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线性可调直流稳压电源

线性可调直流稳压电源
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

大反向电压为 (U

是变压器副边电压有效值)。

2

(3)、滤波电路——电容滤波电路原理图

采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分,使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。

在整流电路的输出端,即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C,则构成了电容滤波电路,如图4所示电路,由于滤波电容与负载并联,也称为并联滤波电路。

图4单相桥式整流电容滤波电路

从图3可以看出,当u2为正半周时, 电源错误!未找到引用源。通过导通的二极管VD1、VD3向负载R L供电,并同时向电容C充电(将电能存储在电容里,如t1~t2),输出电压

u0=u c≈u2;错误!未找到引用源。达峰值后u2减小,当u0≥u2时,VD1、VD3提前截止,电容C通过RL放电,输出电压缓慢下降(如t2~t3),由于放电时间常数较大,电容放电速度很慢,当u c下降不多时u2已开始下一个上升周期,当u2>u0时,电源u2又通过导通的VD2、VD4向负载R L供电,同时再给电容C充电(如t3~t4),如此周而复始。电路进入稳态工作后,负载上得到如图中实线所示的近似锯齿的电压波形,与整流输出的脉动直流(虚线)相比,滤波后输出的电压平滑多了。

显然,放电时间常数R L C越大、输出电压越平滑。若负载开路(R L=∞),电容无放电回路,输出电压将保持为错误!未找到引用源。的峰值不变。

输出电压的估算:

显然,电容滤波电路的输出电压与电容的放电时间常数τ=R L C有关,τ应远大于u2的周期T,分析及实验表明,当

τ=R L C≥(3~5)T /2

时,滤波电路的输出电压可按下式估算,即

U O≈1.2U2

整流二极管导通时间缩短了,存在瞬间的浪涌电流,要求二极管允许通过更大的电流,管子参数应满足

I FM>2I V=I O

在已知负载电阻R L的情况下,根据式子选择滤波电容C的容量,即

C≥(3~5)T /2R L

若容量偏小,输出电压U O将下降,一般均选择大容量的电解电容;电容的耐压应大于u2的峰值,同时要考虑电网电压波动的因素,留有足够的余量。

电容滤波电路的负载能力较差,仅适用于负载电流较小的场合。

(4)、稳压电路

图5稳压电路原理图

①电路的构成:同相比例运算电路的输入电压为稳定电压,且比例系数可调,所以输出电压就可调;同时为了扩大输出电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成具有放大环节的串联型稳压电路。用两个TIP41组成的复合管做调整管,电阻R1与稳压管D3构成基准电压电路,电阻R2、R3和R4为输出电压的采样电阻,集成运放LM358作为比较放大电路。调整管、基准电压电路、采样电阻和比较放大电路构成串联型稳压电路的基本部分。电容C1、C2和C3起到滤波作用。

②稳压原理:由于某种原因(如电网电压波动或负载电阻的变化等)使输出电压U0升高(降低),采样电路将这一变化趋势送到A的反相输入端,并与同相输入端电位U Z经行比较放大;A的输出电压,即调整管的基极电位降低(升高);

因为电路采用射极输出形式,所以输出电压U0必然降低(升高),从而使U0得到稳定。

U 0↑→ U

N

↑→U

B

↓→U

U

0↓→ U

N

↓→U

B

↑→U

电路是靠引入深度电压负反馈来稳定输出电压的。

3、原理图

图6线性可调直流稳压电源原理图

三、实物

图7线性可调直流稳压电源正面

图8线性可调直流稳压电源反面仿真结果:

①输出电压:Vo=4.09~12.2V

②最大输出电流: I0max≥1A

③输出纹波:V P-P≤10mV

④电压调整率:K u=0%≤5%(最大输出电流时)

⑤电流调整率:K i=0.15%≤3%。(输出为12V时)

实验结果:

①输出电压:Vo=4.4~12.4V

②最大输出电流:I0max=1.033A≥1A

③输出纹波:V P-P≤10mV

③电压调整率:0.08%≤K u≤1.3%≤5%(最大输出电流时)

④电流调整率:0.08%≤K i≤1.25%≤3%。(输出为12V时)

