable regulated power supply）是一种常见的电源装置，用于提供稳定的直流电压和电流输出。
在实际应用中，为了保护电气设备和防止电流过载，对直流可调稳压电源的电流进行限制和保护是非常重要的。
本文将讨论电流限制与保护设计的几个关键方面。
一、过流保护设计在直流可调稳压电源中，过流保护设计是必不可少的。
过流保护的主要目的是防止电源输出的电流超过预设值，从而避免损坏负载电路或电源本身。
以下是几种常见的过流保护设计方法：1. 电流限制器电流限制器是一种基本的过流保护装置，其工作原理是在电源输出电流超过预设值时将输出电流限制在设定值以下。
电流限制器通常由电流检测电路、电流传感器和控制电路组成。
当电流超过设定值时，控制电路会自动减小电源的输出电流，以达到过流保护的目的。
2. 熔断器熔断器是一种常用的过流保护装置，它能够在电流过载时自动断开电路，以保护电源和负载电路。
熔断器一般由熔丝和断路器两部分组成，当电流超过熔丝的额定电流时，熔丝会熔断，从而切断电路。
3. 过电流保护芯片过电流保护芯片是一种集成了过流保护功能的电子元器件，它可以对过流进行快速检测，并通过控制开关管等方式实现过流保护。
过电流保护芯片通常具有高精度的电流检测能力和可调的过流保护阈值，可以提供更灵活和可靠的过流保护功能。
二、电流限制设计除了过流保护，直流可调稳压电源还需要进行电流限制设计，以确保在负载短路或异常情况下电源能够有效限制输出电流，从而保护电源和负载电路的安全。
以下是几种常见的电流限制设计方法：1. 限流电阻限流电阻是一种简单但有效的电流限制装置。
通过在电源输出端串联一个合适的电流限制电阻，可以限制电源输出的电流。
在负载电路存在短路或异常情况时，限流电阻会限制电流的流动，起到保护作用。
2. 电流限制芯片电流限制芯片是一种专门用于电流限制的集成电路，它可以根据预设的电流限制值，在电流超过设定值时自动减小电源的输出电流。
直流可调电源(0~12V )
摘要：电子电路要正常工作，电源必不可少，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。
在很多应用直流电机的场合中，要求为电机驱动电路提供1个其输出能从0 V 开始连续可调(0～12 V)的直流电源，并且要求电源有保护功能。
实际上就是要求设计一个具有足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路。
该电路的设计关键在于稳压电路的设计，其要求是输出电压从0 V开始连续可调；所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调；输出电压应能够适应所带负载的启动性能。
此外，电路还必须简单可靠，能够输出足够大的电流。
关键字: LM317 稳压电源线性电源连续可调散热片TO-220目录第一章：概述1.1发展趋势………………………………………………() 1.2课题方案的选择………………………………….……() 第二章：总体方案设计………………….…()第三章：硬件设计3.1硬件总体设计方案图……………………………………() 3.2工作原理…………………………………………………() 第四章：调试和实验4.1注意事项…………………………………………………() 4.2方法或步骤………………………………………….……() 第五章总与展望……………………………………()参考文献:………………………………………….……()第一章：直流可调稳压电源（0~12V）概述1.1发展趋势可调电源是采用当前国际先进的高频调制技术，其工作原理是将开关电源的电压和电流展宽，实现了电压和电流的大范围调节，同时扩大了目前直流电源供应器的应用.直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件，功率部件采用现国际上最新研制的大功率器件，可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变压器而体积笨重。
