直流稳压电源电路设计
直流稳压电源课程设计报告
《直流稳压电源课程设计报告》一.课程设计目的（1）掌握直流稳压电源的组成及原理（2)掌握三端可调稳压器的使用方法（3)了解直流稳压电源主要参数二.课程设计题目描述和要求(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调，最大输出电流为Io max=1.0A(2)稳压系数S u≤0.03%(3)输出电阻R o≤0.1(4）纹波电压U orm≤5mV三.课程设计报告内容㈠直流稳压电源的组成直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成，其原理框图如图1.3.1所示㈡直流稳压电源的各部分作用1.电源变压器：将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压u2。
变压器副边与原边的功率比为：P2/P1=η式中：η为变压器的效率。
2整流电路：将交流电压变换为单向脉动直流电压。
整流是利用二极管的单向导电性实现的。
常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。
其电路图如图1.3.2所示。
在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路，此时Ｕ1与交流电压u2的有效值Ｕ2的关系为：Ｕ1=（1.1～1.2）Ｕ2在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为：Ｕrm=√2Ｕ2流过每只二极管的平均电流为：I D=0.45Ｕ2/R L桥式整流电路与半波整流电路相比较，其输出电压Ｕ提高，脉动成分减少了，所以在此选用桥式整流电路。
3滤波电路：将脉动直流电压中交流分量滤去，形成平滑的直流电压。
滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。
其电路图如下1.3.3所示。
图中R为负载电阻，它为电容C提供放电通路，放电时间常数RC应满足：RC>（3～5)T/2；式中T（=20msm）为50HZ交流电压周期。
一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。
4.稳压电路：其作用是当交流电网电压波动或负载变化时，保证输出直流电压的稳定。
简单的稳压电路可采用稳压管来实现，在稳压性能要求较高的场合，可采用串联反馈式稳压电路（包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分）。
直流稳压电源的设计实验报告
直流稳压电源的设计实验报告直流稳压电源的设计实验报告引言：直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源，它能够将交流电转换为稳定的直流电，并能够在负载变化时保持输出电压的稳定性。
本实验旨在设计并测试一台直流稳压电源，以验证其性能和稳定性。
一、设计原理：直流稳压电源的设计基于电压调节器的原理，其主要部分包括变压器、整流器、滤波器和稳压器。
变压器将交流电转换为所需电压的交流电，整流器将交流电转换为脉动的直流电，滤波器对直流电进行滤波以去除脉动，稳压器则通过反馈控制来保持输出电压的稳定性。
二、实验装置：本实验所使用的实验装置包括变压器、整流器、滤波器、稳压器、负载电阻、示波器等。
三、实验步骤：1. 连接实验装置：将变压器的输入端与交流电源相连，将变压器的输出端与整流器的输入端相连，再将整流器的输出端与滤波器的输入端相连，最后将滤波器的输出端与稳压器的输入端相连。
2. 设计稳压器：根据所需输出电压和电流，选择合适的稳压器电路，并进行元件的选取和计算。
3. 调整稳压器：根据设计的稳压器电路，进行电路连接和调整，确保输出电压的稳定性。
4. 连接负载电阻：将负载电阻与稳压器的输出端相连，以模拟实际负载情况。
5. 测试输出电压：使用示波器测量稳压器输出端的电压，并记录下来。
6. 测试负载变化：通过改变负载电阻的值，观察输出电压的变化情况，并记录下来。
7. 分析实验数据：根据实验数据，分析直流稳压电源的性能和稳定性。
四、实验结果与分析：通过实验测试，我们得到了直流稳压电源的输出电压随负载变化的曲线。
根据实验数据，我们可以计算出稳压电源的输出电压稳定度和负载调整率等性能指标。
同时，我们还可以分析实验数据，探讨直流稳压电源的稳定性和适用范围。
五、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验过程。
通过实验数据的分析，我们可以得出结论，直流稳压电源在负载变化时能够保持输出电压的稳定性，并且具有较好的性能指标。
直流稳压电源电路设计方案
直流稳压电源电路设计方案直流稳压电源是一种能够将交流电转换为直流电并保持输出电压稳定的电路装置。
在电子设备中，直流稳压电源具有重要的作用，能够为各种电子元器件提供稳定的工作电压，保证设备正常运行。
本文将提出一种基于线性稳压调节器的直流稳压电源设计方案。
首先，选择合适的输入变压器。
输入变压器应该具有较高的变压比，以将输入的交流电压转换为适合线性稳压调节器工作的直流电压。
同时，变压器的绕组应该经过合理设计，以提供足够的功率输出，同时降低能量损耗。
在选取变压器时，还需要注意其绝缘性能和耐压等级，以保证电路的安全性。
其次，使用整流电路将输入的交流电转换为直流电。
整流电路可以选择使用单相或者全波整流电路，具体选择取决于应用需求。
单相整流电路比较简单，但是输出纹波较大，全波整流电路能够提供更稳定的直流输出。
整流电路还需要配备合适的滤波电容，以降低输出电压的纹波。
接下来，采用线性稳压调节器来实现电压稳定。
线性稳压调节器通过电压反馈机制来实现输出电压的稳定。
其中，常用的稳压调节器有三端稳压器和二端稳压器。
三端稳压器具有较好的稳压性能和较低的纹波，但是输入输出差异较大时效果较差。
二端稳压器采用采用差分放大器的工作原理，能够实现更好的线性稳压效果。
