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CMOS IRF4905 直流稳压电源及漏电保护装置(261组)

CMOS  IRF4905 直流稳压电源及漏电保护装置(261组)
CMOS  IRF4905 直流稳压电源及漏电保护装置(261组)

直流稳压电源及漏电保护装置

摘要:本设计以International Rectifier公司的第五代P沟道增强绝缘栅型功率场效应管IRF4905为作为调整管,使用精密电阻分压采样与精密稳压源进行比较放大构成反馈电路,构建了线性直流稳压电源,满足低压差和较高压差的DC-DC变换;同时通过单片机对电流的比较和运算,以及三极管对稳压电源的启动开关,实现数控漏电保护功能。整个系统具有输出电压误差小,电压调整率低,电流误差小,微弱电流漏电保护的特点,并设计了人性化的操作界面和的功能,具备有产品的特性。

关键词:DC-DC;场效应管;精密稳压源;反馈电路;漏电保护;

电压调整率

目录

一、系统方案论证和比较 (1)

(一)方案一:三端稳压集成电路 (1)

(二)方案二:三极管串联稳压电路 (1)

(三)方案三:场效应管稳压电路 (2)

(四)方案比较和选择 (3)

二、系统具体设计与实现 (3)

(一)系统详细结构框图 (3)

(二)主要电路设计与分析计算 (4)

(三)软件控制 (8)

(四)创新 (8)

(五)制作工艺 (9)

三、测试方案与结果 (9)

(一)基础部分 (9)

(二)发挥部分 (11)

附录1:稳压电源和漏电保护电路 (12)

附录2:单片机最小系统 (13)

附录3:参考书目 (14)

一、系统方案论证和比较

根据大学课程所学和查阅资料,不能选择开关类型的集成电源芯片,也不能利用工作在开关状态的三极管稳压电路,我们将焦点主要集中在直流稳压电路的低电压线性实现和电流的检测方法这两个关键点上,一步一步的分析和和搭建电路验证,从下面的三个方案中找到了满足任务要求的方案。

(一)方案一:三端稳压集成电路

由于要求是输出电压达到5V,额定输出电流为1A,我们首先想到了用三端稳压集成电路7805作为稳压电源核心,该系统结构如图1所示。

该方案系统结构如图1所示,采用单片机作为漏电保护控制器。

图1 方案一:三端稳压集成电路

该方案中,选用三端稳压集成芯片7805作为稳压电源的核心,单片机作为漏电保护的控制器,具备电路简洁的特点。7805内部的三极管(调整管)的呈现线性放大状态,属于降压型DC-DC,输出电压为5V,有的厂家能够实现1A以上的输出电流;但在实际的应用当中,一方面要求输入和输出电压相差不能太大,特别是输入电压超过12V的时候,多数的7805芯片发热量过大,转换效率降低,容易击穿损坏;另外一方面7805是线性稳压器件,正常情况下有0.7V以及以上的管压压降,有的时候甚至1.2V左右,按照系统要求,在测试低端输入5.5V的直流时候,要求输出能够恒定在5V左右,那么5.5V减去7805芯片的压降,显然不能实现5V的输出。

(二)方案二:三极管串联稳压电路

根据理论所学,在该方案中我们考虑用用分立元件来构建串联型稳压电路,分立元件首选考虑三极管,该系统结构如图2所示。

图2 方案二:三极管分立元件

该方案为三极管串联型稳压电路,调整管选用三极管,工作在线性放大状态,利用电阻分压网络对输出进行采样,然后通过三极管反馈电路对调整管输出进行微调。三极管分为硅管和锗管,硅管的压降一般在0.6到0.7V之间,大功率的可以达到1V的压降,显然在5.5V 的输入下,稳压输出小于5V,不能达到要求;而锗管的压降一般在0.2到0.3之间,满足压降的要求,但是锗管少见,高频特性比较差,低频特性存在方向漏电流比较大的缺点,常用于检波电路。

在该方案中,电流检测方法采用电阻法,利用较高精度的电阻进行电流采样,为了减小电阻本身所带来的损耗,要求电阻有较好的温漂特性,不适合与电压较高和电流较高的场合。

(三)方案三:场效应管稳压电路

选择绝缘栅型场效应管作为调整管,构建稳压电路,该系统如图3所示。

图3 方案三:场效应管稳压电路

该方案中选用MOS管作为调整管,MOS管压降可以到较小的水平,满足低端电压

5.5V转换成为5V的要求,利用高精度的采样电阻对MOS管稳压输出进行采样,然后和高精度的基准电压源通过集成的运算放大电路进行比较运算放大,进而调整MOS管的输出。选用集成的电流检测电路,对加漏电保护前后的电流进行监测,进行A/D转换,送入单片机进行比较和运算,判断是否发生漏电现象,通过控制MOS管的工作状态,实现漏电保护。

该方案由于是线性稳压,同样存在转换效率和功耗方面的问题。

(四)方案比较和选择

经过验证和比较,要达到低电压转换、线性稳压、准确的电流测量等方面的要求,第一和第二种方案不能满足,第三种方案能够满足要求,但是同所有的线性稳压电路一样,存在着转换效率、功耗、散热方面的问题。综上所述,我们选择方案三,同时利用单片机的I/O 口,设计了4*4的行列式键盘和利用了128*64的LCD提供美观的显示界面。