四、方案总结

图9最先设计方案

最先设计的方案稳压模块集成运放输出端通过电阻R3分压再通过调整管是输出端稳压。通过焊好电路板测试时发现不能进行稳压,电压会随着负载的变化而变化,调整管射极输出端受到负载影响,稳定性较差。优化设计方案后将电阻R1和R2去掉换成晶体管TIP41后稳压模块的稳定性受到的影响降低。

图10优化后方案

五、主要元器件

图 11 LM358

图 12 TIP41

图 13 IN4007

图 14 ZPD 3.3V

六、元器件清单

七、课程设计总结

通过此次课程设计,使我对模拟电子技术方面的知识有更加深的认识,在设

计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识领悟不够透彻和经验不足。实践出真知,通过亲自动手操作,使我对书本上的知识更加看重,以前觉得书本上的知识就是应付考试就够了,但通过实际自己动手设计方案就发现书本上的知识非常有用,实践需要理论指导。

过而能改,善莫大焉。在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的步骤。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后经过多次试验后优化方案解决了稳定性差的问题。

课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升。设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等,掌握了可调直流稳压电源构造及原理。

我认为,在这次课程设计中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。回顾起这次课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过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,才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

课程设计过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教,从书本和网络上寻找解决的办法,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。

可调式直流稳压电源设计

可调式直流稳压电源设计 姓名:艾林 学号:09325201 专业:电子信息工程 班级:093252 指导教师:黄河 2011年1月1 日

目录 一课程设计目地 (3) 二功能电路整体思路 (3) 三功能模块分析 (4) 四心得体会 (9) 五实物展示 (10) 六参考文献 (11) 七致谢 (11)

一设计目的 本次设计的题目为“可调试直流稳压电源”。在设计过程中应实现以下几点要求: 1.输入电压为220V AC 输出为直流电压 2.电压变化范围:1.8~17V 3.连续可调 二功能电路整体思路 若实现稳压电源,首先就要就电路进行稳压。在稳压方面可选用变压器来完成。由输入交流电压变为直流则须对电路进行整流。本次设计选用全波桥式整流电路进行整流。然后要对输入的电压进行调节。在调节方面。可选用可调节三端正电压稳压器进行调节(LM317)。通过整流后得电流幅值变化很大,所以需要用电容对电流进行滤波。然后输出即可。 电路模块: 稳压——>整流——>调压——>滤波——>输出

三功能模块分析 ⑴元件清单 注:制作实物所需其它设备:电烙铁覆铜板焊锡漆包线钳子等。

⑵元件性能分析 ①.色环电阻 电阻值计算示意图下如图所示: ②桥式整流器 原理图: 桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。用来将交流电转变成直流电。桥式整流器利用四个二极管,两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通,得到正的输出;输入正弦波的负半部分时,另两只管导通,由于这两只管是反接的,所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接,外用绝缘朔料封装而成,大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封,增强散热。桥式整流器品种多,性能优良,整流效率高,稳定性好,最大整流电流从0.5A到50A,最高反向峰值电压从50V到1000V。

高稳定度低纹波的线性稳压电源设计

高稳定度低纹波的线性稳压电源设计 中心议题: 高稳定度低纹波的稳压电源" title="线性稳压电源">线性稳压电源系统总体方案设计 线性稳压电源的主要功能模块分析 电源性能测试 本文设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源,介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。测试结果表明,本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。 线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域,是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。在历年的电子设计竞赛中,作品在比赛场地测试正常,但在指定测试场地测评时,

电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生,一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。因此,高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。 1 系统总体方案设计 本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成,如图1 所示。变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后,进入正(负)线性稳压模块,再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号,分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。 图1 系统结构框图 2 主要功能模块分析 整流滤波模块