最后，为了提高稳压电源的性能，可以加入过载保护电路和短路保护电路。
过载保护电路可以在输出电流过大时切断电源供应，以避免设备损坏。
短路保护电路可以在输出端短路时切断电源供应，保护设备安全。
总结起来，一种基于线性稳压调节器的直流稳压电源设计方案包括选择合适的输入变压器、设计适当的整流电路，选择合适的线性稳压调节器，以及加入过载保护和短路保护电路。
通过合理设计和选择电路元器件，可以实现一个稳定、可靠的直流稳压电源，满足各种电子设备的需求。
12V直流稳压电源设计
12V直流稳压电源设计一、设计要求：1.输出电压：12V（直流）2.输出电流：可调整范围为0-2A3.稳压精度：小于2%4.输入电压范围：220VAC5.效率：大于80%二、设计思路：为了满足上述设计要求，可以采用变压器、整流滤波、稳压电路等组成的基本电源设计结构。
1.变压器：根据输入电压要求为220VAC，通过变压器降压为12VAC，变压器的绕组比例为220/12=18.3:12.整流滤波：将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流，然后经过滤波电路，将波形平滑为直流信号。
3.稳压电路：为了实现稳压功能，可以选择使用LM7805稳压芯片。
4.输出电流调节：在稳压电路之后，可以连接电流限制电路，以便根据需要调整输出电流。
5.效率提高：为了提高效率，可以使用MOS管进行电流调节，并配备恰当的负载驱动电路。
三、具体设计步骤：1.计算变压器比例：根据输入电压为220VAC，输出电压为12VAC，通过变压器降压的比例为220/12=18.3:1、因此，可以选择变压器的绕组比例为18.3:12.整流电路设计：将变压器输出的12VAC信号通过桥式整流电路进行整流。
桥式整流电路一般采用四个二极管组成，可以将交流信号转换为单向的脉动直流信号。
整流后的电压峰值为12VAC*1.414=16.97V。
3.滤波电路设计：通过添加电容器，将整流后的脉动直流信号进行平滑处理，得到更接近直流信号。
根据输出电流的需求，选择合适的电容器容值，一般可以选择1000uF的电容器。
4.稳压电路设计：连接稳压芯片LM7805，将整流滤波后的信号稳定在12V。
为了提高稳压精度，可以在输入端添加滤波电容器和稳压电容器。
5.电流限制电路设计：根据需要调整输出电流，可以选择合适的限流电阻。
6.提高效率：通过使用MOS管进行电流调节，并配备恰当的负载驱动电路，可以提高效率。
四、安全考虑：1.输入电压：在设计电路时，应确保输入电路采用适当的隔离方式，以确保操作的安全性。
0～12V可调直流稳压电源设计
图14
电源部分包括：+5V、±15V两大部分：
+5V电源只要供单片机部分使用，
对于滤波电容的选择，需要注意整流管的压降；7805的最小允许压降波动
10%，所以允许的最大纹波的峰峰值⊿U=9×√2（1－10%）－1.4－5=2.76V
C=I×⊿T/⊿U=1×1/100/2.76=3600uf
1.2.4防掉电存储器
EEPROM24C02C是采用IIC接口的一种常见2Kbit（256×8bit）的存储器。
图9
由于本数控电源要实现保存最近10个电压的功能，当打开电源时，它显示和输出的必须是上次使用的电压大小，所以在EEPROM中使用11个地址保存数据，第一个地址保存当前电压，第2~11个地址连续保存10个电压大小数据。
方案完全脱离单片机，完全采用硬件控制，因此响应速度更高，又因采用FPGAIC，不仅可以满足用户对系统的单片集成要求，而且由于FPGA可加重加载性，因而易于扩展。
原理图：
+15V +5V—15V
至各单元电路
BCD计数
+—识别
键盘扫描
FPGA IC
图3
方案比较:
三个方案均是可行的。方案一采用继电器控制为机械式。基本原理简单，实现比较方便，电源电压也可以调整到较精确的数值，但是它需要较大的工作电流，原器件价格较贵，而且继电器会产生噪声污染。方案二采用单片机作为控制器，通过ＤＡＣ来调节输出电源电压，速度较快，元器件常见且相对便宜，可以较为方便的实现对直流稳压源的编程控制。方案三采用FPGA，由硬件控制，响应速度快，易于扩展，但是相对于单片机来说，FPGA方案使用成本较高。
稳压输出、过流保护等几部分组成，电路图如图13所示
直流稳压电源设计报告
直流稳压电源设计报告设计报告：直流稳压电源1. 设计目标：设计一个直流稳压电源，能够提供稳定的输出电压，并具备过载保护功能。
2. 设计方案：采用线性稳压电源的设计方案。
选择变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和保护电路五个部分组成。
3. 设计流程：- 选择合适的变压器，根据输出电压和电流的要求确定变压器的额定参数。
- 设计整流电路，一般采用整流桥整流，将交流电源输出转换为直流电源。
- 设计滤波电路，采用电容滤波和电感滤波的组合，使输出电压更加稳定。
- 设计稳压电路，常用稳压二极管、稳压管、稳压芯片等元件，通过调节电流和电压实现稳压功能。
- 设计过载保护电路，采用过流保护、过热保护、电流限制等技术手段，保护电源和负载。
4. 设计参数：- 输入电压：220V AC- 输出电压：5V DC- 输出电流：1A- 稳压精度：±5%- 过载保护：电流限制在1.2A，过热保护温度设定为85℃5. 集成电路选型：- 变压器：选择额定输入电压为220V AC，输出电压为12VAC的变压器。
- 整流电路：选择四个二极管组成整流桥，如1N4007。
- 滤波电路：选择适当的电容和电感组成滤波电路，如4700μF，100μF电容和100mH电感。
- 稳压电路：选择稳压二极管或稳压芯片，如7805稳压芯片。
- 过载保护电路：选择过流保护元件和温度传感器，如电流限制为1.2A的保险丝和额定触发温度为85℃的热敏电阻。
6. 电路连接：根据设计方案，按照电路图连接各个元件。
7. 实验验证：通过实验验证电源输出电压、电流的稳定性，并测试过载保护电路的有效性。
8. 结果分析：根据实验结果分析，评估设计方案的可行性和性能指标是否满足要求。