二、系统具体设计与实现

(一)系统详细结构框图

经过上面的分析和论证,我们选择了方案三,下面将方案三进一步细化,将一些单元电路加在其中,得到设计方案的详细结构框图,如图4所示。

图4 设计详细结构框图

在这个方案中,采用自带A/D转换的单片机对检测的电流和电压模数转换,将切换前后的电压和电流进行对比和预算,并将电压电流值在LCD上进行显示,可以通过设定漏电电流,检测漏电保护装置的控制,通过控制IRF4905的通断来开启和切断稳压电源。同时,利用IRF4905的输出电流为单片机系统提供电流。

整体电路图见附件1。

单片机最小系统见附件2。

(二)主要电路设计与分析计算

1.稳压电源分析计算

①稳压过程定性计算分析

稳压电路由MOS调整管IRF4905、R3和R4构成的分压采样反馈电路、TL431构成的基准电压源、LM318构成的误差放大器、以及Q9014构成的驱动电路等几个部分组成。

图5 稳压电路分析

R3和R4采用阻值为1K的精密电阻的构成的反馈网络,取得采样电压VF(理想情况下应该为2.5V),TL431基准电压为VR(非常接近2.5V),误差放大器反相端输入VF,同相端输入VR,将VR与VF比较并将误差放大后积分,用放大积分后的信号驱动并控制Q9014的工作状态,形成负反馈通道,进而控制IRF4905的工作状态,从而达到维持输出电压VO不变的目的,为了提高稳压电路的性能,误差放大器应具有较高的增益和温度稳定性。

控制过程:

相关计算:

②MOS管功耗和散热片选择

MOS管在带负载下的功耗约为P=ViIi-V oIo,在输入为25V,电流为1A的情况下,MOS的功耗约为20W左右,所以必须选择支持20W左右的散热片,如果考虑可靠性,则必须加风扇。

③采样分压电阻温飘对稳压的影响

从前面的计算和分析过程可以知道,分压电阻对输出有较大的影响,所以选择温漂较小的电阻来作为分压电路。

注意这里电路与实际电路有没有区别。在图上要标注VF,

2. 漏电检测电路分析计算

漏电的电流检测采用精度较高的集成芯片MAX472,内置精密电阻,能将电流直接转化为电压输出,通过继电器来控制切换,如图6。

图6 漏电检测电路

①漏电检测过程分析

当继电器到不带漏电保护支路的输出的时候,通过传感电阻将电流从引入到MAX472内部,同U哦OUT端输出期望的电压,实现从电流到电压的转换,然后把电压送到单片机内部,通过自带的10位 A/D转换成为数字信号。

同理,当继电器切换到带漏电保护支路输出的时候,在J2上串接毫伏表表头,调节电阻,,通过MAX472典型电路实现电流到电压的转换,并送到单片机内部进行A/D转换。通过单片机比较有无30ml的漏电电流。

②MAX472的引脚和外围元件

MAX472的引脚如图7所示。

图7: MAX的引脚分布图

MAX472是电流转化为电压的器件,其工作原理如图8所示。

图8:MAX472工作原理

按照芯片设计和电路分析:

Vout=(Isense×Rsense×Rout)/RG,

其中Vout为期望输出电压,Isense为传感电阻的电流,Rsense为传感电阻,Rout为输出上拉电阻。其典型配置如图9。

图9:MAX472外围元件典型配置

③传感电阻和电压输出计算

电流传感电阻和电压计算按照下面的公式进行:

Vout=(Isense×Rsense×Rout)/RG,

3.关断保护分析计算

在关断保护电路中选择三极管通断来间接控制MOS管工作状态的方式,减小MOS管的非工作状态功耗,而不用继电器,继电器在通断的时候,如果后面接了感性负载,容易产生火花,容易烧坏触点,如图10所示。

图10 关断保护电路

当漏电支路漏电超过30mA时候,单片机输出高电平,加载在Q9013的基极,进而导致Q9014饱和截止,IRF4905截止,稳压电源停止工作。

同理,复位采用单片机控制复位方式,给Q9013一个低电平,通过Q9014导致IRF4905导通。

(三)软件控制

由于采用了自带10位A/D转换的单片机,所以单片机软件控制设计的主要要实现电压值的A/D转换,软件滤波,比较计算,开断保护控制,显示,键盘输入等功能。

简要主程序软件流程:

图11:简要主程序软件流程

(四)创新

本系统不仅仅实现了基础部分的功能,而且实现全部发挥部分功能,设计了30mA的漏电保护装置,模拟漏电保护过程,相比其他的线性稳压电路还有如下创新:

?MOS管作为调整管

?采用集成运放作为误差放大器

?采用高精度的基准电压源

?提供指针式电流表

?采用集成的电流检测芯片。

(五)制作工艺

为了方便携带和美观,购买了直流稳压电源和漏电保护装置的外盒,并通过加工,将LCD 显示、接线柱、4*4键盘、指针式电流表灵活布局嵌入在外盒表面,提供测试端口,方便操作和测试。

三、测试方案与结果

测试原理图如下图所示:

图12 测试原理图

(一)基础部分

(1).测试要求:无漏电保护装置时,在输入电压为7-25V时,接入5欧姆负载,测试输出电压和电压调整率。

测试方法:通过单片机控制继电器将把切换开关接在1端,接入5欧姆的负载R L,调整直流电压输入从7V到25V,在高端电压25V的时候,停留几分钟再测试,用外用表测试

负载R L 两端的输出电压,根据定义计算电压调整率,测试过程重复多次。U01为输入为7V的时候测量的输出电压,U02为输入为25V的时候测量的输出电压。

结果分析:电压变动范围与电压调整率满足设计需求。

(2).测试要求:无漏电保护装置时,在输入电压为5.5V-7V变化时,接入5欧姆负载,测试输出电压。

测试方法:通过单片机控制继电器将把切换开关接在1端,接入5欧姆的负载R L,调整直流电压输入从5.5V到7V,选择5.5V、6V、6.5V、7V四个输入电压测试点,用外用表测试负载R L两端的输出电压U。

结果分析:电压变动范围满足设计需求。

(3).测试要求:在无漏电保护装置时,直流输入电压固定在7V,通过滑动变阻器,测试SL

测试方法:调节负载电阻从从5欧姆左右降低到500欧姆左右,使电流从1A到

0.01A变化,通过万用表测试电流和电压,利用公式计算负载调整率,重复测量多次,其中UO1为500欧姆测试的电压值,UO2为5欧姆实测的的电压值。

结果分析:在带负载情况下,电压调整率满足设计需求。

(4).测试要求:制作功率测量与现实电路,实时显示稳压电源输出功率

测试方法:在无漏电保护装置时,接入5欧姆的负载,串接电流表测量电流I以及测量负载的两端的电压U,通过P=UI,算出稳压电源输出功率,与功率显示输出进行比较。

表4:功率显示

结果分析:由于万用表和电流测量芯片本身所产生的误差,实测功率与显示功率有误差,是两种不同的测试方法引起的,误差在可以允许的范围之内。

(二)发挥部分

测试要求:漏电检测与保护装置动作、性能、接入功耗、响应时间测试。

测试方法:将切换开关切换到无漏电保护装置,然后接入20欧姆负载RL,测量其电流I1和电压U1,然后切换开关切换到漏电模拟支路,将滑动变阻器与毫伏表串联到支路中,漏电保护装置没有产生动作时候,测量输出电压U2,同时测量在漏电保护装置产生动作时候的电流I2,计算漏电保护电流I= I1-I2,计算与30mA的工作电流误差绝对值△=︱I-30︱,测量产生漏电保护动作后的RL的两端的电压U3。

接入功耗P≈U1I1-U2I2

表5:漏电保护装置动作、性能、接入功耗测试

其他(漏电保护的相应时间):一般电器漏电保护的动作响应时间要求小于250mS。本电路的漏电保护响应时间由电流检测芯片MAX472的转换时间、单片机的A/D转换时间、单片机的程序指令处理时间、三极管启动时间、MOS管启动时间等组成,没有电磁感应和电感电容等储能元件的充放电过程,预计响应时间在100ms左右,完全满足漏电保护的需求。

结果分析:漏电检测与保护装置,能在较小误差范围内检测到漏电电流,同时启动保护装置,关闭稳压电源,功耗较小,漏电保护响应时间较小。

附录1:稳压电源和漏电保护电路

附录2:单片机最小系统

附录3:参考书目

【1】卿太全常用直流稳压电源电路应用200例中国电力出版社2013年

【2】沙占友等低压差线性稳压器应用技巧中国电力出版社2009年

【3】孙余凯等稳压电源设计与技能实训教程电子工业出版社2007年

【4】丛书编写组新编国内外场效应管、晶闸管速查手册电子工业出版社2008年【6】王昊集成运放应用电路设计360例电子工业出版社2007年

【7】王水平线性稳压器集成电路及应用:基准电压源西安电子科技大学出版社2006年

直流稳压电源电路的设计实验报告

直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路,要求输入电压:220V市电,50Hz,用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路,两组输出电流分别I O≥500mA。 3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 (1)直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下: 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中: 1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。 2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。 4)稳压电路:其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。 (2)整流电路 常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-2所示。在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。 t

可调集成直流稳压电源

模拟电路课程设计报告设计课题:可调集成直流稳压电源 专业班级:08通信项目 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:2018年5月 3V~9V可调集成直流稳压电源 一、设计任务与要求 1.设计一集成稳压电路要求: (1>输出电压可调: (2>最大输出电流: (3>输出电压变化量: (4>稳压系数: 2.通过设计集成直流稳压电源,要求掌握: (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>掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 二、方案设计与论证 1.直流稳压电源的基本原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下:

其中, (1>电源变压器:是降压变压器,它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器的变比由变压器的副边按确定,变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n,式中n是变压器的效率。 (2>整流电路:利用单向导电元件,将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。 (3>滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。

