晶体管扩流5V/3A线性稳压电源设计
一、线性稳压电源
1.1工作原理
电源是各种电子设备必不可缺的组成部分。线性稳压电源具有性能可靠，构造简单，反应速度快，纹波干扰小等特点，在电路中得以广泛的应用。目前，虽然各种开关电源得到了很大的发展，但在性能要求较高的模拟电路，如音响电路、高精度测量等电路中，仍然无法替代线性稳压电源。线性稳压电源主要由工频变压器、整流电路、线性稳压电路等组成，其结构如图1。
图1 线性稳压电源结构图
常用的线性串联型稳压电源芯片有：78XX 系列（正电压型），79XX 系列（负电压型）。例如7805 ，输出电压为5V ）；LM317 （可调正电压型），LM337 （可调负电压型）；1117 （低压差型，有多种型号，用尾数表示电压值。如1117-3.3 为3.3V ，1117-ADJ 为可调型）,LM2940。通常这些线性稳压电源IC内部由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。线性稳压电源的主要缺陷，除了工频变压器的体积较大外，就是变换效率较低，通常只能达到35%-60%。而变换效率低的主要原因在于线性稳压电路的效率较低。使线性稳压电路中的电压调整管上承受较大的功耗，需要使用大面积的散热片对其散热，这就进一步加大了线性稳压电源的体积。
常用的5V线性稳压电源如7805的输出电流通常不超过1A，因此在需要线性稳压电源输出电流达到3A的时候需要对现有的线性稳压电源进行扩流。常用的线性稳压电源扩流方法有使用晶体管电流放大的特性进行扩流。为降低损耗，此次设计选用了低压差线性稳压电源LM2940。图2是利用晶体利用晶体管扩流的3A/5V线性稳压电源的扩流设计。
图2 晶体管扩流线性稳压电路
1.2线性稳压电源扩流的原理
UIN接直流输入电源，其输入电压的范围跟选用的芯片有关，UOUT为线性稳压电源的输出端接负载。如图所示流过负载的电流为Io，Io由源LM2940的输出电流I2和PNP 的输出电流I1两部分。IR为流过电阻的电流，Ib为PNP的基极电流，Iin为源LM2940的输出电流。分析时忽略源LM2940的静态工作电流。假设晶体管的放大倍数为β，晶体管基极导通电压为Ueb。如图3所示。
Io=I1+I2 (1-1)
Iin=IR+Ib (1-2)
I1=βIb(1-3)
I2= Iin=IR+Ib (1-4)
IR=Ueb/R1 (1-5) Io=I1+I2=βIb+ Iin=βIb+ IR+Ib=(1+β) Ib+Ueb/R1 (1-6) 由式(1-6)可知是，输出电流和晶体管的放大倍数以及电阻R1的值相关，由于晶体管输出电流与基极的电流成正比，晶体管的放大倍数为β，当晶体管处于线性放大区工作时，只要较小的Ib电流，就能获得较大的I2输出，当参数选取合适时，I2的电流将是Io输出电流的主要部分，从而实现了扩流。在使用时要确保PNP处于线性放大区。
图3晶体管扩流线性稳压电路原理分析
1.3晶体管扩流的优点.
电路简单,稳定.调试方便。
电路中几乎没有产生高频或者低频辐射信号的元件,工作频率低,EMI等方面易于控制。
1.4晶体管扩流的缺点：
此电源是线性稳压电路,所有有其特有的内部功率损耗大,全部压降均转换为热量损失了,效率低.所以散热问题要特别注意。
由于核心的元件源LM2940的工作速度不太高,所以对于输入电压或者负载电流的急剧变化的响应慢。
此电路没有加电源保护电路,源LM2940本身有过流和温度保护，但是扩流三极管没有加保护,所以存在一个很大的缺点,如果源LM2940在保护状态以后,电路的输出会是Vin-Vce,电路输出超过预期值,因此在设计时应做相应的措施。
二、5V/3A线性稳压电源系统设计指标
本课程设计的设计目标为，设计一个电路，实现对LM2940线性稳压电源的输出电流扩流，使得扩流后的电路能够最大工作在3A的负载下，并满足如下要求：
(1)电压调整率≤0.2％（输入电压220V变化范围＋10％～－10％下，满载）
(2)负载调整率≤1％（最低输入电压下，空载到满载）；
(3)效率≥40％（输出电压5V.输入电压220V下，满载）；
(4)PNP 管子外壳温升不超过70摄氏度 三、电路设计：
根据线性稳压电源扩流的原理，设计扩流电路。如图2为晶体管扩流电路原理图，其组成由变压器，整流桥以及晶体管放大型扩流电路组成。
图4 晶体管扩流电路原理图
四、元器件选型
4.1不可控整流部分参数选取依据：
如图3所示a 图为单相电容滤波不可控整流电路的原理图，b 图为工作波形图。
图5可控整流电路的原理图
工作原理：在u 2正半周过零点至w t =0期间，因u 2
主要数量关系忽略二级管的压降有： 空载时2U d
重载时，U d 逐渐趋近于0.9U 2，即趋近于接近电阻负载时的特性。
在设计时根据负载的情况选择电容C 值，使(3~5)/2RC T ≥, 此时输出电压为： U d ≈1.2U 2。
电流平均值输出电流平均值I R 为： I R =U d /R
二极管电流I D 平均值为：I D =I d /2=I R /2