9. 优化改进：根据分析结果，提出优化改进的方案，如更换元件、调整参数等，以进一步提高电源的稳定性和性能。
10. 结论：根据实验和优化改进的结果，得出结论并总结设计报告。
可调直流稳压电源的设计实验报告
可调直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的本次实验的目的是设计并制作一个可调直流稳压电源，能够输出稳定的直流电压，并且电压值在一定范围内可调节，以满足不同电子设备和电路的供电需求。
二、实验原理可调直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压（通常为 220V）变换为适合后续电路处理的较低交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压。
常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分，使输出电压变得平滑。
常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和π型滤波等。
稳压电路的作用是在输入电压、负载电流和环境温度等因素发生变化时，保持输出直流电压的稳定。
常见的稳压电路有串联型稳压电路、三端集成稳压器等。
本实验采用串联型稳压电路，其基本原理是利用调整管的电压调整作用，使输出电压保持稳定。
通过改变调整管的基极电压，可以调节输出电压的大小。
三、实验设备与材料1、电源变压器：220V/15V2、整流二极管：IN4007×43、滤波电容：2200μF/25V×24、集成稳压器：LM3175、电位器：10kΩ6、电阻：240Ω、390Ω7、面包板、导线若干8、万用表、示波器四、实验电路设计1、电源变压器将 220V 市电降压为 15V 交流电压。
2、采用桥式整流电路将 15V 交流电压整流为脉动直流电压。
3、用2200μF 电容进行滤波，得到较为平滑的直流电压。
4、以 LM317 为核心构建串联型稳压电路，通过调节电位器改变LM317 的输出电压。
电路原理图如下：此处插入原理图五、实验步骤1、按照电路原理图，在面包板上搭建电路。
在搭建电路时，注意元件的引脚顺序和正负极性，确保连接正确无误。
2、检查电路连接无误后，接通电源。
使用万用表测量滤波电容两端的电压，确认是否在预期范围内。
3、调节电位器，用万用表测量 LM317 输出端的电压，观察电压是否能够在一定范围内连续可调。
可调直流稳压电源设计
可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器：变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。
变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。
在设计变压器时，需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系，以及变压器的容量和效率等因素。
2.整流电路：整流电路用于将交流电源转化为直流电源。
一般情况下，整流电路采用整流二极管桥的形式，将交流电源的正负半周分别导通，以获得经过正弦波滤波后的直流电压。
3.稳压电路：稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围，确保电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。
开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。
二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求：根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。
2.计算变压器参数：根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数，包括变比、容量和效率等。
变压器的容量要能满足最大输出电流的需求，效率要尽可能高以减少功耗。
3.设计整流电路：根据变压器输出的交流电压设计整流电路。
一般情况下，采用整流二极管桥来实现整流，同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。
4.设计稳压电路：根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。
线性稳压电路成本较低，但功耗较大；开关稳压电路成本较高，但效率较高。
选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。
5.进行实际电路布局和PCB设计：根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。
电路布局要合理，考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。
6.进行电路测试和调试：完成电路布局和PCB设计后，进行电路测试和调试。
通过实际测试，验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。
7.验证电源性能：通过测试，对设计的可调直流稳压电源进行性能验证，包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。
直流稳压电源的设计
4.4设计项目4.4.1集成直流稳压电源的设计一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会：(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源；(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标(1)同时输出±1.5,电压、输出电流为2A。
