直流稳压电源 5V.

湖南工学院

课程设计说明书

课程名称：半导体直流稳压电源的设计和测试（一）专业名称：电子信息工程

指导老师：龙卓珉

课程设计任务书

半导体直流稳压电源的设计和测试（一）

（一）设计目的

1、学习直流稳压电源的设计方法；

2、研究直流稳压电源的设计方法；

3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法；（二）设计技术要求和技术指标

1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V／±5V），

输入电压为交流220V，最大输出电流为I omax=500mA，

纹波电压ΔV op-p≤5mV，稳压系数Sr≤5%。

2、设计基本要求

（1）设计一个能输出±12V／±9V／±5V的直流稳压

电源；

（2）拟定设计步骤和测试方案；

（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件

及参数；

（4）要求绘出原理图，用Protel画出印制板图（选做）；

（5）在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压

电源；

（6）测量直流稳压电源的内阻；

（7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；

（8）撰写设计报告。

3、设计扩展要求

（1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V；

（2）要求有短路过载保护。

（三）设计提示

1、设计电路框图如图所示

稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个

环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX

和79XX稳压器。

测量稳压系数:在负载电流为最大时，分别测得输入交流比

220V增大或减小10%的输出ΔVo，并将其最大一个代入公式

计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔV O V I／ΔV I V O。

测量内阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及

最大值时的ΔV O,r o=ΔV O／ΔI L。

纹波电压测量：叠加在电压上的交流分量，一般为mV级。

可将其放大后，用示波器观测其峰-峰值ΔV op-p；可用交流

毫伏表测量其有效值ΔVo，由于纹波电压不是正弦波，所以

有效值衡量存在以一定误差。

2、实验仪器设备

自耦变压器一台、数字万用表、交流毫伏表、面包板或万能

表、智能电工实验台、示波器

3、设计用主要器件

变压器、整流二极管、集成稳压器（7812／7912／7809／7909

／7805／7905）、电容、电阻若干

4、参考书

《电工学》电子工业出版社；《晶体管直流稳压电源》辽宁

科技出版社

《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社

《模拟电子技术基础》高等教育出版社

（四）设计报告要求

1、选定设计方案；

2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值；

3、列出测试数据表格。

4、调试总结。

（五）设计总结

1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识的，

对设计方案进行比较。

2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。

目录

第一章系统设计思路 (1)

第二章系统功能及其使用说明 (2)

2.1 变压器 (2)

2.2 整流电路 (2)

2.3 滤波电路 (3)

2.4 稳压电路 (3)

第三章实验所需器件及其用途 (4)

3.1 变压器 (4)

3.2 稳压器CW7805 LM7905 (5)

3.3 整流二极管 (5)

3.4 电解电容 (5)

第四章电路设计要求以及参数计算 (6)

4.1 设计要求 (6)

4.2 各参数计算 (6)

4.3实物测量数据 (7)

第五章总结 (8)

参考文献 (9)

附录……………………………………………………………

直流稳压电源设计报告

直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时，能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、玻璃保险管、电解电容、散热片和陶瓷电容等。

第一章系统设计思路

本次实验内容的电路图为集成稳压电源LM7805型的电路。其主要器件有变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器。

图1.±5v直流稳压电路图

该系统设计思路为：

（1）根据设计的要求设计后电路，再根据原理图把实物图连接好；

（2）先测在输入为220V的交流电压下的输出Vo+,Vo-是否符合原件性能指标,以及其纹波电压≤5mV；

（3）把输入电压设置为198V和242V,分别测出两种情况下的输出电压Vo1,Vo2;

(4) 通过测得的Vo1,Vo2算得稳压系数Sr，若稳压系数≤5%，则该电路设计成

功。

第二章系统功能及其使用说明

本次设计的5V直流稳压电源的主要功能为把输入的220V交流电压通过变压器的降压，滤波，整流和稳压等转化为所需要的5V直流低压输出。使用时只需插上插座，将用电器直接与该器件的输出端相连接即可。以下为电路中各个环节的功能介绍。

2.1.变压器

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器的基本原理是电磁感应原理。

2.2.整流电路

整流电路是把经过变压后的交流电通过具有单向导电性能的整流元件（如二极管、晶闸管等），将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。但是，这种电压直流幅值变化很大，包含有很多的脉动交流成分，还不能作为直流电源使用。

本次设计为桥式整流滤波电路，就是四个二极管两两并联后接入输出电压分别把正负电压整流在输出时候获得了正负输出的两次的整流电压。其电路图如下图所示：

图2.桥式整流电路