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

0~12V可调直流稳压电源设计

0~12V可调直流稳压电源电路图 适合电子爱好者制作的从0V起调的稳压电源的电路如图所示。 0~12V可调直流稳压电源电路 电路工作原理:由电阻R4、R5组成的采样电路将输出电压Vo的一部分送入运算放大器IC1的反相端,它与由稳压管VZ3、电阻R2和电位器RP组成的基准电压(晶体管V1、稳压管VZ1、电阻R0、R1组成的恒流源为稳压管VZ3提供稳定的电流)相比较,将比较结果送至输出端,从而控制晶体管V3的导通电压。如果电位偏低,使Vo减小,采样电路亦使晶体管V3的c-e结电压减小,从而使Vo升高,反之亦然。如此起到了稳定输出电压的作用。 晶体管V4和电阻R7组成过电流保护电路。当输出电流超过额定电流(本电源为1A)时,V4导通,使晶体管V2和V3截止,输出端无电压输出,防止了电源损坏。 当输出电压小于6V,电流较大且输入电压又很高时,晶体管V3极间压差较大,会引起V3调整管功耗过大,为此本电源特别设置了电压自动转换电路,它由运算放大器IC2与电阻R8、稳压管VZ4及继电器K等组成。稳压管VZ4与电阻R8组成IC2运算放大器的基准电压,当输出电压低于6V时,IC2输出低电平,继电器K 不吸合,触点K1-1、K1-2分别接至变压器8V绕组和6V绕组稳压管;当输出电压高于6V时,IC2输出高电平,K1吸合,K1-1、K1-2分别接至变压器16V绕组和12V稳压管上。由上可知,在输出电压低时,输人电压也低;输出电压高时,输人电压也高,从而减小V3的功耗。电阻R9和电容C4组成继电器节能电路,可减小C2的功耗。 元器件选择:电路中变压器T选用二次带中心抽头的16V、功率为20OW的变压器。运算放大器选用LM324单源四运算放大器。稳压管VZ1选用4V左右的,VZ2选甲8V,VZ3a和VZ3b分别选用6V和12V的,要求稳压值准确,VZ4选用5.5~5.8V的稳压管。晶体管V1要求β大于150,V3选用大功率NPN晶体管,型号不限,制作中要加足够的散热片。电阻R7选用5V/0.6Ω的水泥电阻。其他元器件按图所示选用即可。

可调的直流稳压电源电路设计

可调的直流稳压电源电路设计 课题名称直流稳压电源 所在院系 班级 学号 姓名 指导老师 时间

目录 一、摘要 (3) 二、设计要求 (3) 三、元件及其介绍 (4) 四、设计原理及参数计算 (4) (1)电源变压器 (4) (2)整流电路 (5) (3)滤波电路 (5) 五、直流稳压电源的工作原理 (6) 六、可调式三端稳压器的引脚图及其典型应用电路6 (1)设计电路图 (6) (2)仿真 (7) 七、设计结论心得体会 (8) 八、附表附录 (9)

摘 要 电源是电子设备中的一个重要组成部分, 其性能的优劣直接影响着设备的工作质量, 随着技术的不断革新, 电源技术发生了巨大变化。 随着科技的发展,直流稳压电源的工作频率有原来的几十千赫发展到现在的几百千,但是和西方的发达国家还是有一定的差距;以美国为首的几个发达国家在这方面的研究已经转向高频下电源的拓扑理论、工作原理、建模分析等等方面技术领先;因此,直流稳压电源的研制及应用在此方面与之也从在很大的差距。 本次设计的题目为串联型连续可调直流稳压负电源:先是家用电源经过变压器得到一个大约(15~30V )的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流,再采用可调阻值的滑动变阻器进行分压,在桥堆的输出端加一电容C 进行滤波,滤波后再通过LM317(具体参数参照手册)输出一个负电压,在LM317的输出端加一个电阻R1,调整端加一个电位器RW ,这样输出的电压就可以在某一范围内可调。因为电源的设计中要求输出电流可以扩展,在LM317的输出端加一个晶体管。这样输出的电压就可以在0~9.9V 范围内可调。 经过一系列的分析、准备、设计、调试…除了在布局和无焊接方面之外,设计的电路基本符合设计要求。 关键词: 开关电源; 稳压电源;可调 直流稳压电源 设计要求 输入(AC ):U=220V ,f=50HZ ; 输出直流电压0~9.9v 输出电流Imax=100mA;(有电流扩展功能) 负载电流mA I 800 具有过流保护功能。 系统框图