与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优点，同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件，此电源又称高频可调式开关电源。
DF1731SB3A 可调式直流稳压、稳流电源 说明书
附录 常用电子仪器的使用说明附录1 DF1731SB3A可调式直流稳压、稳流电源一、概述DFl731SB3A是由二路可调输出电源和一路固定输出电源组成的高精度电源。
其中二路可调输出电源具有稳压与稳流自动转换功能，其电路由调整管功率损耗控制电路、运算放大器和带有温度补偿的基准稳压器等组成。
电源输出电压能从0～标称电压值之间任意调整；在稳流状态时，稳流输出电流能从0～标称电流值之间连续可调。
二路可调电源间又可以任意进行串联或并联，在串联和并联的同时又可由一路主电源进行电压或电流(并联时)跟踪。
串联时最高输出电压可达两路电压额定值之和、并联时最大输出电流可达两路电流额定值之和。
另一路固定输出5V电源，控制部分是由单片集成稳压器组成。
三组电源均具有可靠的过载保护功能，输出过载或短路都不会损坏电源。
二、面板各部件的作用图附录1.1 DFl731SB3A可调式直流稳压、稳流电源面板图1.数字表：指示主路输出电压、电流值。
2.主路输出指示选择开关：选择主路的输出电压或电流值。
3.从路输出指示选择开关：选择从路的输出电压或电流值。
4.数字表：指示从路输出电压、电流值。
15.从路稳压输出电压调节旋钮；调节从路输出电压值。
6.从路稳流输出电流调节旋钮：调节从路输出电流值。
(即限流保护点调节)7.电源开关：当此电源开关被置于“ON”时(即开关被揿下时)，机器处于“开”状态，此时稳压指示灯亮或稳流指示灯亮。
反之，机器处于“关”状态(即开关弹起时)。
8.从路稳流状态或二路电源并联状态指示灯：当从路电源处于稳流工作状态时或二路电源处于并联状态时，此指示灯亮。
9.从路稳压状态指示灯：当从路电源处于稳压工作状态时，此指示灯亮。
10.从路直流输出负接线柱：输出电压的负极，接负载负端。
11.机壳接地端：机壳接大地。
12.从路直流输出正接线柱：输出电压的正极，接负载正端。
13.二路电源独立、串联、并联控制开关。
14.二路电源独立、串联、并联控制开关。
直流可调稳压电源的输出电流限制与保护机制
直流可调稳压电源的输出电流限制与保护机制引言：直流可调稳压电源作为一种常见的电子设备，用于提供稳定、可调的直流电压给其他电子元器件供电。
在实际使用中，为了保护电源本身以及负载电路，我们需要对输出电流进行限制和保护。
本文将探讨直流可调稳压电源的输出电流限制机制和保护机制。
1. 输出电流限制机制直流可调稳压电源的输出电流限制是为了防止输出负载电路过载或短路时对电源和负载造成损害。
以下是几种常见的输出电流限制机制：1.1 过流保护器过流保护器是一种常见的输出电流限制部件。
它通过检测输出电流的大小，并与预设的电流阈值进行比较，一旦输出电流超过阈值，保护器就会触发，及时切断输出电路，以保护电源和负载电路的安全。
过流保护器有多种类型，如熔断器、保险丝等。
1.2 电流检测电路电流检测电路是通过采集输出电流的信号，并通过电流传感器转换为电压信号进行检测。
一旦输出电流超过预设的阈值，电流检测电路会向控制电路发送信号，控制电路将根据该信号实施适当的限制措施，例如调整电源的输出电压或切断输出电路。
1.3 负载电流限制器负载电流限制器是一种被动式限流电路，通过在负载电路中添加电阻或电感等元器件来限制输出电流。
当负载电流达到限制器的阈值时，限制器会引入阻抗，减小输出电流，以达到限制电流的目的。
2. 输出电流保护机制除了输出电流的限制，直流可调稳压电源还需要一些保护机制来防止潜在的故障和损坏。
以下是几种常见的输出电流保护机制：2.1 过热保护过热保护是为了防止电源工作过程中因温度过高导致元器件损坏。
一般来说，直流可调稳压电源会加装温度传感器来监测芯片温度。