2
由LM2940的输入电压范围在6.25V ≤V IN ≤26V ，为了减小线性电源的损耗，因此希望变压器二次侧整流后获得的直流电压的值在LM2940的输入范围内，且值尽量的小。在选型时由于常用的工频变压器有交流220转5、9、12、等几个固定值范围。
因此变压器选择220V 转9V
2
约为12.7V 。为保
证输出电流不小于3A ，因此该变压器的功率应大于27W ，购买时根据实际情况选择功率大于30W 的变压器。 4.2器件具体选型 （1）整流二极管：
2，二极管承受的正向电压有效值为2/2U 。因变压器选择220V 转9V 的工频变压器，整流二级管所承受方向峰值电压为二次侧电压峰值为
2约为12.7V ，二级管承受的正向电压有效值为4.5V 。考虑安全裕量，一般选取二极管的反向电压为二级管所承受的反向电压峰峰值的2-3倍。假定二极管反向重复峰峰值电压为HRM V ，则有：
2(2
3)2HRM V U ≥
因为 变压器二次侧有效值为9V ，即有
2约为12.7V ，所以设计选取二极管的反向电压为二级管所承受的反向电压峰峰值的3倍时有
2HRM V ≥
38.07H RM V ≥
二极管正向电压有效值为RMS
V
考虑裕量则有：
2(23)/2RMS V U ≥
设计选取正向有效值电压裕量为3倍时则有：
23/2RMS V U ≥
二极管的正向平均电流是按照电流的发热效应来定义的，因此在使用时应该按照工作中实际波形的电流与正向平均电流造成的发热效应相等，即有效值相等的原则来选取二极管的电流额定值，并且留有一定的裕量。线性电源的输入输出电流大小相等，因此流过二极管的电流的平均值为A
I
d R I /2I /21.5A A I ===
假定二级管正向平均电流为()
AV I
，在选取二极管电流大小时通常选取二极管正向平均电
流为实际电流的1.5-2倍，所以有：
() (1.52)AV A I I ≥
设计选取2倍的安全裕量则有：
() 2AV A I I ≥
() 3AV I ≥
普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管，对截止频率的反向恢复时间要求不高，只要根据电路的要求选择最大整流电流和最大反向工作电流符合要求的普通整流二极。
表1整流二极管参数要求
根据上诉要求，选取普通整流二极管，正向平均电流电流3A 以上的整流二极管，反向峰值电压大于38.07V 的二级管。查阅相关二级管参数手册，设计选用6A 系列二极管可以满足要求，因此整流二级管选用6A05即可满足要求。6A 系列主要参数如下表所示：(Maximum
Recurrent Peak Reverse V oltage 为最大重复反向峰峰值电压，Maximum RMS Voltage 有效值电压，Maximum DC Blocking Voltage 最大直流阻断电压，Maximum Average Forward Rectified Current 最大正向平均电流)
13.5
RM S V ≥
表2 6A系列二级管参数
（2）滤波电容选择：
单相桥式不可控整流电路，在设计时根据负载的情况选择电容C值，使(3~5)/2
≥,
RC T
此时输出电压为：Ud≈1.2U2。当满足该要求是可以得到Ud≈1.2U2=10.08V,根据负载电流最大值为3A所以负载的阻值R=Ud/I≈3.3。T为交流电源的周期为1/50。所以取时间常数RC T
≥有：
3/2
≥
9100
C uF
忽略二极管压降，整流输出电压的峰值为
，因此电容承受的最大电压为为12.7V，
2
在选取电解电容的电压时，当输入电压比较低时，选取电解电容电压为实际承受电压峰值的两倍。因此选择电解电容的耐压值为:
≥
U25.4V
电容电压等级大于25.4V的电容且接近25.4V常用电压电压等级为35V，因此选取电容耐压为35V。当按照上述选取滤波电容，可得整流后的输出直流电压为Ud≈1.2U2=10.8V再减去两个6A系列整流二级管压降1.8V得到PNP的输入电压为9V。整流后的电压需要经过电阻R1，R1的电阻两端的压降和U eb相等，U eb可以通过PNP所给的图6的集电极电流和U be的关系得到。查阅图中信息可以得到，当集电极输出电流3A时，U be的电压接近0. 7V，从而求得LM2940的输入端电压为8.3V，满足LM2940的输入要求。LM2940的最小输入电压为最小输入电压为6.25V，因此滤波电容可以根据实际情况适当减小。同时为了滤除整流后的高频谐波，可以加上104/35V的瓷片电容。
图6 D45H11的集电极电流和U be的关系
（3）功率PNP：
变压器二次侧输出电压峰值为12.7V，因此PNP的Uec最大电压以两倍裕量计算应大于25.4V。当输出的所有电流都从PNP流过时，PNP的电流最大，因此选择Iec电流考虑1. 5倍裕量为不小于4.5A。设计选用D45H11主要参数如下：
表3 D45H11参数
（4）功率电阻R1选型:
为了限制经过LM2940的电流过大，流过电阻的电流等于PNP的Uec值除以电阻的值。为让大部分电流从PNP经过，因此选取β为10，Uec等于0.7V，因此电阻电流为0.7V/R,因此选取电阻为10R/1W即可满足要求。此时3A负载时由LM2940提供的电流约为0.3A 满足要求。由此可知LM2940的流比较小，在使用中可以不加散热片。
（5）C3,C4滤波电容选型：
三端稳压器的典型应用电路如图33所示，，其中Vi接整流滤波电路，在靠近三端集成稳压器输入、输出端处，一般要接入0.33uF和0.1uF电容，其目的是使稳压器在整个输入电压、输出电流变化范围内，提高其工作稳定性和改善瞬变响应，0.33uF是为减小纹波以
及抵消输入端接线较长时的电感效应防止自激，并抑制高频干扰。在安装时，要注意尽量使滤波电容和0.1uF电容靠近稳压器，这样可以有效地防止瞬态过电压。同时在输出端并联一个0.1uF用以改善负载的瞬态响应并抑制高频，为了获得最佳的效果，电容器应选用频率特性好的陶瓷电容或钽电容为宜，另外为了进一步减小输出电压的纹波，一般在集成稳压器的输出端并入一只容量为1000uF的点解电容，该点解电容的大小由输出电流决定，通常在输出电流较大时需用的值要大一些。
C3,C4选型如下
表4 C3,C4的选型
（6）PNP散热片：
相关参数注释：
R jc：管芯到管壳的热阻
R cs：器件与散热器之间的热阻
R sa：散热器将热量散到周围空间的热阻值
R ja：总热阻值R ja=R jc+R cs+R sa
PD ------ 半导体器件使用的耗散功率，W；
T j：最大允许结温
T a：环境温度
要求R ja≤（T j-T a）／PD
最大允许的散热器到环境热阻R sa≤()()
-÷--
Tj Ta Pd Rjc Rcs
??
??
Rcs与安装技术器件的封装有关加导热油脂或导热垫R cs为010.2℃/W
设计在安装是选用导热硅胶可以取R cs为0.2℃/W，再根据数据手册提供的Rjc管芯到管壳的热阻，即可以计算出散热器与空气之间的热阻所需要满足的条件。就可以通过散热器材料的热阻数据，查出散热器的表面积。下图为铝散热板的热阻的数据。实际选用时还需要进行负载测试，以确定散热器的尺寸。
图7 铝散热板的热阻
在设计中选用了D45H11，其热阻的相关参数如下表所示：
表5D45H11热阻
通过D45H11数据，可知其工作最大结温TJ为150摄氏度，变压器选用的是有效值为9V变压器，二次侧整流滤波输出电压按1.2U2计算则有Ud=1.2 U2=9.8V，在负载最大时，假定所有电流流经PNP时，三极管的损耗为PD，其中耗损功率PD的计算公式为：
PD＝（V in－V out）*I out
输出电压稳定在5V，输入为14.4V,电流为3A，所以三极管的耗散功率PD为：
PD＝（9.8－5）*3=14.4W
对于D45H11允许最大结温为150°，假定该电路工作在30度的环境中则有
R ja ≤（150-30）／14.4
R ja≤8.3℃／W
设计在安装是选用导热硅胶因此可以取R cs为0.2℃/W，再根据数据手册提供的R jc管芯到管壳的热阻为1.8℃／W，即可以计算出散热器与空气之间的热阻为：
R sa≤（8.3-0.2-1.8）℃／W
R sa≤6.3℃／W
图8 铝材料热阻参数图
通过查阅数据当铝材的厚度为1.5mm时，满足散热器到空气热阻Rsa≤6.3℃／W时，该散热器的面积A不小于100cm2，因此散热器的面积已比较大。
（7）熔断器的选择：
为了防止输出短路造成PNP的损坏，在PNP的射极串入熔断器，熔断器的选择其最大电流不超过PNP所允许的最大电流I ecmax的值。D45H11的最大电流I ecmax为10A，设计输出电流为3A选取5A/250熔断器。
五、附件
1、三级管方案最终电路图及期间清单：
附图1 三极管扩流方案原理图
实验过程因注意如下事项：
1：在焊接前应区分好器件的引脚,如区分电容正负极，二极管正负极，7805的管脚，以及PNP的管脚，切记勿将电容焊反，电容焊反有爆炸危险。
2：焊接布局时注意让散热器安装后能朝外放置
3：电容器件不能靠近散热器
4：焊接过程不要造成短路
5：变压器一次侧二次侧不能接反
6：D45H11PNP外壳散热器和C极是相连的，LM2940外壳是地
测试注意事项：
1：注意用电安全
2：由于在满载时PNP和整流二级管的温度较高不得用手触摸
实验：
实验目的：
模拟电子技术实验课是一门重要的实践性技术基础课程，开设实验课可以帮助学生将所学的理论与实际联系起来，用课堂所学理论指导实验，反过来又可以通过实验结果验证理论。可以在实验室熟悉常用仪器、仪表的使用方法，熟悉各种电子元器件外形及结构，可以根据理论设计实验电路，在实验室用实物连接，从而锻炼识图能力。通过各种电子技术实验，学生可以掌握电子技术实验的基本操作技能以及正确处理实验数据、分析实验结果的方法，从而启发学生分析、解决问题的能力，培养学生实事求是的科学态度以及勇于探索和创新的开拓精神。
1整流电路测试