开关稳压电源和线性稳压电源

开关稳压电源和线性稳压电源 根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。 线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。 开关电源是一种比较新型的电源。它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。 在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。 在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U×I就会很小。这就是开关电源效率高的原因。 看过完两个关于电源的FAQ后,大家可能对电源的效率计算还不了解。在后面的FAQ中,我们将专门给大家介绍。 常见的用于开关电源的芯片有:TL494,LM2575,LM2673,34063,51414等等。

线性直流稳压电源的制作总结报告

线性直流稳压电源的制作总结报告 ——12电气1袁敬坤一、工作原理 线性稳压电源是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源,是一种电源变换电路,是电子系统的重要组成部分,其功能是为电子电路提供它所需要的电能。 当接入220V/50Hz的市电后,先经过变压器,将220V的交流高电压转换为低电压输出到整流桥,经过整流桥的整流作用输出脉动较大的直流电,接入到滤波电路中,再利用储能元件电容两端的电压不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份,保留其直流成份,通过LM317和LM337实现稳压,最后得到平滑的输出电压,其中可以通过调节电位器来调节输出直流电压的大小。将输出的电压通入单片机,并在液晶上显示输出电压大小。 二、电路设计

三、参数设计 经过整流桥的整流作用输出脉动较大的直流电,此时选择合适的电容来实现滤波,经过比较和尝试选择了220uF的电容,可以得到满足要求的电压。通过查阅LM317的数据手册,根据公式Vo=Vref(1+R2/R1),其中Vref=1.25v,经过计算和比较,当选择R1=500 Ohm,R2选择10K的电位器可以满足输出电压最大值为15V 的要求,最后加一个1uF的小电容来抑制纹波。通过查阅LM337的数据手册,根据公式R3=R4[(-VO/-1.25)-1]同理选择R4=500 Ohm,R3=10k的电位器,可满足输出电压最小值为15V的要求,最后加一个1uF的小电容来抑制纹波。将输出的电压通入单片机内部,但由于能够通入单片机的电压在0到5v之间,所以必须通过分压来实现,负电压部分则应该通过分压和接一个直流电源来提高电压。经过计算和多次尝试,选择了电路图中的电阻值。 四、制作中遇到的问题及解决方法

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

DIY日记0-30V可调线性稳压电源

DIY日记0-30V可调线性稳压电源

DIY日记——0-30V可调线性稳压电源 啊哲 作为一名电子爱好者,平时喜欢做一些电子小制作,在电路调试和制作过程中经常为电源犯愁,有时候为了调试一个简单的电路而单独搭一个电源,这样即费时又消磨DIY的兴致。最近本人利用手头一些闲置零件,自己打造了一台“MINI”型直流0-30V可调稳压电源。现将整个DIY过程与大家分享。

(图1) 本人在深圳工作时买了几个大小不一的铝合金外壳(当时看到这些外壳挺漂亮就买了,一直闲置着),其中一个较大一点的外壳尺寸为:134x106x55mm。家里还闲置了一个功率约30W左右的小变压器(该变压器是从旧黑白电视机上拆下来的,有8V和18V两组输出),其厚度还刚好能装到这较大尺寸的铝合金外壳内。既然这么巧合,想不“撮合”它们都找不到理由了。那接下来就是考虑稳压电路部分了,0-30V可调稳压电路可以通过以下几个方案来实现: 1)采用运放加大功率管来实现(市面上很多批量生产 的可调稳压电源都采用这种方案),该方案使用的材料非常低廉,但线路复杂不适合手工搭板; 2)采用LM723专用电源稳压IC加大功率管来实现, 该方案比较成熟,线路也比较简单,但LM723比较难买,需要到电子市场去找或邮购; 3)采用LM317/338电源稳压IC,该方案线路非常简 单,但按其典型应用电路接法,输出最低只能调到1.25V,要想0V起调必须加一个稳定的负电压基准 来修正,一些电子杂志上也有人在LM317输出端串联2个二极管来降压,达到调“0V”的目的,这是初学的菜鸟们讨论的问题,大家心知肚明就行