(2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5X103；输出内阻小于0.1Q(3)加输出保护电路，最大输出电流不超过2A。
2.设计要求(1)电源变压器只做理论设计。
(2)合理选择集成稳压器及扩流二极管。
(3)保护电路拟采用限流型。
(4)完成全电路理论设计、安装调试、绘制电路图，自制印刷板。
(5)撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。
三、基本原理1.直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路组成，基本框图如图4.5所示。
各部分电路的作用如下：220V图4.5直流稳压电源基本组成框图(1)电源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压"1。
变压器副边与原边的功率比为P P =门2' 1式中，n为变压器的效率。
（2）整流滤波电路整流电路将交流电压"1变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除纹波，输出直流电压U1。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路如图 4.6（a）、（b）及（c）所示。
（a）全波整流电容滤波电路（b）桥式整流电容滤波电路（c）二倍压整流滤波电路图4.6几种常见整流滤波电路各滤波电容C满足：R1C =（3 〜5 ） ?式中T为输入交流信号周期；R L为整流滤波电路的等效负载电阻。
I（3）三端集成稳压器常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器（均属电压串联型），下面分别介绍其典型应用。
①固定三端集成稳压器正压系列：78XX系列，该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防过载而损坏。
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤
直流稳压电源的设计(包括原理、设计方法及调试步骤直流稳压电源的设计原理直流稳压电源是指将交流电源转化为恒定的直流输出，保证电压的稳定性和输出电流的稳定性。
在直流稳压电源中，使用稳压器将变化的输入电压稳定到稳定的输出电压，以保证外围电路的电压不受外界变化的干扰，从而对外围电路具有恒定的电压和电流稳定性。
设计方法1. 选择输出电压直流稳压电源设计开始之前，应该确定输出电压的数值。
在选定输出电压的同时，还要选择稳定输出电压的稳定器件。
2. 选择稳压芯片在选择稳压芯片时，需要考虑输出电流的大小，选择合适的稳压芯片进行设计。
通常选用的稳压芯片有 LM7805、LM7812等。
3. 选择主电源在选择主电源时，要选择合适的电源电压，以保证输出电压的稳定性。
如果主电源电压较大，则应该降压后进行使用。
4. 选择散热器在选择散热器时，要考虑到电路的输出功率大小及使用环境温度，选择合适的散热器，以便保证散热性能。
在直流稳压电源中，应该添加合适的滤波器，以保证电路的稳定性。
应选择合适的电容，以增加直流稳压电源的稳定性和抗干扰能力。
调试步骤1. 连接电路连接电路时，应先同主电源进行连接，再进行连接其它元件。
在连接稳压芯片时，应遵循芯片的引脚规格，正确连接稳压芯片的输入和输出电路。
2. 测试电压在对电路进行测试时，应得到正确的输出电压。
如果输出电压超出所规定的范围，则应调整散热器，增加电容，以保证输出电压的稳定性。
4. 调整短路保护在对电路进行调试时，应测试短路保护功能。
如果输出电路出现短路，应该通过调整短路保护，以保护电路免受损坏。
总结直流稳压电源可以保证外围电路的稳定性，对电路的功能发挥起到重要的作用。
在设计直流稳压电源时，应选择合适的稳压芯片、主电源、散热器和滤波器，并进行正确的连接和调试，保证电路的稳定性和输出电流的稳定性。
正负15v直流稳压电源设计
原理图：
滤波电 容
防止自激 振荡
稳压
器件选择：
220V工频交流电源、变压器、桥式整流器1B4B42（2 个）、电容（6个)、LM7812、LM7912、电阻（2个）
1、变压器参数选择
U2=15v+3v=18v;
考虑电网电压波动10%
U2=15 x1.1=16.5v
Ui：U2=220:16.5
由此得到变压器变比为0.075
根据桥式滤波的特点有：
U1=1.2U2
由此得到U1=19.8v
由于I2=（1.5~2)I1,则I2=1.5x1A=1.5A 变压器副边功率：p=u2 x i2=16.5 x1.5w=24.75w 变压器的效率为0.7~0.8；则原边功率pi≥35.36w。
根据以上分析，可以选择副边电压17v、输出电 流1.5A，功率为40w的变压器
说明：
电路设计中要求输出电压为 ±15v，所以电路上下对称，稳压 管选择LM7815和LM7915，其余各 项参数一一对应即可
整流电路：
整流前后副边电压U2的波形：
整流前
整流后
桥式整流后的电压波形：
整流滤波电路：
滤波后的电压波形：
直流稳压电路：
稳压后电压UL波形：
±15V 稳定电压
变压 整流 滤波 稳压
设计思路：
1、由输出电压Uo、电流Io确定稳压电路形式。 通过计算极限参数选择器件； 2、由稳压电路要求的直流电压Ui、直流电流Ii确 定整流滤波电路形式； 3、选择整流二极管及滤波电容并确定副边电压 U2的有效值、电流I2的有效值及变压器的功率
2、整流二极管参数选择 ID=0.5IL=500（mA） 所承受的最高反向电压为
URM=1.414U2=1.414 x 15=21.2v 因此，可以选择最大整流电流1A，反向工作峰 值电压为50v的整流二极管
直流稳压电源电路仿真设计实验报告
直流稳压电源电路仿真设计实验报告
实验报告
姓名：实验名称：直流稳压电源电路仿真设计一、实验目的：
1、重新认识认知直流稳压电源的形成
2、理解分析直流稳压电源各组成模块的功能
