直流稳压电源电路设计与实现

青岛农业大学

理学与信息科学学院

电子工艺实习课程设计报告

设计题目直流稳压电源电路设计与实现

学生专业班级 * 学生姓名（学号） *** 指导教师 ** 完成时间 * 实习（设计）地点 *

* 年 * 月 * 日

电子工艺实习任务书

一、实习目的

1．了解直流稳压电源电路的工作原理；

2．熟悉电路中主要电器元件三端稳压器的作用及结构；

3．掌握电子电路焊接工艺中的基本技能；

4．掌握基本测量工具的使用；

二、实习要求

1．掌握元器件的基础知识；

2．理解串联稳压电路的工作原理；

3．掌握电路绘制与仿真分析相关知识；

4．培养学生自学能力，能利用信息媒体获取新知识、新技术；

5．培养学生电路安装与焊接能力；

6．培养学生电路分析能力和故障排除的基本技能；

三、实习内容

1．直流稳压电源原理的讲解，整流，全桥整流，半波整流原理，三端稳压器的原理的分析；

2．电烙铁焊接工艺的实习，练习，要求能做到美观，无虚焊。注意电烙铁的安全使用；

3．万用板上元器件的摆放，连接，焊接。在保证焊接方便的前提下，尽量做到有序美观；

4．直流稳压电源电路的焊接调试；

四、实习日程及内容

周一：练习焊接工艺技术，在万用板上练习焊接；

周二：下发元器件清单，根据元器件清单，翻阅相关理论，自己设计电路原理图，了解各部分原理；

周三：根据设计的原理图，在万用板上焊接实际电路并调试电路，使电路性能指标符合课程设计的要求；

周四：指导教师给出参考原理图，和自己设计的原理图比较优缺点，没有实现电路指标性能的可以根据参考原理图，重新焊接调试；指导教师验收课程设计，根据同学所做的，讲解原理图关键的部分；

周五：编写电子工艺实习报告。

直流稳压电源电路设计与实现

一 课程设计的内容及要求：

1 理解直流稳压电源电路的工作原理，主要是半波整流，桥式整流，三端稳压器的原理；

2 电烙铁的安全使用及焊接工艺的练习，要求安全使用，实用美观；

3 电路的组装及焊接，做到及时发现故障并自我排除故障；

4 直流稳压电源电路的最终焊接及调试；

二 提出方案：

在华成英，童诗白主编的 <<模拟电子技术基础>>第四版中介绍到直流稳压电源电路的设

计目的实际上就是把220v 交流电转化成直流电的输出如图一所示。

图一 直流稳压电源电路的工作过程

之前我们了解到半波整流的工作原理及原理图 如图二所示：

U2>0时；二极管导通，2 U2<0时；二极管截止，0

图二 半波整流

图三 半波整流波形

+

1

2

L +

u R -1

u 2

u 220V

D

由此我们得到桥式整流电路，实现全波整流，其工作原理及原理图如图四：

U2正半周期时：D13导通

D24截止

U2负半周期时：D24导通

D13截止

图四 桥式整流电路

图五 全波整流波形

由此可见，我们利用整流原理可以把正弦交流电转化成脉动直流电压，为了获得直流电

压，我们必须经过滤波获得有波纹的直流电压，最后得到直流电压。符合设计思路的电路图有以下几种：

方案一：

唐竞新主编的<<数字电子电路>>中有利用多个三极管以及电容如图六所示，主要利用三

极管的单向导电性以及负反馈原理实现交流电的转化。

图六 使用调整管的串联负反馈稳压电源电路图

方案二：

采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等分立元器件如图七所示。将 220v 得交流电经过变压器得到电压幅值较小的交流电，再经桥式整流电路和滤波电，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。保持射极输出形式，构成具有放大环节的串联型稳压电路。其稳压电路图如图七所示：

t

t ω+

4

1

2

3

1

u 2

u 220V

+

-R L u D 2

1

D D 3

D 4

图七 分立元件稳压图示

方案三：

变压、整流和滤波电路与方案二(图七)相同，稳压部分采用集成稳压器7805调式稳压器，内部具有过热和过流保护电路，而且性能稳定，输出电压5v ，也可以达到设计目的。 方案一（图六）采用多个三极管利用负反馈原理实现交流变直流，存在输入交流不稳定对三极管的危害比较大，且在不稳定情况下容易造成危险事故，不可以作为实际生活中的安全使用。方案二（图七）所需器件为分立元件，且要求多个元件的整装组合，组装过程中存在些许麻烦，显然不如集成芯片（三端稳压器）的可靠性高，性能稳定。综合比较，方案三（图八）比较简单，而且容易实现，在实际中可以安全使用。

三 原理说明

李万臣主编的《模拟电子技术基础实验与课程设计》中介绍采用集成芯片（7805三端稳压器）的直流稳压电源电路的工作原理：

电路原理图如图八：

一 二 三

图八 7805直流稳压电源电路

部分一 为桥式整流电路，实现全波整流，将交流电转化成脉动直流电压；其实桥式整流电路相当于理想二极管，即正偏时导通，电压降为零，相当于理想开关闭合；反偏时截止，电流为零，相当于理想开关断开。整流电路包括单向半波整流电路和桥式整流电路。半波整流电路（图二）结构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大。因此，它只适用于要求不

+

z

Dz

R U -R 2

A i

T

R －

-L U ∞+

+

+

U +-+

R 1f U U o1