了; 4)采用TL431电源稳压IC加大功率管来实现,该方 案也具有线路简单的优点,但也同样遇到LM317不能调“0V”的问题; 5)采用LM2576-ADJ开关型稳压IC来实现,该方案 也具有线路简单、效率高等优点,但也同样遇到输出不能调“0V”的问题和电感线圈比较难加工; 通过一番权衡利弊后,决定采用LM317的方案,刚好手头还有几个闲置的LM317T,“量身”设计的完整电路如图2所示。

数字直流可控稳压电源

数字显示可调直流稳压电源 第一章设计任务 数字显示可调直流稳压电源 制作一个带数字显示的可调的直流稳压电源,可采用线性稳压电源或者开关电源的形式。 要求:1. 电源用220v交流电供电。 2.直流输出范围9v到12v。 3. 输出电流至少能达到500mA。 4. 输出电压波纹小于50mv。 5. 输出电压的大小可以通过数码管显示,显示结果精确到小数点后1位(即百分位可以不准),显示结果与实际输出电压误差不超过5%(以万用表测量为准) 第二章设计步骤 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。 第三章方案论证与比较 3.1 稳压电源的分类 稳压电源的分类方法繁多,按输出电源的类型分有直流稳压电源和交流稳压电源;按稳压电路与负载的连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源,等等。如此繁多的分类方式会让我们摸不着头脑,不知道从哪里入手。我们必须弄清楚各个类别的特点,才能从中选出最佳方案。 3.2.1 稳压电源部分方案 方案一:简单的并联型稳压电源; 并联型稳压电源的调整元件与负载并联,因而具有极低的输出电阻,动态特性好,电路简单,并具有自动保护功能;负载短路时调整管截止,可靠性高,但效率低,尤其是在小电流时调整管需承受很大的电流,损耗过大。 方案二:输出可调的开关电源;

DIY日记0-30V可调线性稳压电源

DIY日记——0-30V可调线性稳压电源 啊哲 作为一名电子爱好者,平时喜欢做一些电子小制作,在电路调试和制作过程中经常为电源犯愁,有时候为了调试一个简单的电路而单独搭一个电源,这样即费时又消磨DIY的兴致。最近本人利用手头一些闲置零件,自己打造了一台“MINI”型直流0-30V可调稳压电源。现将整个DIY过程与大家分享。 (图1) 本人在深圳工作时买了几个大小不一的铝合金外壳(当时看到这些外壳挺漂亮就买了,一直闲置着),其中一个较大一点的外壳尺寸为:134x106x55mm。家里还闲置了一个功率约30W左右的小变压器(该变压器是从旧黑白电视机上拆下来的,有8V和18V两组输出),其厚度还刚好能装到这较大尺寸的铝合金外壳内。既然这么巧合,想不“撮合”它们都找不到理由了。那接下来就是考虑稳压电路部分了,0-30V可调稳压电路可以通过以下几个方案来实现: 1)采用运放加大功率管来实现(市面上很多批量生产的可调稳压电源都采用这种方案),该方案使 用的材料非常低廉,但线路复杂不适合手工搭板; 2)采用LM723专用电源稳压IC加大功率管来实现,该方案比较成熟,线路也比较简单,但LM723 比较难买,需要到电子市场去找或邮购; 3)采用LM317/338电源稳压IC,该方案线路非常简单,但按其典型应用电路接法,输出最低只能 调到1.25V,要想0V起调必须加一个稳定的负电压基准来修正,一些电子杂志上也有人在LM317输出端串联2个二极管来降压,达到调“0V”的目的,这是初学的菜鸟们讨论的问题,大家心知肚明就行了; 4)采用TL431电源稳压IC加大功率管来实现,该方案也具有线路简单的优点,但也同样遇到LM317 不能调“0V”的问题; 5)采用LM2576-ADJ开关型稳压IC来实现,该方案也具有线路简单、效率高等优点,但也同样遇 到输出不能调“0V”的问题和电感线圈比较难加工; 通过一番权衡利弊后,决定采用LM317的方案,刚好手头还有几个闲置的LM317T,“量身”设计的完整电路如图2所示。