3、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。
4、掌握电源电路的仿真设计与分析方法。
二、实验内容：
1、直流稳压电源的基本组成
2、采用仿真软件绘制直流稳压电源电路，展开电路仿真测试（1）整流电路参数及波形测量：
(2)滤波电路参数测量
(3)稳压电路参数的测量
三、实验步骤：
1、在仿真软件上画出来以上电路图；
2、开始仿真并将测试数据及波形图填在以上表格中
四、实验结果及分析：
1．整流滤波电路的输出电压与滤波电容和负载电阻的乘积τ（即放电时间常数
τ=rc）有关，τ越大整流滤波的输入电压越大，同时，τ越大纹波电压越大。
2．根据稳压系数的定义s
[(15.309)8.037]s1
(15.309)
[(15.285)7.956]
(15.285)
[(20.22) 3.75]
(20.22)
[(19.739) 3.8]
(19.739)
(0.3790.027)(0.6780.028)
s20.994
根据排序稳压电路的稳压系数s与电网输出电压有关，电网电压越高稳压系数越大。
3．根据以上实验数据，如果输入纹波过小，可能将的原因就是二极管开路或滤波电容开路。
如果滤波电路工作正常，而没输入电压，可能将的原因就是调节器电阻r90开路或三极管存有一个断路。
4．在误差允许的范围内测试结果是正确的,即结论是正确的。
模拟电路设计正负15V直流稳压电源
模拟电路设计正负15V直流稳压电源正负15V直流稳压电源是电子设备中常用的电源之一、通过稳压电路，我们可以将输入电压恒定地调整为正负15V的输出电压，以供其他电子元件工作。
一、正负15V稳压电源的基本原理及组成正负15V稳压电源主要由输入变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路和输出电路等组成。
其中，输入变压器将交流电转换为所需的直流电压；整流电路将交流电转换为脉动的直流电；滤波电路将脉动的直流电转换为平滑的直流电；稳压电路将平滑的直流电转换为稳定的直流电。
二、正负15V稳压电源的详细设计步骤1.选择适当的输入变压器，并计算所需的输出电流和输入电流，以确定输入变压器的额定参数。
2.设计整流电路，常用的整流电路有全波整流电路和桥式整流电路。
这里我们选择桥式整流电路。
桥式整流电路能够将交流电的全部正半波和负半波提供给滤波电路，减小输出的脉动电压。
根据输出电流和输入电压计算所需整流电路的额定参数。
3.设计滤波电路，常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和LC滤波等。
在正负15V稳压电源中，我们选择使用电容滤波电路。
电容滤波电路能够将脉动的直流电通过电容的充电和放电作用转换为平滑的直流电。
根据输出电流和输出电压计算所需滤波电路的额定参数。
4.设计稳压电路，稳压电路主要通过负反馈原理和稳压元件（如稳压二极管等）来实现对输出电压的调节和稳定。
选择适当的稳压元件，并根据输出电压计算所需稳压电路的额定参数。
5.设计输出电路，输出电路是将稳定的直流电转换为适合其他电子元件工作的电压和电流。
根据需要设计适当的输出电路。
三、正负15V稳压电源设计的注意事项1.在选择变压器时，要考虑到输入电压范围、输出电流和工作温度等因素。
2.整流电路的选择要根据输出电流和电压脉动等因素进行合理选择。
3.在滤波电路中，要根据输出电流确定合适的电容值，以达到较低的输出脉动电压。
4.稳压电路的设计要根据输出电压和电流进行选择，以保证输出电压的稳定性。
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验报告直流稳压电源设计实验报告引言：直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源，其作用是将交流电转换为稳定的直流电供给电子设备使用。
本实验旨在设计并制作一台直流稳压电源，通过实验验证其稳压性能和可靠性。
一、实验目的本实验的主要目的是设计并制作一台具有稳压功能的直流电源，通过实验验证其稳压性能和可靠性。
二、实验原理直流稳压电源的设计原理是通过稳压电路对输入电压进行调节，使输出电压保持在设定的稳定值。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
其中，线性稳压电路通过调整电阻和晶体管的工作状态来实现稳压功能；开关稳压电路则通过开关管的开关动作来控制输出电压。
三、实验步骤1. 收集所需材料和器件，包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等。
2. 按照设计要求，选择合适的变压器并进行连接。
3. 设计并搭建整流电路，将交流电转换为直流电。
4. 设计并搭建滤波电路，对整流后的直流电进行滤波处理。
5. 设计并搭建稳压电路，控制输出电压的稳定性。
6. 进行电路连接和焊接，确保电路的正常工作。
7. 对设计的直流稳压电源进行实验测试，记录输出电压的稳定性和波动情况。
8. 对实验结果进行分析和总结，评估设计的直流稳压电源的性能和可靠性。
四、实验结果与分析经过实验测试，设计的直流稳压电源在输入电压波动范围内，输出电压保持了较好的稳定性。
在不同负载情况下，输出电压变化较小，满足了稳压电源的设计要求。
但在高负载情况下，输出电压稍有波动，需要进一步优化电路设计以提高稳定性。
五、实验总结通过本次实验，我深入了解了直流稳压电源的设计原理和实验操作。
在实验过程中，我遇到了一些问题，例如电路连接不牢固、元器件选型不合适等，但通过不断调试和改进，最终成功完成了实验。
通过实验，我不仅学到了理论知识，还提高了动手实践的能力。
六、实验改进和展望在今后的实验中，我将进一步改进电路设计，优化稳压电路的性能。
同时，我还将进一步研究开关稳压电路的设计原理和实验操作，以扩展自己的知识面。
直流稳压电源电路设计