实验电路如下图所示，变压器选用220/12的变压器，负载RL选用允许电流电流大于3A滑动变阻器。该电路相当于单相桥式全控整流电路触发角α为0°，负载为阻性负载的情况。不考虑二级管压降，同时忽略变压器内阻时输出电压的平均值有如下计算公式：
2
22
11cos1cos
sin d()0.9
22 d
U t t U
α
αα
ωω
ππ
++
===
?（0
α=）
2
0.9
d
U U
=
图7 桥式整流电路阻性负载电路图
U2取12V 作为整流电路的输入电压，在RL 不同值情况下，用万用表的交流电压档测量U2，用万用表的直流电压档测量整流桥输出UL，并用示波器分别观测U2 以及UL 波形。通过该部分实验可
以验证桥式整流电路电阻负载输出电压平均值
U与整流前电压( U2) 有效值有0.9 倍的关
d
系。在实际情况由于变压器有内阻，二级管存在压降。阻性负载时输出电压平均值
U小于
d
整流前电压( U2 ) 有效值有0.9 倍，但随着负载变化时
U保持相对固定。
d
表7 整流电路测试实验数据
注意事项：
电源变压器原边电压较高，不能用手触摸裸露的导体，以防触电，并且不得用示波器观察220V的交流电源电压。不能用双踪示波器同时测试整流电路前后的电压值。示波器信号测试线是由内、外导体构成，当测试线与示波器测试通道连接时，实际双路测试线外导体是构通的。当同时测试整流电路的前后电路时，就会造成短路，其中一个二极管正向被加上变压器次级交流电压，该电压远远超过二极管正向电压，从而形成大电流而损坏二极管，使电路产生故障。
2稳压电路整体测试
对于一个直流稳压电路，很重要的一个指标就电路在正常工作的状态下，负载的改变对输出电压影响的大小。因此设计电路测试不同负载直流稳压电源的输出情况。测试电路图如下，测试中电源输入条件不变，在负载RL串入电流表，调节负载RL在电流0-3A的
负载变化范围内测量输出电压。
图8 稳压电路测试图
表8 稳压电路整体测试实验数据
注意事项：
在进行稳压电路性能测试时，负载不允许短路，否则会产生大电流烧坏元器件。三端稳压器性能较稳定，负载电流只要在允许范围之内，输出电压基本不随负载变化而变化。如果在测试过程中，输出电压变化较大，则说明电路出了故障或三端稳压器质量存在问题。换接线路或实验完毕拆线时，应先断交流电源，防止碰线造成短路事故或带电拆线伤人。
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
开关稳压电源设计报告 成员名字：方愿岭段洁斐梅二召 摘要：为提高电源的利用效率和缩小设计电源的尺寸，本文介绍一种含有MC3406集成芯片的开关稳压电源，并对成芯片内部结构和外部电路作简要介绍，最终给出一个完整的开关稳压电路设计电路并对电路作具体论证最终完成开关稳压电源的实物制作。 A switching power supply design report Abstract:In order to improve the efficiency in the use of the power supply and reduce the size of the power source design, this paper introduces a kind of contains MC34063 integrated chips of a switching power supply, and the integrated chip internal structure and external circuit is briefly introduced, finally give a complete a switching circuit design circuit to make concrete demonstration and circuit switching power supply finally complete the making of objects. 关键词：开关稳压电源；整流滤波电路；PWM控制电路；MC34063 引言 电源是各种电子设备的核心，因此电源的优劣直接关系到电子设计的好坏。另外电子设计者不得不考虑的一个问题就是效率问题，所
直流稳压电源设计 姓名:_ 学号：_ 专业： 班级：_______ 2012年3月12号 课题： 220v交流电转５v直流电的电源设计
一．电路实现功能 该电路输入家用220v交流电，经过全桥整流，稳压后输出稳定的5v直流电。 二．特点 方便实用，输出电压稳定，最大输出电流为1A，电路能带动一定的负载 设计方案 设计思路： 考虑到直流电流电源。我们用四个1N4007四个晶体管构成桥式整流桥。，将220V50Hz的交流电转换为直流电。以电容元件进行整流。因为我们要输出5V的电压，所以选用7805。 设计原理连接图： 一、变压器变压 220V交流电端子连一个降变压器把电压值降到8V左右
二、 单项桥式全波整流电路 根据图，输出的平均电压值0()201sin ()AV U d π ωτωτπ=?