一旦温度超过设定的阈值，过热保护机制会触发，电源会进入保护状态，停止输出电流，并采取措施散热或降低输出功率。
2.2 短路保护短路保护是为了防止输出端出现短路故障时，电源和负载电路受到损坏。
当输出端短路时，短路保护机制会立即切断输出电路，以保护电源和负载电路的安全。
此外，一些电源还会提供额外的短路保护功能，如自动断电和闪烁指示灯等。
基于单片机的可调直流稳压电源设计
基于单片机的可调直流稳压电源设计设计一个基于单片机的可调直流稳压电源时，需要考虑以下几个关键因素：输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度。
本文将以STM32微控制器为例，详细介绍基于单片机的可调直流稳压电源的设计。
首先，我们需要确定输入电压范围。
一般来说，直流稳压电源的输入电压范围是较宽的，以适应不同的应用场景。
常见的输入电压范围是AC220V，转换为直流之后，可以在50V到200V之间调节。
接下来，我们需要确定输出电压范围和输出电流能力。
输出电压范围取决于实际应用需求，一般为0-36V，输出电流能力为0-5A。
同时，需要考虑过载保护功能，以避免电流过大损坏负载电路。
然后，我们需要确定稳压精度和响应速度。
稳压精度是指输出电压与设定值之间的差异，一般要求在0.1%以内。
响应速度是指电源对负载变化的适应能力，一般要求在10ms以内。
基于以上需求，我们开始设计基于单片机的可调直流稳压电源。
首先，我们选择STM32微控制器作为主控芯片。
STM32系列芯片拥有强大的计算能力和丰富的接口资源，适合用于电源控制应用。
我们使用STM32的DAC功能实现对输出电压的调节，同时使用ADC功能实现对输入电压和输出电压的监测。
其次，我们选取高性能稳压模块作为功率输出部分，以实现高效、稳定的电源输出。
稳压模块通常包括输入滤波器、整流桥、滤波电容和稳压电路等组成部分，可以提供稳定的直流电压输出。
接下来，我们设计电源控制算法，实现对输出电压的精确控制。
通过调整DAC输出电压，可以实现对输出电压的调节。
同时，需要监测输入电压和输出电压，并通过PID控制算法实现稳压控制。
最后，我们添加一些保护电路，以确保电源的安全可靠。
包括过载保护、过压保护和过热保护等功能，可以提高电源的可靠性和稳定性。
设计完成后，我们需要进行电路调试和性能测试。
通过实际测试，可以验证电源的输出稳定性、调节精度和响应速度。
综上所述，基于单片机的可调直流稳压电源设计，需要考虑输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度等因素。
简述直流稳压电源的基本功能
简述直流稳压电源的基本功能
直流稳压电源是一种将交流电源转换为稳定的直流电源的电子设备。
它的基本功能是：
1. 电压稳定：直流稳压电源能够将输入的交流电压转换为稳定的直流电压输出。
它通过内部的稳压电路来保持输出电压的稳定性，避免电压波动对电子设备的损害。
2. 电流稳定：直流稳压电源还能够保持输出电流的稳定性。
它通常配备了电流限制功能，确保输出电流不会超过设定范围，避免对电子设备和电路的过载。
3. 过压和过流保护：直流稳压电源通常具备过压和过流保护功能。
当输出电压或电流超过设定的安全范围时，它会自动断开电源输出，以保护被供电设备的安全。
4. 输出稳定性：直流稳压电源的输出稳定性是指输出电压和电流在负载变化或输入电源波动的情况下保持恒定的能力。
输出稳定性的好坏直接影响到被供电设备的性能和可靠性。
5. 可调节性：直流稳压电源通常具备可调节的输出电压和电流范围。
用户可以根据实际需要来调节输出电压和电流的数值，以满足不同设备和电路的需求。
6. 低噪声和低纹波：直流稳压电源还能够产生低噪声和低纹波的输出电源。
这对于一些对电源品质要求较高的电子设备，如通信设备、精密仪器等至关重要。
总之，直流稳压电源的基本功能是将交流电源转换为稳定的直流电源，并提供稳定的输出电压和电流，以满足各种电子设备和电路的供电需求。
可调直流稳压电源的工作原理