(4>稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。 2.设计方案: 方案一: 采用7805三端稳压器电源: 固定式三端稳压电源(7805>是由输出脚Vo,输入脚Vi和接地脚GND组成,它的稳压值为+5V,它属于CW78xx系列的稳压器,输入端接电容可以进一步的滤波,输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响,此电路的稳定性也比较好,只是采用的电容必须要漏电流要小的钽电容,如果采用电解电容,则电容量要比其它的数值要增加10倍,但是它不可以调整输出的直流电源。所以此方案不易采用.方案二:采用LM317可调式三端稳压器电源: LM317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压. 不过它只能连续可调的正电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路。由一个电阻(R>和一个可变电位器(RP>组成电压输出调节电路,输出电压为:Vo=1.25(1+RP/R>. 由此可见此稳压器的性能和稳压稳定都比上一个三端稳压电源要好,所以此此方案可选,此电源就选用了LM317三端稳压电源,也就是方案二. 三、单元电路设计与参数计算 1.集成三端稳压器 LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压高得多的纹波抑制比。可调整输出电压低到 1.2V,保证1.5A输出电流,典型线性调整率0.01%,80dB纹波抑制比,输出短路保护,过流、过热保护,调整管安全工作区保护,标准三极管封装。 LM317其特性参数: 可调范围为1.25V-7V 最大输出点流为1.5A

连续可调直流稳压电源的设计与制作

目录 一、设计目的 (1) 二、设计任务及要求 (1) 三、设计步骤 (1) 四、总体设计思路 (2) 五、实验设备及元器件 (5) 六、测试要求 (5) 七、设计报告要求 (6) 八、注意事项 (6)

直流稳压电源的设计 一、设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求: ①输出电压可调:U o=+3V~+9V ②最大输出电流:I omax=800mA ③输出电压变化量:ΔU o≤15mV ④稳压系数:S V≤0.003 2.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。 3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。 4.批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。 三、设计步骤 1.电路图设计 (1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。 (2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。 (3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。 (4)总电路图:连接各模块电路。 2.电路安装、调试 (1)为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。 (2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。 (3)重点测试稳压电路的稳压系数。 (4)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。

直流稳压电源设计实验报告(模电)

直流稳压电源的设计实验报告 一、实验目的 1.学会选择变压器、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.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法 二、实验任务 利用7812、7912设计一个输出±12V 、1A 的直流稳压电源; 三、实验要求 1)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形; 2)输入工频220V 交流电的情况下,确定变压器变比; 3)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期); 4)求滤波电路的输出电压; 5)说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。 四、实验原理 1.直流电源的基本组成 变压器:将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 整流电路:利用二极管的单向导电性,将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。 滤波电路:将脉动电压中的文波成分滤掉,使输出为比较平滑的直流电压。 稳压电路:使输出的电压保持稳定。 4.2 变压模块 变压器:将220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。 4.2 整流桥模块 整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用,因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D 1~D 4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。 由上面的电路图,可以得出输出电压平均值:2)(9.0U U AV o ≈ ,由此可以得V U 152=即可 即变压器副边电压的有效值为15V 计算匝数比为 220/15=15 2.器件选择的一般原则 选择整流器 流过二极管的的平均电流: I D =1/2 I L 在此实验设计中I L 的大小大约为1A 反向电压的最大值:Urm=2U 2 选择二极管时为了安全起见,选择二极管的最大整流电路I DF 应大于流过二极

模拟电子 课程设计 直流稳压电源的设计

新疆大学 课程设计报告 所属院系:电气工程学院 专业:电气工程及其自动化 课程名称:电子技术基础A 设计题目:直流稳压电源的设计 班级: 学生姓名: 学生学号: 指导老师: 常翠宁努尔.买买提 完成日期:2017. 7. 01

课程设计题目:直流稳压电源的设计 要求完成的内容: 1.输出直流电压1.5~10V可调; 2.输出电流I m=300mA; O 3.稳压系数Sr≤0.05; 4.具有过流保护功能。 指导教师评语: 该生通过查阅文献和资料和手册,能够综合运用电子技术课程中所学到的理知识,并能消 化和理解,把理论与实践进行结合起来。具有分析问题和解决问题的能力,较好地完成了设计任务。 评定成绩为: 指导教师签名:2017年 7 月01 日

直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计要求是设计中包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。通过四部分的组合将 220V 交流电压转变为设计要求直流电压。并且用仿真软件进行仿真分析。 一、方案设计 1.总体设计框架图 方案的总体思路如下:直流稳压电源一般由直流电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成,其基本框图如下: 1.1电源变压器 是降压变压器,它将220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。 1.2整流电路 此设计的整流部分主要采用桥式电路,即由四个二极管交叉而成。但使用二极管时应注意以下问题: (1) 最大整流电路流f I 指二极管长期运行允许通过的最大正向平均电流。若使用时超过此值,有可能烧坏二极管。 U (2) 最高反向工作电压rm 指允许施加在二级管两端的最大方向电压,通常为击穿电压的一半。 (3) 反向电流r I 指二极未击穿时的反向电流值。其值会随温度的升高而急剧增加,其值越小,二极管的单向导电性越好。但是反向电流值会随温度的上升而显著增加。 (4) 最高工作频率f

可调直流稳压电源课程设计报告

可调的直流稳压电源电路设计 目录 一、设计目的 (2) 二、设计任务及要求 (2) 三、实验设备及元器件 (2) 四、设计步骤 (3) 1.电路图设计方法 (3) 2、设计的电路图 (3) 五、总体设计思路 (4) 1.直流稳压电源设计思路 (4) 2.直流稳压电源原理 (4) 1、直流稳压电源 (4) 2、整流电路 (5) 3、滤波电路——电容滤波电路 (6) 4、稳压电路 (8) 5、设计的电路原理图 (9) 3.设计方法简介 (9) 六、课程设计报告总结 (11)

