12V半导体直流稳压电源课程设计01

湖南工学院课程设计说明书

课题名称：半导体直流稳压电源设计

专业名称：电气工程及其自动化

学生班级：电气本1202

学生姓名：何雄

学生学号：1230140217

指导教师：雷美艳

课题设计任务书

课题:半导体直流稳压电源的设计和测试

（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案；

3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法；

（二）设计要求和技术指标

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△V 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）在万能板或面包板或PCB板上制

作一台直流稳压电源；

（5）测量直流稳压电源的内阻；

（6）测量直流稳压电源的稳压系数、纹

波电压；

（7）撰写设计报告。

（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增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV 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ΔVo，

r o =ΔV

O

/ΔI

L

。

纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O，由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定误差。

2、实验仪器设备

自耦变压器一台、数字万用表、交流毫伏表、面包板或万能板、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

3、参考书

《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社

《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社

《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社

（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点，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

课题设计任务书 (1)

第一章绪论 (5)

1．1制作半导体直流稳压电源的目的要求 (5)

1．2基本知识介绍 (6)

第二章设计方案及电路设计 (10)

2．1 设计方案（总体框图设计） (10)

2．2 电源变压器电路的设计 (11)

2．3 整流电路的设计 (11)

2．4 滤波电路的设计 (13)

2．5 稳压电路的设计 (15)

2．6 整体电路的参数确定及元件选择 (17)

第三章仿真 (20)

3．1 Mulisim仿真软件的简介 (20)

3．2 半导体直流稳压电源仿真电路 (21)

3．3 仿真结果及其分析 (21)

第四章制作与调试 (26)

4．1 安装调试电路 (26)

4．2性能指标测量与误差分析 (26)

第五章结论与心得 (28)

附录 (29)

附录A (29)

附录B (30)

参考文献 (31)

第一章绪论

直流稳压电源应用广泛，几乎所有电器、电力或电子设备都毫不例外地需要稳定的直流电压（电流）供电，它是电子电路工作的“能源”和“动力”。不同的电路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供，如何将交流电压（电流）变为直流电压（电流）供电？又如何使直流电压（电流）稳定？这是电子技术的一个基本问题。解决这个问题的方案很多，归纳起来大致可分为线性电子稳压电源和开关稳压电源两类，它们又各自可以用集成电路或分立元件构成。

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原理，Multisim软件

1.1 制作半导体直流稳压电源的目的要求

（1）、设计一个串联直流稳压电源。要求输入交流电压：U=220V，f=50Hz，输出直流电压：U=12V，输出直流电流：Imax=500mA。提示：小功率直流电源一般由交流电源、变压器、整流、滤波和稳压电路几个部分组成。

（2）、所设计的电路在Multisim仿真软件中，进行测试。

1.1.1基本目的

此次课程设计选择使用分立式元器件构成串联直流稳压电源。通过本次学习了解相关分立式元器件的基本结构、工作原理、特性和参数以及由它们