即：0()20.9AV U U 三、 电容滤波 本设计我们使用电容滤波，滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。 C 越大， RL 越大，τ越大，放电越慢，曲线越平滑，脉动越小。 四、 直流稳压 因为要输出5V 的电压，所以选用LM7805三端稳压器件 五、 总电路
如图所示电路为输出电压+5V、输出电流1.5A的稳压电源。它由电源变压器B，桥式整流电路D1～D4，滤波电容C1、C3，防止自激电容C2、C3和一只固定式三端稳压器(7805)极为简捷方便地搭成的。 220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路D1～D4和滤波电容C1的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。此直流电压经过LM7805的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电压。本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。三端稳压器是一种标准化、系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便等特点，成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成稳压器件。 六、实验所需元器件 万用板一个，1N4007晶体管四个，（220伏至8伏） 交流变压器一个，电解电容2200μF一个，电解电容 100μF一个，电容0.1F两个，LM7805三端稳压器一 个。电烙铁一个，松香若干，锡丝若干~~
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
专题五线性稳压源设计 杨涛 09282055 生医0902班 合作者：李勇达 指导教师：任希
题目五：线性稳压源设计 杨涛 09282055 摘要：直流稳压电源通常是输入为频率为50Hz，220V的正弦信号，输出为稳定的直流信号。其组成主要为电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分，将输入的交流信号转变为所需要的直流信号，以电压的形式输出。本文从稳压电路的不同来设计了两种电压源电路：以稳压管作为稳压电路的线性稳压电源和以串联开关型稳压电路来稳压的电压源。 关键词：线性；稳压电源；整流，滤波 1.稳压电源的结构 直流稳压电源的输入通常是交流电网提供的50Hz、220V（单相）或380V（三相）正弦波，输出是稳定的直流电压。直流稳压电源的组成框图如下图1所示，由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。 ～ U O 50Hz 图一直流稳压电源结构框图 电压变压器的作用是降低电压，经220V或380V的电网电压降低到所需要的幅值。整流电路是利用二极管的单向导电性将电源变压器输出的交流电压变换成脉动的直流电压。经整流电路输出的电压虽然是直流电压，但有很大的交流分量。滤波电路是利用储能元件（电感、电容）将整流电路输出的脉动直流电压中的交流成分滤出，输出比较平滑的直流电压。负载电流较小的多采用电容滤波电路，负载电流较大的多采用电感滤波电路，对滤波效果要求高的多采用电容、电感和电阻组成复杂的滤波电路。稳压电路利用自动调整的原理，使输出电压在电网电压波动和负载电流变化时保持稳定，即输出直流电压几乎不变。我们设计的是输入电压为220V、50Hz的单相电网电压，输出为稳定的直流电压的电压源。 2.整流电路 整流电路有很多种我们设计时用到的是单项式整流电路，其电路图如图2，图中变压器将输入的电网电压降低到所需幅值。
全国大学生电子设计大赛 稳 压 电 源 设 计 报 告
稳压电源 摘要： 本稳压电源，由变压器次级绕组接入，通过桥式整流和电容滤波，经过 LM7812、LM7912稳压，形成典型的双电源稳压电路，输出±12V 100mA电流。桥式整流后的电压，经过LM2576降压后，输出+5V电压，给后一级的LDO稳压电路供电，AS1117在满载（800mA）时，压差仅1.2V。用+5V供电，可以保证其工作在线性状态，3.3V输出稳定。 关键字： LM7812、LM7912、LM2576、AS1117 Abstract: The regulated power supply, the transformer secondary windings access, through the bridge rectifier and capacitor filter, through the LM7812, LM7912 voltage regulator, the formation of double power supply circuit, the output current of the 100mA + 12V. After the bridge rectifier voltage, through the LM2576 step-down, output +5V voltage, LDO voltage regulator circuit power level to, AS1117 at full load (800mA), pressure difference is only 1.2V. With +5V power supply, can ensure that the work in the linear state, the 3.3V output stability. Keywords: LM7812、LM7912、LM2576、AS1117
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