可调直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源设备。
它通过对输入电压进行调节和稳定，以确保输出电压始终维持在设定值或者范围内。
在这篇文章中，我们将详细解释可调直流稳压电源的工作原理。
1.什么是可调直流稳压电源可调直流稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源设备。
它具有以下特点： - 可以通过调节来改变输出电压的大小。
- 能够在负载发生变化时自动调节输出电压，以保持其恒定性。
- 具有过载保护、短路保护等功能。
2.可调直流稳压电源的基本组成可调直流稳压电源通常由以下几个基本组成部分构成： - 整流器（Rectifier）：用于将交流输入转换为直流信号。
- 滤波器（Filter）：用于去除整流后产生的脉动，使得输出信号更加平滑。
- 调节器（Regulator）：用于对滤波后的信号进行调节，以保持输出电压恒定。
- 控制器（Controller）：用于监测输出电压，并根据需要对调节器进行控制。
3.整流器的工作原理整流器是可调直流稳压电源的第一个关键组件，其作用是将交流输入信号转换为直流信号。
整流器通常采用二极管桥或者整流管进行整流。
•二极管桥整流器：二极管桥整流器由四个二极管组成，可以实现全波整流。
当输入信号为正弦波时，正半周的信号经过两个二极管之后变为正向导通，负半周的信号经过另外两个二极管之后也变为正向导通。
这样就可以实现将交流输入转换为全正向的脉动直流信号。
•整流管整流器：整流管整流器使用可控硅等元件进行整流。
可控硅是一种能够控制导通和截止的元件，在适当的触发条件下可以实现单相或者三相交流输入到直接输出的转换。
4.滤波器的工作原理滤波器是可调直流稳压电源中用于去除脉动信号的关键组件。
它通过使用电容和电感元件来滤除输入信号中的高频成分，从而使得输出信号更加平滑。
•电容滤波器：电容滤波器是一种常用的滤波器类型，它由一个或多个电容元件组成。
在整流后的信号经过电容滤波器时，电容会存储能量，并在负载发生变化时释放能量以维持输出电压的稳定性。
实用型--电子电路LM317可调直流稳压电源课件
(
R1
R2'
)
U
' o
R1
(1
R2' R1
)U
' o
Uo' 1.25
2.确定R2’值
1 GND
I o ''
Vout 2
I
' o
由设计性能知
U o max
12
(1
R2' R1
)
Uo'
Uomax 1 R2'
即:
Uo'
R1
C2 0.33uF
C3 10uF
R2'
(UUomoa' x
1)R1
( 12 1.25
c）额定电压
指在变压器的初级线圈上所允许施加的电压, 正常工作时, 变压器初级绕组上施
d）额定功率
额定功率是指变压器在规定的频率和电压下能长期工作, 而不超过规定温升时 次级输出的功率。
e）调整率
变压器的调整率=（空载电压-满载电压）/满载电压。一般10W以下变压器的 调整率在20%以上, 要想在使用中降低变压器的调整率, 只有选大一些的功率变压 器, 如3W的变压器的调整率为28%, 使用功率为1.5W, 调整率为 12%。
（2）整流电路
桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管, 将正负交替的正弦交 流电压整流成为单向脉动电压。但是, 这种单向电压往往包含着很大的脉动成分, 距离理想的直流电压还差得很远。
（3）滤波电路
滤波电路由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中 交流成分滤掉, 使输出电压成为比较平滑的直流电压。
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《可调直流稳压电源》课件
确定电源需求
明确输出电压、电流范围及精度 要求。
选择电源拓扑结构
根据需求选择合适的电源拓扑， 如线性电源、开关电源等。
设计步骤与注意事项
设计电路