0-30自制可调稳压电源

0-30V可调线性稳压电源 作为一名电子爱好者,平时喜欢做一些电子小制作,在电路调试和制作过程中经常为电源犯愁,有时候为了调试一个简单的电路而单独搭一个电源,这样即费时又消磨DIY的兴致。最近本人利用手头一些闲置零件,自己打造了一台“MINI”型直流0-30V可调稳压电源。现将整个DIY过程与大家分享。 (图1) 本人在深圳工作时买了几个大小不一的铝合金外壳(当时看到这些外壳挺漂亮就买了,一直闲置着),其中一个较大一点的外壳尺寸为:134x106x55mm。家里还闲置了一个功率约30W左右的小变压器(该变压器是从旧黑白电视机上拆下来的,有8V和18V两组输出),其厚度还刚好能装到这较大尺寸的铝合金外壳内。既然这么巧合,想不“撮合”它们都找不到理由了。那接下来就是考虑稳压电路部分了,0-30V可调稳压电路可以通过以下几个方案来实现: 1)采用运放加大功率管来实现(市面上很多批量生产的可调稳压电源都采用这种方案),该方案使 用的材料非常低廉,但线路复杂不适合手工搭板; 2)采用LM723专用电源稳压IC加大功率管来实现,该方案比较成熟,线路也比较简单,但LM723 比较难买,需要到电子市场去找或邮购; 3)采用LM317/338电源稳压IC,该方案线路非常简单,但按其典型应用电路接法,输出最低只能 调到1.25V,要想0V起调必须加一个稳定的负电压基准来修正,一些电子杂志上也有人在LM317输出端串联2个二极管来降压,达到调“0V”的目的,这是初学的菜鸟们讨论的问题,大家心知肚明就行了; 4)采用TL431电源稳压IC加大功率管来实现,该方案也具有线路简单的优点,但也同样遇到LM317 不能调“0V”的问题; 5)采用LM2576-ADJ开关型稳压IC来实现,该方案也具有线路简单、效率高等优点,但也同样遇 到输出不能调“0V”的问题和电感线圈比较难加工; 通过一番权衡利弊后,决定采用LM317的方案,刚好手头还有几个闲置的LM317T,“量身”设计的完整电路如图2所示。

可调直流稳压电源的设计说明

可调直流稳压电源设计报告 任微明(学号:20101106133 ) (物理与电子信息学院10 级科技班,内蒙古呼和浩特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 设计内容及要求 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 设计内容 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

lm 可调稳压电源

目录 摘要 (2) 一、方案论证及比较 (2) 1.基本原理 (2) 2.方案设计与论证 (4) 二、单元电路设计与参数计算 (5) 1.集成三端稳压器 (5) 2.选择电源变压器 (6) 3.选择整流电路中的二极管 (7) 4.滤波电路中滤波电容的选择 (7) 三、总原理图及元器件清单 (8) 1.LM317可调稳压电源设计原理图 (8) 2主要元器件清单 (8) 四、安装与调试 (9) 五、性能测试与分析 (9) 1.输出电压与最大输出电流的测试测试 (9) 2.波纹电压的测试 (10) 3.测试仪器 (10) 六、总结 (10) 参考文献 (11) 附录一 (12)

摘要本电源设计可将220V(市电)经过降压、整流、滤波、稳压之后,输出-15~+15V的连续可调直流稳定电压。可以给单片机,及其他供电电压在该范围的芯片进行供电。其中稳压模块由LM317和LM337组成,前者实现正向直流电压的稳定输出,后者实现负向直流电压的稳定输出。具有输出稳定,简单易调的特点。 关键词:直流稳压可调 一、方案论证及比较 1.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: (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。

自制可调稳压电源

采用LM317的方案,刚好手头还有几个闲置的LM317T,“量身”设计的完整电路如图2所示。 (图2) 主要元气件参数资料: 尽管LM317我们已经非常熟识了,但还是翻阅一下LM317的PDF资料比较稳妥,其中几个比较重要的参数如下: 1、输入与输出端最高压差为:40V(很多人误认为是输入最高电压为40V); 2、输入与输出端最小工作压差:3V; 3、输出电压范围:1.25V-37V范围内连续可调(其实只要保证前一项条件,其输出范围的上限 是可以扩展的); 4、最大输出电流:1.5A(LM317T TO-220封装); 5、输出最小负载电流:5mA; 6、基准电压V REF:1.25V; 7、工作温度范围为:0-70℃; 8、LM317T TO-220封装引脚排列如图3所示:

(图3) 为了让LM317T 输出0V 起调,该电路设计时增加了一个由TL431构成的-2.5V 基准电源,TL431相信大家也是非常熟识,它是三端可调并联型稳压IC ,详细资料可参考:安森美的《TL431中文手册》。 在本列电路应用中,我们比较关心的几个参数如下: 1. 参考电压 V REF :2.5V ±0.4%(25℃); 2. 最大阴极电流范围:-100mA 至+150mA ; 3. 最小阴极电流:0.5mA ; 4. 最大额定功耗:0.7W (TO-92封装); 5. TL431内部结构和引脚排列如附图4所示; 6. TL431的典型应用电路如图5所示; (图4) (图5) 工作原理: 如图2所示,220V 市电通过S1和F1连接到变压器的输入端,经过变压后分别输出:18V 、8V 、10V 、3V (其中10V 和3V 绕组是自己以手工穿线的方式加绕的)四组电压,为了降低LM317T 的功耗提高电源效率,采用了2个继电器的3级换档电路,换档电路如图6所示,电源输出电压V+加在W2的两端,当W2的滑动触片上获得的分压低于U4的V REF (2.5V )电压时,U4的K 、A 之间只有

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

详解大功率可调稳压电源电路图

详解大功率可调稳压电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从 3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。 如图1所示大功率可调稳压电源电路图 大功率可调稳压电源电路图 图1 大功率可调稳压电源电路图 其工作原理分两部分,第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。第一路的电路非常简单,由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后,再由5V三端稳压块LM7805不用作任何调整就可在输出端产生固定的 5V1A稳压电源,这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。第二部分与普通串联型稳压电源基本相同,所不同的是使用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,所以使电路简化,成本降低,而稳压性能却很高。图中电阻R4,稳压管TL431,电位器R3组成一个连续可调得恒压源,为BG2基极提供基准电压,稳压管TL431的稳压值连续可调,这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压,如果你想把可调电压范围扩大,可以改变R4和R3的电阻值,当然变压器的次级电压也要提高。变压器的功率可根据输出电流灵活掌握,次级电压15V左右。桥式整流用的整流管QL用15-20A硅桥,结构紧凑,中间有固定螺丝,可以直接固定在机壳的铝板上,有利散热。调整管用的是大电流

NPN型金属壳硅管,由于它的发热量很大,如果机箱允许,尽量购买大的散热片,扩大散热面积,如果不需要大电流,也可以换用功率小一点的硅管,这样可以做的体积小一些。滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联,使大电流输出更稳定,另外这个电容要买体积相对大一点的,那些体积较小的同样标注50V4700uF尽量不用,当遇到电压波动频繁,或长时间不用,容易失效。最后再说一下电源变压器,如果没有能力自己绕制,有买不到现成的,可以买一块现成的200W以上的开关电源代替变压器,这样稳压性能还可进一步提高,制作成本却差不太多,其它电子元件无特殊要求,安装完成后不用太大调整就可正常工作。

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:

0~200V连续可调线性稳压电源

0~200V连续可调线性稳压电源 作者:■沈阳工业大学陈之勃辽宁工业大学陈永真时间:2008-02-01 来源:电子设计应用08年第一 期 摘要:本文提出了常规线性可调稳压电源在输出电压切换时出现的输出电压上冲问题,和应用UC3832作为控制芯片的连续可调线性稳压电源的设计思路,以及如何克服UC3832的电源电压限制输出电压的电路设计思路。 关键词:UC3832;输出电压过冲;参考电位 引言 通常的线性稳压电源的大范围调节除需要精确调节的电位器外,还需要输出电压粗调的转换开关,以切换变压器输出绕组的电压,减小调整管的损耗并切换采样电阻,从而减小电压调节电位器的电压调节范围,保证输出电压的调节精度。但存在的问题是:在大范围调节时需要通过变换电压粗调节的转换开关实现,在转换过程会出现输出电压的过冲。如某稳压电源从9.36V转换到4.48V的瞬间,输出电压从9.36V跃升到10.40V,尽管是将输出电压向低调节,但还是出现了电压过冲,如图1所示。这样,在电路接在稳压电源输出端时,可能会因为换挡造成输出端所接的电路因过电压损坏;另外,通常的可调线性稳压电源多为0V~30V,如为 36V(30V~43V)、48V(40V~65V)和110V(85V~150V)电压等级的电路供电则需至少两路或两路以上的电源串联,给应用带来很多不便;通常的可调线性稳压电源多采用截止型或减流型过电流/短路保护,在恒流或冲击性负载时不能全载启动,甚至可能出现在瞬时的电流冲击下,过电流保护而掉电的现象。为此,本文提出具有限流/截止交替型过电流/短路保护功能的0~200V全范围连续可调线性稳压电源。

图1 稳压电源换挡过程产生的电压过充 功能的确定 采用多圈电位器在0~200V全范围连续调节,使得调节过程不会出现输出电压突变;具有输出限流/截止交替型过电流/短路保护功能,可以在恒流或冲击性负载条件下全载启动;具有预稳压功能,以尽可能减小调整管的损耗。 过电流/短路保护的实现 限流/截止交替型过电流/短路保护方式,具有限流型保护,且可以全载恒流启动、自动重启动和截止型保护状态的低功耗线性稳压电源的所有优点。其基本思路是:在启动过程中或电路进入电流/短路保护方式时,稳压电源首先进入限流保护状态,以确保在恒流型全载或冲击性负载时能顺利启动,通常这个过程仅需要很短时间(1ms~100ms),不致达到损坏电源调整管的程度。当输出电压达到稳压值以后,由于输出电流已回落到限流值以下,电路退出限流功能,稳压电源进入正常工作状态;如出现过电流则保护电路首先进入限流保护状态,以消除瞬时冲击电流的影响。如在限定时间内仍处于过电流状态,则保护电路认定为故障过流,并进入截止型保护状态。过一段时间后(如限流保护限时的20~30倍的时间)重新恢复限流保护状态,如此时负载恢复正常,则稳压电源应能正常启动;如过电流故障依旧,保护电路则再一次进入截止状态,周而复始,如图2所示。

稳压电源电路图

压电源电路分为线性稳压电源,集成稳压电源,晶体管稳压电源,交流稳压电源 一:由7805,7905,7812组成的特殊的线性稳压电源 如图所示为一种特殊的电源电路。该电路虽然简单,但可以从两个相同的次级绕组中产生出三组直流电压:+5V、-5V和+12V。其特点是:D2、D3跨接在E2、E3这两组交流电源之间,起着全波整流的作用。 二。利用TL431作大功率可调稳压电源 精密电压基准ICTL431是T0—92封装如图1所示。其性能是输出压连续可调达36V,工作电流范围宽达0.1。100mA,动态电阻典型值为0.22欧,输出杂波低。图2是TL431的典型应用,其中③、②脚两端输出电压V=2.5(R2十R3)V/R3。如果改变R2的阻值大小,就可以改变输出基准电压大小。图3是利用它作电压基准和驱动外加场效应管K790作调整管构成的输出电流大(约6A)、电路简单、安全的稳压电源。 工作原理 如图3所示,220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路(使得Vdc=60V),Rw、R3组成分压 电路,T1431、R1组成取样放大电路,9013、R2组成限流保护电路,场效应管K790作调整管(可直接并联使用)以及C5是输出滤波器电路等。稳

压过程是:当输出电压降低时,f点电位降低,经T1431内部放大使e点电压增高,经K790调整后,b点电位升高;反之,当输出电压增高时,f点电位升高,e点电位降低,经K790调整后,b点电位降低。从而使输出电压稳定。当输出电流大于6A 时,三极管9013处于截止,使输出电流被限制在6A以内,从而达到限流的目的。本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外,其它元件无特殊要求,其元件参数如图3所示。 三。具有过电流保护的晶体管稳压电路

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