一、设计目的 1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二、设计任务及要求 1、设计一个连续可调的直流稳压电源,主要技术指标要求: ①输入(AC):U=220V,f=50HZ; ②输出直流电压:U0=9→12v; ③输出电流:I0<=1A; ④纹波电压:Up-p<30mV; 2、设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。 3、自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。 三、实验设备及元器件 1、装有multisim电路仿真软件的PC 2、三端可调的稳压器LM317一片 3、电压表、滑动变阻器、二极管、变压器

四、设计步骤 1.电路图设计方法 (1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。 (2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。 (3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。 (4)总电路图:连接各模块电路。 (5)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。 (6)采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输 出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调,因要求电 路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器 件较少,成本低且组装方便、可靠性高。 2、设计的电路图 图1 可调的直流稳压电源

直流稳压电源设计实验报告

电气工程系电子信息工程技术专业 题目:直流稳压电源设计 学生姓名:刘现华班号:电信一班学号: 100222101013 指导教师:

一、设计题目 题目:直流稳压电源设计 二、设计任务: 设计并制作用晶体管、电阻器、电容组成的直流稳压电源。 指标:1、输入电压: 2、输出电压:3- 6V、6-9V、9-12V三档直流电压; 3、输出电流:最大电流为1A; 4、保护电路:过流保护、短路保护。 三、理电路和程序设计: 一电路原理方框图: 图1.1 四、原理说明: (1)选用集成稳压器构成的稳压电路, 选用可调三端稳压器LM317,其特性参数V o=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差(Vi-V o)max=40V。符合本任务的基本要求。

(2)选电源变压器 集成稳压电源的输出电压V o即是此电路的输出电压。稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax,输入电压根据公式 V omax+(Vi-V o)min≤Vi≤V omin+(Vi-V o)max可求出其范围为12V≤Vi ≤43V。故副边电压取V2=12V,副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W,由下表可得变压器的效率为0.7。则原边输入功率P1>P2/η=17W。为留有余地,选取功率为20W的变压器。 图1.2 (3)选整流二极管及波电容 整流二极管D选IN4001,其极限参数为VRM≥50V,IF=1A,满足要求。滤波电容C可由纹波电压△V op-p和稳压系数来确定。由式Vi=△V op-pVi /V oSv得△Vi =2.2V,由式C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi 得C=3636μF。电容C的耐压应大于17V,故取2只2200μF/25V的电容相并联。 (4)电阻RP1的取值 由式V o=(1+Rp1/R1)1.25,取R1=240Ω,则RP1=336Ω时输出电压为3V,RP1=1.49Ω时输出电压为9V ,故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V,当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大,使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V

直流稳压电源的项目设计方案

直流稳压电源的项目 设计方案 (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)要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图; (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

集成直流稳压电源设计

要求: 一、论文提纲 论文应包含以下几个部分:封面(自行设计)、文章标题,作者姓名,作者单位(学校、专业、班级全称),中文摘要,英文摘要,正文,参考文献等。 二、论文格式要求 1、[摘要](以摘录或缩编方式复述文章的主要内容):50~300字; 2、[关键词](选用可表达文章主要内容的词或词组):3~8个关键词; 3、[标题]:论文题目十分重要,必须用心斟酌选定。(1)准确得体,论文题目能准确表达论文内容,恰当反映所研究的范围和深度。(2)简短精炼,力求题目的字数要少,用词需要精选,一般不超出20个字。(3)外延和内涵要恰如其分。 4、[正文]: (1)论文正文篇幅一般在5000-10000字不等,包括简短引言、论述分析、结果和结论等内容。文字太少就不能充分展开论述。(2)文中出现的外文缩写,除公知公用的,首次出现一律应标有中文翻译或外文全称。(3)文中图、表应有自明性,且随文出现。(4)图中文字、符号必须写清,所有出现的数值都应标有明确的量与单位。(5)文中表格一律采用“三线表”。(6)文中有关量与单位必须符合国家标准和国际标准,用单个斜体外文字母表示。(7)正文章节编号采用三级标题顶格排序。一级标题形如1,2,3,…排序;二级标题形如1.1,1.2,1.3,…排序;三级标题形如1.1.1,1.1.2,1.1.3,…排序;引言不必排序。 5、[参考文献]: 参考文献主要有专著(M),论文集(C),报纸文集(N),期刊文章(J),学位论文(D),报告(R),标准(S),专利(P),其他未说明文章(Z)等。参考文献如为专著,所列项目包括:作者姓名.书名.版本.出版地:出版者,出版年;参考文献如为期刊,所列项目包括:作者姓名.版本.年.月.卷(期)~年.月.卷(期).出版地:出版者,出版年;参考文献如为电子文献,所列项目包括:作者姓名.电子文献题名.文献出处或网址,发表或更新日期.。 三、论文撰写内容参考 反映集成电路课程讲授基本内容及相关芯片应用实际,进行实际系统分析及应用研究。可从以下方面展开论述: 1、综述类。介绍集成电路的发展及现状,包括模拟集成电路、数字集成电路及模 数混合集成电路的发展、现状及应用。 2、实际应用设计分析类。结合具体芯片进行系统设计分析,包括软件设计仿真; 硬件设计及芯片选型。重点体现集成芯片的功能应用。可选基本应用范围包括但 不限于:模拟集成电路的线性及非线性应用;集成变换器集成应用;集成信号发 生器;集成有源滤波器;集成稳压电源;语音和图像集成电路;数字集成电路及