根据所选拓扑结构，设计电源主电路、控制电路和保护电路。
元器件选择与参数计算
根据电路设计，选择合适的元器件，并计算其参数值。
制作电路板
根据电路设计，绘制PCB板图，并制作电路板。
调整管
调整管的作用
在可调直流稳压电源中， 调整管负责调节输出电压 的大小。
调整管的类型
常见的调整管有晶体管和 场效应管等，根据具体电 路需求选择合适的调整管 。
工作原理
根据输出电压的变化，调 整管进行导通或截止的调 节，从而控制输出电压的 大小。
取样电路
取样电路的作用
取样电路用于检测输出电压的大 小，并将检测结果反馈给调整管
应用领域
电子设备
电力电子
可调直流稳压电源在电子设备领域中 应用广泛，如电视机、电脑、音响等 设备的电源供应。
在电力电子领域，可调直流稳压电源 可用于各种电力控制设备和电机驱动 器的电源供应，实现电力的稳定控制 和调节。
仪器仪表
在仪器仪表领域，可调直流稳压电源 常用于各种测试设备和计量仪表的电 源供应，以保证测试结果的准确性和 稳定性。
3
电磁兼容性
电源应具有良好的电磁兼容性，以减少对其他设 备的干扰。
纹波抑制比
纹波抑制比
纹波抑制比是衡量电源抑制输出电压中纹波能力的重要指标。
响应时间
响应时间是衡量电源对负载变化响应速度的指标。
过载保护
电源应具备过载保护功能，以防止过载对电源和设备造成损坏。
04
可调直流稳压电源的设计 与制作
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过载保护可调直流稳压电源————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电路实践系列讲义过流过压保护可调直流电压源长沙卓天电子实践服务中心2013-3-25过流过压保护可调直流电压源电源是是对电子设备，电子电路等等提供电能的，这些电器设备，电路相对于电源来说，称之为负载，当电源本身出现故障或者是负载出现故障，若不及时排除，很有可能损坏电路。
当电路出现故障时，大部分情况下会出现电源电压异常或者是电流异常，而对电源及电路而言，电流过大，电压过高更具有破坏性，因此，具有过流过压保护功能的电源是在实际使用中应用非常广泛的电源。
过流过压保护的方法主要有以下这些措施：熔断器保护，即通常用的保险丝，保险管，它是一种过流保护器件，将它串接在电源电路中，一旦当负载出现故障而使电源供电电流突然增大时，保险丝熔断，截断电源与负载的通路，达到保护电源和负载本身的目的。
注意：并不是电流一超过保险丝的额定电流就立即熔断，通常要超过额定电流1.5倍至2倍，保险丝才熔断。
所以，这种保护方法是结构简单，成本低，电路设计方便；但缺点是：保护电流值不明确，在需要高精度保护条件下达不到要求，二是熔断后，需要更换，在一些烧保险比较频繁的情况下（如学生实验设备）就是很麻烦的一件事情。
自恢复保险保护，实际就是一种热敏电阻保护，它也是串接在电源电路中，是一种过流保护方法。
当电流没有超过额定值时，作为过流保护用的热敏电阻温度正常，所呈现的电阻很小，不会影响电源电路的正常工作，一旦当电流超过它的额定电流时，作为过流保护用的热敏电阻温度徒然升高，所呈现的电阻很大，截断电源与负载的通路，达到保护电源和负载本身的目的，此后由于流过作为过流保护用的热敏电阻的电流很小，温度降低，降低到一定程度时，作为过流保护用的热敏电阻电阻值减小到正常值，电源恢复工作，若故障没有排除，将会进入下一轮保护。
这种方法的优点是电路结构简单，成本低，但缺点是反应太慢，所以多数情况下也不宜使用。
晶闸管保护，在开关电源中用得较多，在开关电源中，有一个振荡器，我们可以设计让振荡器是否工作与晶闸管的状态有关，而晶闸管的状态由其电压决定，在电路正常工作条件下，让晶闸管处于截止状态，而一旦电路出现不正常状态，晶闸管导通，电路进入保护状态。
有关此方面的问题，请实践者参阅有关开关电源的资料。
以继电器为主要器件的电子保护电路，继电器主开关接在电源主电路中，让控制电路控制继电器线圈而控制继电器主开关的通断。