DCDC电源设计方案 1、DC/DC电源电路简介 DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V15V，数字电路常用3.3V等。结合到本公司产品，这里主要总结24V以下的DC/DC电源电路常用的设计方案。 2、DC/DC转换电路分类 DC/DC转换电路主要分为以下三大类： （1）稳压管稳压电路。 （2）线性(模拟）稳压电路。 （3）开关型稳压电路 3、稳压管稳压电路设计方案 稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。比较常用的是并联型稳压电路，其电路简图如图(1)所示， 选择稳压管时一般可按下述式子估算： (1)Uz=Vout;(2)Izmax=(1.5-3)I Lmax(3)Vin=(2-3)V out 这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。 有些芯片对供电电压要求比较高，例如AD DA芯片的基准电压等，这时候可以采用常用的一些电压基准芯片如MC1403,REF02,TL431等。这里主要介绍TL431、REF02的应用方案。 3.1TL431常用电路设计方案 TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出
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
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)
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
毕业设计（论文）开题报告 题目直流开关电源技术 系（院）物理与电子科学系年级2009级专业电子信息科学与技术班级2班学生姓名学号 指导教师职称讲师 二〇一三年三月 开题报告填表说明
1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。 2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行成分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本缺点工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。 5.研究内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在工作开始前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。
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。
晶体管扩流5V/3A线性稳压电源设计 一、线性稳压电源 1.1工作原理 电源是各种电子设备必不可缺的组成部分。线性稳压电源具有性能可靠，构造简单，反应速度快，纹波干扰小等特点，在电路中得以广泛的应用。目前，虽然各种开关电源得到了很大的发展，但在性能要求较高的模拟电路，如音响电路、高精度测量等电路中，仍然无法替代线性稳压电源。线性稳压电源主要由工频变压器、整流电路、线性稳压电路等组成，其结构如图1。 图1 线性稳压电源结构图 常用的线性串联型稳压电源芯片有：78XX 系列（正电压型），79XX 系列（负电压型）。例如7805 ，输出电压为5V ）；LM317 （可调正电压型），LM337 （可调负电压型）；1117 （低压差型，有多种型号，用尾数表示电压值。如1117-3.3 为3.3V ，1117-ADJ 为可调型）,LM2940。通常这些线性稳压电源IC内部由调整管、参考电压、取样电路、误差放大电路等几个基本部分组成。线性稳压电源的主要缺陷，除了工频变压器的体积较大外，就是变换效率较低，通常只能达到35%-60%。而变换效率低的主要原因在于线性稳压电路的效率较低。使线性稳压电路中的电压调整管上承受较大的功耗，需要使用大面积的散热片对其散热，这就进一步加大了线性稳压电源的体积。 常用的5V线性稳压电源如7805的输出电流通常不超过1A，因此在需要线性稳压电源输出电流达到3A的时候需要对现有的线性稳压电源进行扩流。常用的线性稳压电源扩流方法有使用晶体管电流放大的特性进行扩流。为降低损耗，此次设计选用了低压差线性稳压电源LM2940。图2是利用晶体利用晶体管扩流的3A/5V线性稳压电源的扩流设计。
线性稳压器和开关模式电源的基本概念 关键字：线性稳压器开关模式电源SMPS 摘要 本文阐述了线性稳压器和开关模式电源(SMPS)的基本概念。目的是针对那些对电源设计和选择可能不很熟悉的系统工程师。文章说明了线性稳压器和SMPS的基本工作原理，并讨论了每种解决方案的优势和劣势。以降压型转换器为例进一步解释了开关稳压器的设计考虑因素。 引言 如今的设计要求在电子系统中有越来越多的电源轨和电源解决方案，且负载范围从几mA(用于待机电源)到100A以上(用于ASIC电压调节器)。重要的是必需选择针对目标应用的合适解决方案并满足规定的性能要求，例如：高效率、紧凑的印刷电路板(PCB)空间、准确的输出调节、快速瞬态响应、低解决方案成本等。对于系统设计师来说，电源管理设计正成为一项日益频繁和棘手的工作，而他们当中许多人可能并没有很强的电源技术背景。 电源转换器利用一个给定的输入电源来产生用于负载的输出电压和电流。其必需在稳态和瞬态情况下满足负载电压或电流调节要求。另外，它还必须在组件发生故障时对负载和系统提供保护。视具体应用的不同，设计师可以选择线性稳压器(LR)或开关模式电源(SMPS)解决方案。为了选择最合适的解决方案，设计师应熟知每种方法的优点、不足和设计关注点，这是十分重要。 