课程设计_可调直流稳压电源

电子科学与技术专业课程设计 目录 一、设计目的作用 (1) 二、设计要求 (1) 2.1 直流稳压电源的种类及选用 (1) 2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (2) 2.3 串联型直流稳压电源的设计要求 (2) 三、设计的具体实现 (2) 3.1 系统概述 (2) 3.2 单元电路设计与分析 (4) 3.2.1 降压电路 (5) 3.2.2 整流电路 (5) 3.2.3 滤波电路 (7) 3.2.4 稳压电路 (9) 3.3 元件电路参数计算 (10) 3.4 改进方案 (11) 3.5 电路主要测试数据 (12) 四、总结 (12) 五、附录 (12)

六、参考文献 (14)

设计要求 2.1 直流稳压电源的种类及选用 直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型: (1)化学电源:平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。 (2)线性稳压电源:线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热,而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品;缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。 (3)开关型直流稳压电源:电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹,功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态,开关电源因此而得名。开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相 对于线性电源来说纹波较大(一般≤1% V ) (P P o-,好的可做到十几mV P P- 或更小)。 它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。 2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (1)稳定性好 当输入电压Usr(整流、滤波的输出电压)在规定范围内变动时,输出电压Usc的变化应该很小一般要求。由输入电压变化而引起输出电压变化的程度,称为稳定度指标,常用稳压系数S来表示:S的大小,反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下,S越小,输出电压的变化越小, 电源的稳定度越高。通常S约为10-2~10-4。 (2)输出电阻小 负载变化时(从空载到满载),输出电压Usc,应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。输出电阻(又叫等效内阻)用rn表示,它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。rn反映负载变动时,输出电压维持恒定的能力,rn越小,则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压

直流稳压电源课程设计报告(1)

模拟电路课程设计报告设计课题:直流稳压电源的设计班级:电子1101 学号: 姓名:刘广强 指导老师:董姣姣 完成日期:2012年6月19

目录 一、设计任务及要求 (3) 二、总体设计思路 (3) 1.直流稳压电源设计思路 (3) 2.直流稳压电源原理 (3) 3、滤波电路——电容滤波电路 (5) 4、稳压电路 (7) 5、设计的电路原理图 (8) 三、.设计方法简介 (8) 四、软件仿真结果及分析 (10) 五、课程设计报告总结 (12) 六、参考文献 (13)

一、设计任务及要求 1、设计一个连续可调的直流稳压电源,主要技术指标要求: ①输出直流电压:U0=9→12v; ②纹波电压:Up-p<5mV; ③稳压系数:S V≤5% (最大的波动不能超过5%) 2、设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。 3、自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。 二、总体设计思路 1.直流稳压电源设计思路 (1)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。 (2)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)。 (3)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。 (4)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,供给电压表。 2.直流稳压电源原理 1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图

直流稳压电源电路设计

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。

±12V简易直流稳压电源课程设计设计

电工与电子技术课程设计直流稳压电源设计 专业 班级 姓名 指导教师 日期_ __

前言 主要内容: 课题名称与技术要求: 设计课题:串联型晶体管稳压电源 <1>输出直流电压Uo=12V,且连续可调,调节范围±2V <2>最大输出电流Ilm≤200mA <3>稳压系数Sr<10% <4>具有过流保护功能 资料收集与工作过程简介: 在这次课程设计的过程中,我仔细看了课程设计的要求,去逸夫图书馆借了相关的资料,查阅了设计论文的格式样本,比较了各种设计方案的优劣,最终把自己觉得最好的方案的相关参数计算出来。自从上个学期开始,我们就开始学电工,这学期的模电在实际生活中十分有用,在设计过程中我也发现了许多问题,正如参加飞思卡尔设计电路焊板子一样,我还有很多不足之处。通过了对该电路的设计,调试,我学会了用整流变压器,整流二极管,滤波电容以及集成稳压器等元件设计直流稳压电源。 这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

目录 摘要---------------------------------------------------------------------4 设计要求---------------------------------------------------------------6 主要器件选择---------------------------------------------------------9 单元电路设计原理,参数计算------------------------------------12 结论与心得体会-----------------------------------------------------17 参考文献--------------------------------------------------------------18 元器件明细表--------------------------------------------------------19

线性可调直流稳压电源

宁波大红鹰学院 《模拟电子技术》 课程设计报告 课题名称:线性可调直流稳压电源 分院:机械与电气工程学院 教研室:电气工程及其自动化 班级: 11电自3 姓名:XXX 学号:xxxxxxxxxx 指导教师:XX XXX 二○一三年十二月

线性可调直流稳压电源 一、设计任务 1、课题名称:线性可调直流稳压电源 2、设计要求 ①输出电压:V =4.5~12.0V; o ≥1A; ②最大输出电流:I omax ③输出纹波:V ≤10mV; P-P ④电压调整率:K u≤5%(最大输出电流时); ⑤电流调整率:K i≤3%。(输出为12V时)。 二、硬件设计 1、直流稳压电源设计思路 (1)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。 (2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向脉动直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。 (3)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。 (4)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,供给电压表。 2、直流稳压电源原理 (1)、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 图1直流稳压电源的方框图

①电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。 ②整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电 ③滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。 ④稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。 (2)、整流电路 ①直流电路常采用二极管单相全波整流电路 图2单相桥式整流电路 ②工作原理 设变压器副边电压u2=错误!未找到引用源。U2sinωt,U2为有效值。在u2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L,且方向是一致的。 图 3单相桥式整流电路简易画法及波形图 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,即电路中的每只二极管承受的最

直流稳压电源课程设计报告.

