《模拟电子技术》课程设计报告

设计题目：串联式稳压电源设计

 

      姓    名：            

学    号：            

班    级：            

同组姓名：            

指导老师：            

成    绩：           

      设计时间： 2012.12.25—2012.1.10

 

摘要

直流稳压电源一般由变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市交流电压220V变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电变成稳定的直流电，并实现电压在6—12V可调。

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可调直流稳压电源实验报告

组长：龙启智

组员：曾国辉  顾发安  蒋永安  曾厚琨  李淼淼

一、 实验目的 

1、 掌握模拟电路的基本设计方法、设计步骤，培养综合设计和调试能力； 

2、 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标的测试； 

3、 掌握ＬＭ３１７，ＬＭ３３７等三端稳压器件的使用方法。

二、 实验要求  

设计±21V直流稳压电源（在同一块PCB板）以及正负输出电压可调稳压电路（输出电压调节范围为—21v～+21v）。

三、实验原理 

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所组成，基本框图如图所示：

整流与稳压基本过程

各部分的作用： 

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Ui。 

2、整流电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压（在直流稳压电源中常采用桥式整流电路，这里我们采用６Ａ的整流桥）。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。

桥式整流过程

桥式过程波形变化示意图

３、滤波电路：经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用，为减少其交流成分，常在整流电路后接滤波电路。滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉，使其输出平滑的直流电压，这里我们采用接入滤波电容来组成滤波电路。            

4、 稳压电路作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化能使输出直流电压不受影响，从而维持稳定的输出，常用集成稳压器，小功率稳压电源中经常使用三端集成稳压器。常用的三端集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有LM317系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A。其典型电路如图2-5所示，其中电阻R1与电位器R2组成输出电压调节器，输出电压Uo的表达式为：Uo＝1.25（1＋R2/R1）式中R1一般取120－240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25V）。 

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在电子线路的相关应用中, 电源是其必不可少的部分, 电源系统质量的优劣和性能的可靠性直接决定着整个电子设备的质量。直流稳压电源作为直流能量的提供者, 在各种电子设备中有着极其重要的地位, 它的性能良好与否直接影响到电子产品的精度、稳定性和可靠性。随着电子技术的日益发展, 电源技术也得到了很大的发展, 它从过去一个不太复杂的电子线路发展到今天具有较强功能的模块。人们对电源的质量、功能和性能要求也随之变得越来越高。

本文介绍一种以可调式稳压器为核心组成的正负输出可调的直流稳压电源。该电源主要由电源变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和稳压电路等部分所组成。单向交流电经过这几部分电路后即可转换成正负输出可调的稳定直流电压。在本电源设计中, 不仅制作了实用的稳压电源, 更是结合单片机原理、汇编语言等学科, 提高电源的性能和功能, 使电源设备功能更加完善, 使用方便, 显示直观。初步实现了电子产品的体积小、功能多、性能高、价格低、智能化等方面的功能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...................................................................... 3

四、设计步骤..................................................................................... 3

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可调直流稳压电源

实验报告

1.     设计任务与要求

（1）   设计任务

设计并制作有一定输出电压调节范围的直流稳压电源。

（2）   基本要求

1)        输出直流电压（）调节范围。（输入电压 ）

2)        纹波小于。

3)        稳压系数。

4)        输出电阻。

5)        输出电流。

6)        具有过电流保护功能，动作电流。

7)        利用通用板制作电路。

8)        给出电路的Multisim 软件仿真。

2.     电路设计过程

图1 实验设计图纸

由题目要求可知Q1两端的电压为在之间，电流最大值为，因此最大的功率为，因此要选用一个大功率的三极管，我们选用功率为的MJE13005，为了保证在时也可以符合要求，在下面计算时，值取10。

Q1两端的电压为，在之间，最大电流为，最大功率为。Q1两端的电压为，最大电流为，最大功率为，因此都选用小功率的9013三极管，在下面计算时，取值为150。

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电子系统设计实践

报 告

实验项目 可调直流稳压电源设计 学 校 学 院 理工学院 班 级 ******** 姓名学号 ******* 指导老师

时 间

一、设计课题：可调直流稳压电源

二、主要技术指标：

（1）输出直流电压（U0）调节范围6~9V。（输入电压Ui?13V）

（2）稳压系数Sv?2?10?2?Vpp?

（3）输出电阻R0?

0.5?

（4）输出电流0~200mA。

（5）具有过电流保护功能，动作电流~250mA。

三、基本工作原理

简化的可调直流稳压电源原理见下图，电路由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分构成。

稳压电路为较常用的串联型线性稳压电路，它具有结构简单、调节方便、输出电压稳定性强、纹波电压小等优点。稳压电路的输出电压为：

U0?R2?R3?R4?Uz?UBE2? 'R4?R2

由上式可知输出电压与R4的分压呈线性关系，当改变R4抽头位置的大小，则输出电压也将发生变化。

电路中，R1为Q1,Q2,D2提供静态电流；C2为滤波电容，使Q1的基级电位稳定，一般C2去几十?F；C3为输出滤波电容，以减小纹波输出；Q1是调整管，应具有足够的电流放大倍数和PCM。

限流型过流保护电路如图示，当I0较小，随I0增加T2UBE2?UON时, T2 截止。导通，I被IC2分流，从而限制了I0的进一步增加。限流型保护电路输出特性如下图，动作电流为：

I0?UBE20.7V ?

R0R0

四、电路设计步骤与元器件参数计算

1、稳压电路设计

1.1选择稳压管D2

比较放大管Q2选用硅管NPN三极管，那么D2可以选取0.5W的稳压管，如：BZV55-B5V1，工作电压5.1V，电流通常选取~5mA以上，其正向压降作为基准电压源。

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苏州市职业大学

实习（实训）报告

课程名称       　模拟电子技术实训         

      项目名称      小功率可调直流稳压电源      

20##年6月2日至20##年6月6日共 1 周

学院(部)   电子信息工程学院   

班   级       13电气（2）    

姓   名         吉宏伟        

学   号        137305117       

学院(部)负责人      张欣        

系  主  任        苏品刚      

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实验报告

——直流稳压电源

班级：计应103

学号：1008143342

姓名：陈萍

一、课程内容的概述

各种电子电路和电子设备都需要稳定的直流电源，但电网提供的是50HZ的正弦交流电，这就需要将电网的交流电转换稳定的直流电，直流稳压电路就是实现这种转换的电子电路。

当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。

　　由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

　　直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围；另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。

 二、电路的设计框图及概述

 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、稳压电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成分滤掉，保留其直流成分。

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