题目 直流稳压电源电路设计一、设计任务与要求1．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V ）； 2．输出可调直流电压，范围1.5∽15V ；3．输出电流I O m ≥1500mA ；（要有电流扩展功能） 4. 稳压系数Sr ≤0.05；具有过流保护功能。
二、方案设计与论证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，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。
图1 稳压电源的组成框图图2 整流与稳压过程波形图电网供电电压交流220V(有效值)50Hz ，要获得低压直流输出，首先必须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，通过整电网电压U1电源 变压器U2整流电路U3滤波电路Ui稳压电路Uo负载RL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 。
方案一、单相半波整流电路半波单相整流电路简单，电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示，使用元件少，它只对交流电的一半波形整流，其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高，且输出波形脉动大，其值为22/2 1.5722/U S U ππ==≈；直流成分小；o U =22U π≈0.452U ，变压器利用率低。
图3 单相半波整流电路 图4 单相半波整流电路电压输出波形方案二、单相全波整流电路使用的整流器件是半波电路的两倍，整流电压脉动较小，是半波的一半，无滤波电路时的输出电压o U =0.92U ，变压器的利用率比半波电路的高，整流器件所承受的反向电压要求较高。
方案三、单相桥式整流电路单相桥式整流电路使用的整流器件较多，但其实现了全波整流电路，它将u2的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电压的平均值是半波整流电路的两倍，且如果负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍，且其与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求一样，还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。
5V12V直流稳压电源的设计
5V12V直流稳压电源的设计在5V和12V直流稳压电源的设计中，我们需要考虑多个因素，包括输入电压范围，输出电流需求，稳压精度要求以及保护功能等。
下面是一个基于线性稳压器的5V和12V直流稳压电源的设计方案。
1.设计参数:-输入电压范围:15V-20V-输出电压:5V和12V-输出电流:1A2.设计原理:该设计方案基于线性稳压器的原理，使用集成稳压器芯片来实现稳压功能。
线性稳压器将输入电压降低到所需的稳定输出电压。
该设计方案选用了LM7805和LM7812稳压芯片来实现5V和12V稳压功能。
3.电路图:电路图中包括以下组件:-变压器-整流桥-滤波电容-稳压芯片-输入和输出电容-电源指示灯4.设计步骤:-步骤1:选择适当的变压器来降低输入电压。
根据输出电流需求和线性稳压器的效率，选择合适的变压器。
-步骤2:将变压器输出的交流电经过整流桥整流为直流电，然后通过滤波电容来滤除纹波。
-步骤3:使用稳压芯片来实现稳定的输出电压。
选择LM7805和LM7812芯片，并根据芯片的数据手册连接芯片引脚。
-步骤4:在输入和输出端加入合适的电容来稳定电源电平。
-步骤5:加入电源指示灯来显示电源工作状态。
5.稳压精度要求:LM7805和LM7812芯片具有固定的输出电压，分别为5V和12V。
根据芯片的数据手册，稳压精度可以达到2%左右。
6.保护功能:为了保护电源和连接设备，我们可以在输入端加入过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路等功能。
这些保护功能可以使用过压保护芯片、电流限制电路和温度传感器等元器件实现。
7.总结:通过基于线性稳压器的设计方案，我们可以实现一个稳定的5V和12V直流电源。
在设计过程中，我们需要选择合适的变压器、稳压器芯片以及添加适当的保护功能。
该设计方案可以满足输出电流为1A的需求，并具备较高的稳压精度和保护功能。
写一篇直流稳压电源的电路设计方案
写一篇直流稳压电源的电路设计方案直流稳压电源是电路设计中常用的电源，它可以提供稳定的直流电压输出。
本文将介绍一种简单易懂的直流稳压电源电路设计方案。
一、电路设计方案概览这个直流稳压电源电路设计方案中，使用了一组变压器、桥式整流器、滤波电容、稳压器等电路组件，实现了对电压的稳定输出。
整个电路的组成是比较简单的，经过一定的调试，可以稳定地输出设定值的直流电压。
二、电路的组成与原理1.变压器电路中需要使用变压器，将220V的交流电转化为需要的直流电压。
变压器的原理是：通过变换磁通量比，改变输入和输出之间的电压大小。
选择合适的变压器可以确保输出的电压稳定。
2.桥式整流器在变压器输出交流电压经过整流之前，需要使用桥式整流器将其转化为直流电压。
桥式整流器是一种四个二极管排成桥形的电路，将输入的交流电压变换为只包含正半周的直流电压。
3.滤波电容经过桥式整流器的电压波形仍然存在一定的纹波，因此需要使用滤波电容对电压进行平滑。
滤波电容的容值需要根据输出电压大小和频率来决定，越大的电容能够平滑输出电压信号，降低输出纹波。
4.稳压器最后一个需要使用的电路组件是稳压器，它可以确保输出的直流电压值稳定不变。
稳压器可以分为线性稳压器和开关稳压器两种类型，本设计中选择使用线性稳压器。
线性稳压器通过调整电路中的电阻来确保输出电压稳定，但其效率较低。
三、电路实现过程1.选购元器件在开始进行电路设计之前，需要购买所需的元器件。
需要购买的元器件有：变压器、整流器（可以自己做或者购买），滤波电容、稳压芯片、调节电阻、输出电容等。