直流稳压电源课程设计报告 设计任务及要求 1.设计任务 设计一直流稳压电源,满足: (1)当输入电压在220V交流时,输出直流电压为6-9V; (2)输出纹波电压不于5mv (3),稳压系数<=0.01; (4)具有短路保护功能; (5)最大输出电流为:Imax=0.8A 2.要求通过设计学会; (1)如何选择变压器、整流二极管、滤波电容及调整三极管或集成稳压块;(2)合理选择电路结构,并完成全电路元器件参数设计、绘制电路图;(3)短路保护实现方法 (4)掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法 (5)撰写设计报告。 3.设计注意: (1)电源变压器、整流二极管、滤波电容、调整三极管或集成稳压块等元件只做选择性设计; (2)完成全电路元器件参数设计、绘制出整体电路图; (3)撰写设计报告要符合下列格式并按时上交,逾期将延与下届。 一、书写要求 二、上交时间要求 上交书面及电子稿发至邮箱:

撰写设计报告格式:(仅供参考,不要全部抄龚) 见附录一 集成直流稳压电源的设计与制作 姓名 1 绪言 随着半导体工艺的发展,稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电子设备中应用十分普遍,基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多,应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说,通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中,又以三端式稳压器应用最为广泛。 2 设计要求

1.初始条件: (1)集成稳压器选用LM317与LM337或其他芯片,性能参数和引脚排列请查阅集成稳压器手册。 (2)电源变压器为双15V/25W。 (3)其参考电路之一如图1所示 图1 ±1.25V-±15V连续可调直流稳压器参考电路原理图 2.主要性能指标:(1)输出电压Vo:±1.25 - ±12V连续可调。 (2)最大输出电流Iomax=800mA (3)纹波电压ΔVop-p≤5mV (4)稳压系数Sv≥3X10-3 3.设计要求:(1)依据已知设计条件确定电路形式。 (2)计算电源变压器的效率和功率。 (3)选择整流二极管及计算滤波电容 (4)安装调试与测量电路性能,画出实际电路原理图。 (5)按规定的格式,写出课程设计报告。 3 总体设计思路 在本次课程设计中我准备采用串联型稳压电路,集成稳压器选用LM317与LM337,电源变压器选用双15V/25W。 由于输入电压u1发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压U I会随着变化。因此,为了维持输出电压U I稳定不变,还需加一级稳压电路。

12V直流稳压电源工程设计方案

12V直流稳压电源设计 一、摘要 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、电解电容等。实测结果表明,该装置实现了题目要求的全部功能,实现了题目的基本要求。 关键词:直流、整流、稳压、滤波、电源 二、设计目的 1.学会选择变压器、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.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 三、设计任务 设计一个直流稳压线性电源,输入220V,50Hz的正弦交流信号,输出±12V对称稳压直流电。 四、遇到问题 因为是模拟电路所以误差会比较大,电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件,一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作,或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。要注意

输入电压的器件如稳压管,一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏,只能换新的来替代。 五、原理电路和程序设计 电路原理方框图 1.直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 (1)是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定。 (2)整流滤波电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。 (3)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。 六、电路图和各部分波形图

可调直流稳压电源的设计说明

. .页脚. 可调直流稳压电源设计报告 任微明(学号:) (物理与电子信息学院 10级科技班, 呼和浩特 010022) 指导教师:高焕生 摘要:主要采用变压器、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V交流电转换成电压3~12V的直流电源。其中,稳压电路采用三端固定稳压器LM317达到稳压效果,因此系统可根据实际需要对其设计进行适当的修改。本系统设计方便简单、易学易改、成本低廉、功能实用。 关键字:变压器;整流;滤波;稳压 1 设计容及要求 1.1 设计目的 1、学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3、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。 (3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。 1.2 设计容 设计一波形直流稳压电源,满足:当输入电压在220V±10%时,输出直流电压为3~12V。 1.3 设计要求 (1)电源变压器做理论设计; (2)合理选择集成稳压器; (3)完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图,PCB板;

(4)撰写设计报告、调试总结报告。 2 设计方法与步骤 2.1 设计方法 单元电路设计、PCB板设计、电路的组装与调试。 2.2 设计步骤 (1)功能和性能指标分析:对题目的各项要求进行分析,整理出系统和具体电路设计所需的更具体、更详细的功能要求和技术性指标数据,以求得设计的原始依据。 (2)画出总体电路图,要求按相关规定,布局合理,图面清晰,便于对图的理解和阅读,为组装、调试和维修时做好准备。 (3)按总电路图安装电路,调试并改进。 3 电路的设计 图3 整体电路图 3.1 电源变压器 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流压含有较的纹波,必须通过滤波电路加以滤波,从而得到平滑的直流电压。电源变压器的作用是将交流220V的电压变为所需的电压值,然后通过的电压还随电网电压波动、负载何温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后,还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载何温度变化时,维持输出直流电压稳定。 3.2 整流电路 利用二极管的单向导电性,将交流电压变成单向脉动电压的电路,称为整流