本电子实践项目中有一个这样以继电器为主要控制器件的电路，读者可参阅电源保护电路，电路编号YJQE-B-I 。
以电源调整管（大功率三极管）为主要器件的电子保护电路，本项目所要介绍和实践的电路就是一个这样的保护电路，主要方法是让一个控制电路控制电源调整管的通断（让调整管处于开关工作状态，电路正常时饱和导通，电路不正常时截止）。
这种电路反应快，动作值界线确定，具有自恢复功能，是一种较理想的电源保护电路，缺点是电路相对复杂，成本相对较高。
以上是关于保护电路的一般说明，本电路的第二个重要特点是输出电压可调。
现在输出电压可调电源电路一般采用三端稳压器LM317实现。
具体器件说明及电路在后面说明。
本课程设计项目是设计一直流电源，重点是过流保护发及过压保护。
电源输出直流电压两路，一路是固定输出电压源+5V ，另一路是输出电压可调+3V ＝--+12V 。
额定输出电流300mA ，设计保护电流四档可调：338mA ，268mA ，105mA ，35mA ，即当电源输出电流超过设计保护电流时，保护电路动作，断开电源与负载的连接。
本电路由如下部分组成：变压电路，整流电路，滤波电路，过流保护电路，输出电压调节电路。
+5V+3V--+12V变压二极电容调整保护调整7805 LM317 调节各部分电路的设计 降压，整流，滤波电路因为本电路输出电压最大为12V ，即三端稳压器输入电压要求大于12+5＝15V ，可以选择为16V ，所以取整流滤波输出电压（即三端稳压器输入电压）为16V 左右。
降压变压器次级电压的选择，因为整流滤波输出电压的最大值等于变压器次级电压的1.414倍，所以可考虑选择变压器次级电压为12V ，这样，整流滤波输出电压的最大值等于17V 。
变压器的功率选择，因为电路输出额定电流300mA ，所以电路输出额定功率为17V*300mA=5W ，所以变压器功率为6—7w 就可以了，本电路选择变压器功率为10W 。
整流二极管的耐压要求：高于17V （高于变压器次级电压最高值）。
整流二极管的平均整流电流要求：大于300mA 。
这样，整流二极管采用常用的整流二极管IN4001（耐压而100V ，电流1A ）就足够达到要求了。
滤波电容的耐压要求：高于17V （高于变压器次级电压最高值）。
滤波电容的容量要求：RT C 21)53(-->，其中T 为220V 交流电周期为0.02 秒，R 为整流滤波电路负载等效电阻（可这样确定：整流滤波电路最小输出电压比上最大输出电流，本电路：15V/300mA=50Ω），C > （600uF —1000uF ），取C 为1000uF/25V 。
保护电路右图所示为NE555定时器内部结构图，外部连接可参见电路原理图。
“2”“6”接一起通过电阻R6接电源VCC ，通过电容器C4接地GND ，”7”通过电阻R3接电源调整三极管Q1的基极。
电路刚接上电源时，电容C4无充电电荷，“2”“6”为低电平，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，与非门G1输出低电平，G2输出高电平，泄流管T 截止，因此调整管Q1无偏置电流而截止，这时电源通过R6对电容C4充电，“2”“6”电位升高，当电位升高到（2/3）VCC 时，比较器C1输出低电平，与非门G1输出高电平，泄流管T导通，调整管Q1导通。
电源向负载供电。
这就是电路起始工作过程，时间由电阻R6和电容C4决定。
大约为R6*C4。
电路在正常工作条件下（无过流），检测电阻R5（或并上R8或并上R9或并上R8//R9）上电压较小，三极管Q2截止，555维持工作状态不变，泄流管T导通，调整管Q1导通。
电源向负载供电。
如果电路输出电流过大，这个电流通过R5，在R5上产生较大的电压，使Q2导通，电容C4通过Q2快速放电，使“2”“6”电位快速下降到低于（1/3）VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，与非门G1输出低电平，G2输出高电平，泄流管T截止，因此调整管Q1无偏置电流而截止，断开了电源与负载的连接，起到保护电路和负载的目的。