2.电路图和焊接电路的原理和组成部分已经介绍完成，接下来就是进行电路图设计和焊接工作。
在进行焊接时，需要按照电路图上的组成部分，逐个焊接电路元件。
请注意电路元件位置和方向。
3.调试和测试在完成电路组装之后，需要对电路进行调试和测试。
可以使用万用表或示波器来测试输出电压并进行调节。
通过调节电路中的电阻，可以获得一个稳定的输出电压。
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模拟电子技术课程设计报告题目名称：直流稳压电源电路设计姓名：学号：班级：指导教师：成绩：目录1课程设计任务和要求 2 2方案设计 2 3单元电路设计与参数计算 4 4总原理图及元器件清单9 5安装与调试 11 6性能测试与分析12 7结论与心得14 8参考文献 14课程设计题目：直流稳压电源电路设计一、课程设计任务和要求:1）用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V）。
2）输出可调直流电压，范围：1.5∽15V；3）输出电流:IOm≥1500mA；（要有电流扩展功能）4）稳压系数Sr≤0.05；具有过流保护功能。
二、方案设计：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，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。
图1稳压电源的组成框图图二整流与稳压过程波形图电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须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。
方案一、单相半波整流电路半波单相整流电路简单，电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示，使用元件少，它只对交流电的一半波形整流，其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高，且输出波形脉动大，其值为：S= =≈1.57，直流成分小，= ≈0.45，变压器利用率低。
图3 单相半波整流电路图 4 单相半波整流电路电压输出波形图方案二、单相全波整流电路使用的整流器件是半波电路的两倍，整流电压脉动较小，是半波的一半，无滤波电路时的输出电压=0.9，变压器的利用率比半波电路的高，整流器件所承受的反向电压要求较高。
方案三、单相桥式整流电路单相桥式整流电路使用的整流器件较多，但其实现了全波整流电路，它将的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电压的平均值是半波整流电路的两倍，且如果负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍，且其与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求一样，还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。
所以综合三种方案的优缺点决定用方案三。
三、单元电路设计与参数计算整流电路采用单相桥式整流电路，电路如图5所示，图 5 单相桥式整流电路当>0时，电流由+流出，经、、流入-，即、导通，、截止；当<0时，电流由-流出，经、、流入+，即、导通，、截止。
电路的输出波形如图6所示。
图6 单相桥式整流电路输出波形在桥式整流电路中，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： = 路中的每只二极管承受的最大反向电压为2(是变压器副边电压有效值)。
在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后，直流输出电压：=(1.1~1.2)，直流输出电流：=（是变压器副边电流的有效值），稳压电路可选集成三端稳压器电路。
±12V直流稳压电源电路总体原理电路图如图7所示，可调式直流稳压电源电路总体原理电路图如图8所示，电流扩展直流稳压电源电路总体原理电路图如图9所示：图7 12V直流稳压电源图8 可调式直流稳压电图 9 电流可拓展直流稳压电源电路1.选集成稳压器，确定电路形式(1)、在±12V直流稳压电源电路实验中的稳压电路，采用固定式三端稳压器，主要使用了集成块78系列及79系列。
78××系列输出为正电压，输出电流可达1A，如7812的输出电流为5mA~1A，它的输出电压为12V。
和78××系列对应的有79××系列，它输出为负电压，如7912表示输出电压为–12V和输出电流为5mA~1A。
故称之为三端式稳压器。
典型应用电路图如图10所示。
图10应用电路图(2)、在可调式直流稳压电源电路中要求输出电压可调，所以选可调式三端稳压器LM317，其特性参数=+1.2V+37V，=1.5A，最小输入、输出压差3V，最大输入、输出压差=40V，能满足设计要求，故选用LM317组成的稳压电路。
稳压器内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。
其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。
电路系列的引脚功能相同，典型电路如图12所示.。
与组成电压输出调节电路，输出电压(1+式中1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压VREF，此电压加于给定电阻两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器，电阻常取值120~240Ω，取=240Ω，则=48Ω，kΩ,故取为5kΩ的精密线绕可调电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。
图中加入了二极管D，用于防止输出端短路时10μF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