直流稳压电源设计实验报告

实训报告 题目名称:直流稳压电源电路 系部:电气与信息工程系专业班级:机制14-3 学生姓名:郭欣欣 学号:2013211171 指导教师:刘岩 完成日期:2018年1月17日

摘要 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词: 半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压

目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2) 4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 5.1集成稳压器件LM317 (3) 5.2 LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 6.1电路参数计算 (4) 6.2元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 2.1稳压系数的测量 (6) 2.2输出电阻的测量 (6) 2.3纹波电压的测量 (7) 2.4测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)

直流稳压电源设计实验报告

直流稳压电源设计实验报 告 Prepared on 22 November 2020

实训报告 题目名称:直流稳压电源电路 系部:电气与信息工程系 专业班级:机制 14-3 学生姓名:郭欣欣 学号: 指导教师:刘岩 完成日期: 2018年1月17日 摘要 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。 本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件稳压电路将交流电压转化为直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 随着电子技术的快速发展,高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来 越高,如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。直流稳 压源为电路提供直流电压和能量,其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件LM317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出,并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。 关键词:半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压 目录 一、设计要求 (1) 二、原理分析与设计步骤 1.直流稳压电路结构的选择 (1) 2.交流变压器 (2) 3.整流电路 (2)

4.滤波电路 (2) 5.集成稳压电路 集成稳压器件LM317 (3) LM317典型接法 (4) 6.参数计算与器件选择 (4) 电路参数计算 (4) 元器件清单 (5) 三、实验步骤与测试结果 1.电路搭接与仪器调试 (6) 2.性能参数测试 稳压系数的测量 (6) 输出电阻的测量 (6) 纹波电压的测量 (7) 测量结果分析 (7) 四、实验小结 (7)

可调直流稳压电源

要制作可调直流稳压电源,首先来了解一下可调直流稳压电源的基本工作原理。直流稳压电源工作流程为降压、整流(把交流电变直流电),输入滤波、三端稳压器稳压、输出滤波五部分。下面是具体介绍。 220V的交流电从直流稳压电源插头经保险管送到变压器的初级线圈,并从次级线圈感应出经约9V的交流电压送到4个二极管。二极管在电路中的符号有短线的一端称为它的负极(或阴极),有三角前进标志的一端称为它的正极(或阳极)。基本作用是只允许电流从它的正极流向它的负极(即只能按三角标示的方向流动),而不允许从负极流向正极。我们知道,交流电的特点是方向和电压大小一直随时间变化,用通俗的话说,它的正负极是不固定的。但是不管从变压器中出来的两根线中哪根电压高,电流都能而且只能由D3或D4流入右边的电路,由D1或D2流回去。这样,从右边的电路来看,正极永远都是D3和D4连接的那一端,负极永远是D1和D2连接的那一端。这便是二极管整流的原理。 二极管把直流稳压电源交流电方向变化的问题解决了,但是它的电压大小还在变化。而电容器有可以存储电能的特性,正好可以用来解决这个问题。在电压较高时向电容器中充电,电压较低时便由电容器向电路供电。这个过程叫作滤波。图中的C1便是用来完成这个工作的。 经过C1滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路LM317T的Vin端(3脚)。LM317T是一种这样的器件:由Vin端给它提供工作电压以后,它便可以保持其+V out端(2脚)比其ADJ端(1脚)的电压高1.25V。因此,我们只需要用极小的电流来调整ADJ端的电压,便可在+V out端得到比较大的电流输出,并且电压比ADJ端高出恒定的1.25V。我们还可以通过调整PR1的抽头位置来改变输出电压-反正LM317T会保证接入ADJ端和+V out 端的那部分电阻上的电压为1.25V!所以,可以想到:当抽头向上滑动时,直流稳压电源输出电压将会升高! 图中C2的作用是对LM317T 1脚的电压进行小小的滤波,以提高直流稳压电源输出电压的质量。图中D5的作用是当有意外情况使得LM317T的3脚电压比2脚电压还低的时候防止从C3上有电流倒灌入LM317T引起其损坏。 元件选择: 直流稳压电源大部分元件的选择都有弹性。IC选用LM317T或与其功能相同的其它型号(如KA317等,可向售货员咨询)。直流稳压电源变压器可以选择一般常见的9-12V的小型变压器,二极管选1N4001-1N4007均可。C1选择耐压大于16V、容量470-2200μF的电解电容均可。值得注意的是C2的容量表示法:前两位数表示容量的两位有效数字,第三位表示倍率。如果第三位数字为N,则它的容量为前两位数字乘以10的N次方,单位为PF。如C2的容量为10×104=100000PF=0.1μF。C2选用普通的磁片电容即可。C3的选择类似于C1。电阻选用1/8W的小型电阻。现在的小电阻一般用色环来标示其阻值,如果你还不会识别这种表示法,请看这篇文章-色环电阻的识别。 本直流稳压电源需要的元件都可以在电子商店买到,主要元件清单如下:

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