电路保护后，输出电流为0，Q2又截止，C4再次充电，当充电使得“2”“6”电位升高到（2/3）VCC时，比较器C1输出低电平，与非门G1输出高电平，泄流管T导通，调整管Q1导通，电源向负载供电。
但只要故障没有排除，电路又立即进入保护状态。
当电路处于保护状态时，与非门G1输出低电平，非门G3输出高电平，发光二极管D1亮，表示电路处于保护状态。
或者用当电路处于保护状态时，与非门G1输出低电平，非门G3输出高电平，蜂鸣器叫，表示电路处于保护状态。
各元件参数的计算：555的工作电压不能大于16V，不能直接将整流滤波后电压（最大为17V）加到555上，串联一个红色发光二极管降压（所降电压为1.8V），降压后最大为15.2V。
555输出高电平电压约为14V，设计D1电流为4mA，则R1=(14-1.8)/4=3.05K，取R1=3K。
蜂鸣器限流电阻R1的计算：555输出高电平电压约为14V，设计蜂鸣器工作电流为4mA，用12V的蜂鸣器，则R1=(14-12)/4=500Ω，取R1= 470Ω。
R6和C4的计算，设计保护时间为0.5秒，则根据T=1.1R6*C4，可取C4=47uF，R6=10K。
设Q2导通电压为0.6V，则R5=0.6V/300mA=2Ω。
为了调节的方便，取电阻R8，R9与R5通过开关成并联状态。
取R8 = 10Ω，R5=3Ω.“7”为低电平时，Q1要饱和导通，因为当“7”为低电平时电阻R3上的电流近似为17/R3，这个电流设多大合适？这要考虑调整管的电流放大系数β，小功率管9012的β>50，而调整管最大输出电流为300mA，因此，调整管基极电流只要大于6mA，调整管就处于饱和状态，R3=17/6=2.83K，可取R3=2K。
R2的估算：当取R3为2K时，R3电流为8.5 mA，是基极电流与R2电流之和，因此R2电流必须小于2.5 mA，取R2=10K可行。
Q1主要考虑的是最大输出电流，因最输出电流为300mA，而9012的电流可达500mA。
R4取几十欧姆都可以。
Q3，R11，R12组成过压保护电路，在接口处的电压高于+5V时，Q3将导通，电容C4放电，555“6”脚电位下降，内部泄流管截止，Q1截止，起到保护作用。
所以这是一个过压保护电路。
R7是起动电阻，在带负载开机时，且负载较重时开启电源，此时由于开机时滤波电容的充电以及负载电流的共同影响，电路可能起动不了，有了R7提供通路，电路可以启动。
S是起动按键，在带负载开机时，且负载很重时开启电源，此时由于开机时滤波电容的充电以及负载电流的共同影响，电路可能起动不了，按下按键提供通路，电路可以启动。
电源是电路中必不可少的电路器件，是给电路提供电能的单元电路。
在电子电路中，所需要的电源主要是直流电源：直流稳压源（主要反映稳压源器件的参数有：额定输出电压值，额定输出功率，电源效率，纹波抑制系数，输出电压稳定系数等等），若输出电压可调称为可调直流稳压源，稳压源电路主要由变压，整流，滤波，稳压以及输出电压调节电路五部分组成，常用的直流稳压电源有串联式稳压直流电源和开关直流稳压电源，串联式稳压直流电源主要优点是电路结构简单，调节方便，缺点是效率低，开关直流稳压电源优点是电源效率高，缺点是电路结构复杂成本较高。
直流电流源（主要参数有输出电流，额定输出功率，等等），输出电流可调的称为可调电流源，电流源电路主要由电压转化成电流的电路构成。
三端稳压器LM317简介LM317是三端稳压器，不稳定直流电压从LM317的输入端（3）输入，从输出端（2）输出稳定的直流电压。
LM317外形如左图所示，脚的编号从左至右为1，2，3。
1—调整端，2—输出端，3—输入端。
不稳定电压从3端输入，从2端输出的电压为稳定电压。
LM317的一个最重要的特性是：2—1之间电压恒为1.25V。
其它特性需要了解的是：调整端（1）电流很小（小于0.05mA)，在工作电流比它大得多的条件下这个电流忽略不计；输入端所加电压小于40V；为保证三端稳压器正常稳定的工作，输入端电压要比输出端电压高于3V以上。