图12(3)、在电流扩展中用大功率三极管TIP41C和LM7812稳压器，TIP41C三极管为NPN管，主要参数为：最大工作电压100V，最大工作电流6A，最大耗散功率65W。
设三端稳压器的最大输出电流为，则晶体管的最大基极电流=-，因而负载电流的最大值为=（1+β）（-），故其负载采用大功率的电阻，取=3.9Ω，为10W的电阻。
图中二极管用于消除对输出电压的影响。
2.选择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要的交流电压，通常根据变压器副边输出的功率来选用变压器。
变压器副边与原边的功率比为：=η，式中，η为变压器的效率。
一般小型变压器的效率如表1所示。
<10 10~30 30~80 80~200功率功率η0.6 0.7 0.8 0.85由LM317输入电压与输出电压最小压差：=3V，最大压差为：40V,可得到LM317的输入电压范围为:+≤≤+15V+3V≤≤1.5V+40V18V≤≤41.5V副边电压≥=V，取=17V，副边电流＞≥1.5A，取=1A,通过电流扩展可达到≥1.5A，则变压器副边输出功率≥=25.5W。
由表1可得到变压器的效率=0.7，则原边输入功率≥=36.43W。
为留有余地，选功率为50W的电源变压器。
3．选整流二极管及滤波电容(1)、在±12V直流稳压电源电路设计中整流二极管D选1N4007即可，其极限参数为≥1000V，=1A，满足＞。
滤波电容容量较大，一般采用电解电容器，选用3300μF/50V即可。
电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。
(2)、在可调式直流稳压电源电路及电流扩展直流稳压电源电路中整流二极管D选1N4007，其极限参数为≥1000V，=1A。
满足＞，=的条件。
滤波电容C可由纹波电压和稳压系数来确定，滤波电路的电路图如图14(a)所示，其输出电压波形如图14(b)、(c)所示，将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
已知，=15V，=18V，取=9mV,=0.005＜0.05,符合要求，则稳压器的输入电压的变化量：=滤波电容: C= = =3636电容的耐压应大于=24V。
故取2只3300μF/50V的电容相并联。
（a）（b）（c）图14 滤波电路及其输出波形四、总原理图及元器件清单1．可调式直流稳压电源总原理图如图15所示，±12V直流稳压电源总原理图如图16所示，电流扩展直流稳压电源电路总原理图如图17所示：图15 可调式直流稳压电源总原理图图16 ±12V直流稳压电源总原理图图17 电流可拓展直流稳压电源电路2．元件清单：元件序号型号主要参数元件序号型号主要参数保险管1A 电解电容变压器±15V 电解电容二极管1N4007 ≥1000V,1A电解电容二极管1N4148 ≥75V，25nA三端稳压器LM7912-12V三极管TIP41C100V，6A，65W 三端稳压器LM7812+12VLED1 、LED2 发光二极管三端稳压器LM3171.25~37V电解电容电阻1KΩ电解电容大功率水泥电阻10W，3.9Ω电解电容电阻120Ω五、安装与调试因以上各电路非常相似，很接近，只是在小范围有点差别，所以在安装和调试时是类似的，安装调试如下：1. 首先在变压器的原边接入保险丝FU，以防电路短路损坏变压器或其他元器件，其额定电流要略大于，选FU的熔断电流为1A，各元器件按理论电路图正确焊接，注意布局紧密，不出现虚焊或漏焊。
2. 先选好适当大小的电路板，再合理布局。
3. 安装时先安装较小的元器件，先安装集成稳压电路，再安装整流电路，最后安装滤波电路，有三极管时因三极管对温度很敏感，所以要最后安装，但在安装的过程中要特别注意电容、二极管和三极管TIP41C的极性，并且要注意LM 7812 、LM 7912和LM317管脚的接法。
注意安装要一级测试一级，检查电路安装无误后，再连接安装变压器。
4.接通电源后，静置一会待电路稳定后没出现任何故障（如芯片被烧等）再进行测量，若出现类似状况应立即断开直流电源，检查问题所在并及时排除故障再进行测量。
用万用表分别测量变压器原、副边线圈的输出电压，滤波后的输出电压，7812，7912的输入和输出电压。
对于稳压电路则主要测试集成稳压器是否能正常工作。
其输入端加直流电压≤18V，调节RP1，输出电压随之变化，说明稳压电路正常工作。
整流滤波电路主要是检查整流二极管是否接反，安装前用万用表测量其正、反向电阻。
接入电源变压器，整流输出电压应为正。
断开交流电源，将整流滤波电路与稳压电路相连接，再接通电源，输出电压为规定值，说明各级电路均正常工作，可以进行各项性能指标的测试。
六、性能测试与分析1.±12V直流稳压电源的性能测试：依次用万用表的250V的交流档测量变压器的原边电压，25V的交流档测量变压器的副边电压，25V直流档测量滤波后的输出电压、稳压器的输入电压和电路的最后输出电压，并记录测试结果如下表：相对误差计算:其中变压器的副边电压的理论值为±15V，滤波后的输出电压的理论值为=1.2=1.2*15V=18V， =1.2=1.2*（-15）V=-18V，输出电压的理论值为=+12V，=-12V，则有：变压器副边电压的相对误差：=（15-15）15*100%=0%=（15-15）15*100%=0%;滤波后的输出电压的相对误差：=|18-18.1|18.1*100%=0.55%输出电压的相对误差：=|12-12.05|12.05*100%=0.41%2.可调式直流稳压电源的性能测试按图18电路的连接方法进行稳压电源性能指标测试，输出端接负载电阻，连接好测试电路图检查无误后通电，输入端接220V的交流电压，先将万用表打到25V电压的直流档，然后接上万用表对输出电压进行测量，由小到大慢慢地调节稳压电路中的5K电位器，观察万用表的读数，并记录测试的结果为输出电压可调范围为：1.5V~15V，记录完数据后迅速调节电位器使输出端电压减小，再断电。