本文将着重讨论非隔离式电源应用，并针对其工作原理和设计的基本知识作相关介绍。 线性稳压器 线性稳压器的工作原理 我们从一个简单的例子开始。在嵌入式系统中，可从前端电源提供一个12V总线电压轨。在系统板上，需要一个3.3V电压为一个运算放大器(运放)供电。产生3.3V电压最简单的方法是使用一个从12V总线引出的电阻分压器，如图1所示。这种做法效果好吗？回答常常是―否‖。在不同的工作条件下，运放的V CC引脚电流可能会发生变化。假如采用一个固定的电阻分压器，则IC V CC电压将随负载而改变。此外，12V总线输入还有可能未得到良好的调节。在同一个系统中，也许有很多其他的负载共享12V电压轨。由于总线阻抗的原因，12V总线电压会随着总线负载情况的变化而改变。因此，电阻分压器不能为运放提供一个用于确保其正确操作的3.3V稳定电压。于是，需要一个专用的电压调节环路。如图2所示，反馈环路必需调整顶端电阻器R1的阻值以动态地调节V CC上的3.3V。
直流稳压电源的设计报告 作者：刘杰肖磊周雪平 指导老师：田裕康 摘要 本设计由三个模块电路构成：交直流转换电路，DC—DC变换电路，线性稳压电路。稳压电路采用两级稳压电路，前级为DC—DC开关电源，后级为线性稳压电路，为了进一步提高效率，两级间采用了恒压差控制技术。DC—DC变换器采用单端反激开关电源，具有效率高，输出电压范围宽，输出电流大的特点。 二、设计任务及要求 设计并制作交流变换为直流的稳压电源，其基本要求如下：稳压电源。在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下：输出电压可调范围：+9~+12V 最大输出电流：1.5A 负载调整率≤1%（最低输入电压下，空载到满载） 纹波电压（峰-峰值）≤5mV(最低输入电压下，满载) 效率≥40%（输入电压9V、输入电压220V下，满载） 具有过流及短路保护功能。 三.方案论证与比较 在本设计中，采用模块化设计思想。对整个电路以模块为单位，进行分析、比较和论证。 1．稳压电路 方案一：采用单级开关电源，由220V交流整流后，经开关电源稳压输出。但此方案所产生的直流电压纹波大，在以后的几级电路很难加以抑制，很有可能造成设计的失败和技术参数的超标。 方案二：从滤波电路输出后，直接进入线性稳压电路（如图1所示）。线性稳压电路输出值可调，为9~12V直流电压输出。这种方案的优点是:电路简单，容易调试，但效率上难以保证。线性稳压电路的是输入端一般为15V左右的电
压，而其输出端只为9~12V，两端压降太大，功率损耗严重，使得总电路效率指标难以达成。 方案三：以方案二为基础，在线性稳压电路前加入DC—DC变换器，采用脉宽调制（PWM）技术，并采用恒压差控制技术，如图2所示。 在这种情况下，由DC—DC变换器来完成从不稳定的直流电压到稳定的直流电压的转变，由于采用脉宽调制技术和恒压差控制技术，使得线性稳压电路两端压差减少，电路消耗大幅度下降，解决了方案二中的效率低的难题。其次，由于使用脉宽调治技术，很容易进行过流、过热、自保恢复。此外，还可在DC—DC 变换器中加入软启动电路，以抑制开关机时的“过冲”。我们采用这一方案。 2．DC—DC变化器 方案一：Boost型DC—DC升压器。很容易实现，但输入输出电压电压比太大，占空比大，输出电压范围小，难以达到较高的指标。 方案二：带变压器的开关电源，可做到输出电压范围宽，开关管占空比合适。 本设计采用方案二。 3．线性稳压电路 本电路的目的是在第一步稳压的基础上实现线形高精度的稳压，降低纹波，提高电压调整率和负载调整率，最终达到题目的指标要求。原理图如图ⅢA-1-6所示。 此电路继承了DC-DC变换器的输出电压，接到由运放组成的比较电路的正端输出脚。输出电压经过电阻分压之后反馈至运放的负输出端。运放的输出电压控制达林顿管的发射级电压，得到所需的高度稳定的直流电压。 参数计算：U O=U REF*（R X+R5+R6）/（R5+R6） 四.电路设计及参数计算 1.稳压电源（第一模块） （1）交直流转换电路。本电路的目的在于从50Hz、220V的交流电压中得到直流电压。电路如图3所示。
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)
电子制作设计报告题目：LM317型可调稳压电源 学号：38381115117 姓名：张宏 教学院：信息工程学院 专业班级：2015级软件班 指导教师：张辉 完成时间： 2015年11月12日 目录 1. 课程实践目的................................. 错误！未定义书签。 2. 硬件电路制作 (2) 2.1电路理论分析 (2) 2.2主要制作过程和步骤 (2) 2.3制作过程中注意事项 (2) 3. 测试方案与测试结果 (3) 3.1测试仪器 (4) 3.2作品测试及性能数据 (4) 4. 制作总结 (4)
1.课程实践目的 该设计主要利用可调式稳压器LM317实现直流稳压电源的正负输出可调性。整个电源主要由变压器、整流电路、滤波电路，以及稳压电路几部分组成。其体积小，稳定 性好且性价比较高。而且灵活的可调性，控制效果良好。该电源可广泛运用于电力电 子、仪表、控制等实验场合。 2. 硬件电路制作 2.1电路理论分析 LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。 LM317 的输出电压范围是 1.2V 至 37V，负载电流最大为 1.5A。它的使用非常简单，仅需两 个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压 器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM317 不需要外 接电容，除非输入滤波电容到 LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。使用 输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准 三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM317 能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬 一般当整流输出电流大时，必须用电解电容滤波稳压；输出电流小时，用一般电容或电解电容滤波都可以，如果对直流输出电压有纹波系数要求或者为了防止高频噪 音，用电解电容和小容量无极性电容并联使用效果较好。小容量电容可滤掉脉动直流 中的高次谐波，电解电容滤掉大幅值的低频成分，稳压范围宽、效果好。稳压范围宽、效果好。整流滤波电路对电容器的容量和耐压值要求不是太高，一般根据输出电流大 小估算电容器的容量，输出电流大，容量就大；电流小，容量就小。但是，容量太 大会降低输出电压值，太小则会导致电压脉动大、不稳定。故C1选择耐压大于16V、容量470-2200μF的电解电容均可。C2选用普通的磁片电容即可，容量为 10×104=100000PF=0.1μF。C3的选择类似于C1，电阻选用1/8W的小型电阻。 LM317 三端可调双电源稳压电路，正输出电压是可调的。电路中的VREF=V31(或V21)=1.2V，R1和R2=(120~240)Ω,为保证空载情况下输出电压稳定，R1和R2不宜高于240Ω。 R2 和R2的大小根据输出电压调节范围确定。变压器的选择。输出电压为3~6V，最大电 流可达100mA，因此变压器的功率必须为6W以上，输出电压为两个15V的变压器。2.2主要制作过程和步骤 电容愈大电路带负载的能力愈强，滤波效果愈好；电流平均值愈大(即负载电阻的RL
直流稳压电源设计实验 报告 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
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)
' 电子技术课程设计报告 设计课题： 姓名： & 学号： 指导老师： 专业：自动化 校对： 审核： 设计时间：2010年7月12日-7月23日，
【 一、设计任务 要求：设计并制作一个可调线性稳压电源。 指标：①可调范围～18V ②最大输出电流 Io≦1.5A ③电压调整率 Su≦5% ④电流调整率 Si≦5% . 二、初步设计 ~ 功能块 降压→整流AC/DC →滤波→稳压→附加电路 电路图 方案一：
1、整流电路 : 采用全波整流，设导线3，4间电压为U2，电容C4两端电压为Uc，则×U2=Uc。 Uc=18+（2～3）V，取Uc=21V。 2、滤波电路 采用电解电容C4进行滤波。 R×C4=(3～5)×T/2 等效电阻R=Uc/I N I N = 1.5A 、 R= 14 Ω 所以，C4的范围为：～ 取C4=。 C1=（～）×C4，所以取 C1=330 μF 3、稳压电路 采用三端稳压器LM7805和运算放大器LM741，其中运算放大器LM741构成电压跟随器。 由两者的性质，得三端稳压器的输出端与运放的同相端之间的电压恒为5V。这样通过调节R1，R4，R3的值，利用分压原理，就能输出需要的稳定的可调的电压。 当Uo= 时，（R1+R4）/R3=5/ } 当Uo=18V时， R1/（R4+R3）=5/13 取R4=1KΩ，得 R1=714Ω，R2=857Ω。取 R1=715Ω，R2=866Ω。
4、各项指标的仿真测试结果 （1）改变滑动变阻器的阻值，得到电压调节范围：～ （2）电压调整率S u ) 表1 滑动变阻器滑到0%时的电压调整率 表3 滑动变阻器滑到100%时的电压调整率 < （3）电流调整率
电子电工教学基地 实 验 报 告 实验课程：模拟电子技术实验 实验名称：集成直流稳压电源的设计 班级： 姓名 小组成员： 实验时间： 上课时间：
集成直流稳压电源实验报告 一．设计目的 1.掌握集成稳压电源的实验方法。 2.掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。 3.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。 4.进一步培养工艺素质和提高基本技能。 二．设计要求 （1）设计一个双路直流稳压电源。 （2）输出电压Vo=±12V，+5V最大输出电流Iomax=1A （3）输出纹波电压ΔVop-p≤5mV, 稳压系数Sv≤5×10-3。 三．总电路框图及总原理图。 LM7912CT 四．设计思想及基本原理分析 直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。 直流稳压电源一般有电源变压器T r、整流、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图：
各部分作用如下： （1）电源变压器 电源变压器T r的作用是将电网220V的交流电压变换为整流滤波电路所需要的交流电压U i，变压器的副边与原边的功率比为P2/P1=η，η为变压器的效率。 （2）整流电路 整流电路将交流电压U i变换成脉动的直流电压。 常用的整流电路有全波整流电路，桥式整流电路、倍压整流电路等。 本实验我们采用的是桥式整流电路： 二极管选择： 考虑到电网波动范围为±10%，二极管 的极限参数应满足： （3）滤波电路 滤波电路将脉动直流电压的纹波减小或滤除，输出直流电压U1。 常用的滤波电路有电容滤波电路，电感滤波电路、复式滤波电路等。 2 max R 2U U= L 2 L(AV) D(AV) 45 .0 2R U I I≈ = ? ? ? ? ? > ? > 2 R L 2 F 2 1.1 45 .0 1.1 U U R U I