直流穩壓電源設計

㈠ 設計一個直流穩壓電源

圖1是使用晶體三極體的輸出電壓可調的穩壓電源。該電路是通過改變與負載串聯的大功率晶體三極體Tr1的管壓降來調節輸出電壓。輸出電壓Vout由A點的電壓，即Vref+VBE2決定。

Vout=(R3+VR1+R4)(Vref+Vbe2)/(VR1+R4)

式中Vref是兩個串聯二極體的電壓(1.4V)，VBE2是晶體三極體Tr2基極發射極間的電壓(0.65V>，VR1是可變電阻。由於VR1的阻值變化范圍是0～5kΩ，所以輸出電壓的變化范圍為 3～12.8V。當VR1的滑動部分接觸不良時，輸出電壓會變為最小電壓。

㈡ 直流穩壓電源的直流穩壓電源的設計

三相整流變壓器的設計包括：一、二次繞組的聯結方式，二次側電壓的計算，一、二次側電流的計算，容量的計算與確定，結構形式的選擇等環節。其中一、二次繞組的聯結方式及二次側電壓的確定是我們重點分析的內容。本文以某一步進電機驅動器的3個直流電源設計為例進行詳細介紹，原理圖如圖1。

圖1步進電機驅動器直流電源設計的原理圖
1、二次側電壓的確定
二次電壓不僅與負載電壓(即要設計的直流穩壓電源電壓)和整流電路有關，而且與穩壓器件有關。對於要求高的選橋式整流電路，用電容濾波穩壓和穩壓器穩壓，對於要求低的則可以不穩壓或用電容穩壓。如在圖1中，+7V低壓驅動，主要是用來鎖相，其電流小、電壓低，電壓波動對驅動電源的工作狀態影響不大，不用穩壓;+110V用以高壓驅動，斷續式供電且頻率很高，大的電流和電流變化率會產生很高過電壓，因此要用電解電容穩壓，電阻限流;+12V用於計算機和集成電路的電源，電流小、電壓低，但要求電壓穩定、紋波系數小，因此用電容和三端穩壓器兩級穩壓。對於不同的穩壓手段，二次電壓有著不同的確定方法，理論上這3個電壓的計算式相同，即U2=Ud/2.34或UL=Ud/1.35，計算的3個二次電壓分別為：5.2V、81.5V和8.9V，但這樣計算的結果在實際中不和適，因此，有些量必須用工程估算式來確定，如三相不可逆整流系統一般用公式UL=(0.9～1.0)·Ud估算，如果直流側用電解電容濾波時、輸出平均值會升高，一般用公式UL=Ud/2½估算;如果直流側用電容和三端穩壓器穩壓，為了擴大穩壓范圍，Ud一般應升高3～6V，再用公式UL=(0.9～1.0)·Ud估算。這樣確定的3個二次電壓分別為：UL7=0.9×7=6.3V，UL110=110/2½=78V,UL12=16×0.9=14.4V。
2、一、二次例電流計算及容量確定
二次電流要根據負載電流的大小和整流電路來定，在圖1中採用三相橋式整流電路，用式I2=(2/3)½Id求出3個二次電流有效值分別為：3.26A、6.5A、1.63A，就得到3個二次電壓和電流。根據變壓器一、二次功率近似相等原則，可求得一次電流I1=1.45A，變壓器的容量為S=953VA，按1.5kVA選變壓器型號。
3、一、二次例繞組聯結方式的確定
三相交壓器繞組可以根據需要接成星形或Δ形。三相整流電路一般用於大功率(即負載功率在4kW以上)整流，變壓器通常接成Y/Δ、Δ/Y 2種。Δ/Y接法可使電源線電流有2個階梯，更接近正弦波，諧波影響小，可控整流電路用得比較多;Y/Δ接法可以提供單相交流電源，減小二次繞組電流，一般用於大功率二極體整流電路;對於小功率三相變壓器有時也接成Y/Y型，雖然這種接法會給電網引入諧波.但畢竟其功率小，影響也較小。總之，選的時候既要考慮對電網的影響，又要盡量減小繞組電流，降低繞組絕緣等級。在圖1中，7V和12V電流比較小，電壓低，選星形接法;110V電流大，電壓不是太高，選Δ形接法，可大大降低繞組中電流，減小繞組線徑，延長使用壽命;一次繞組的線電壓雖然高(380V)，但變壓器容量只有2kW，一次電流為1.45A，所以選星形接法，可降低繞組的電壓和繞組的絕緣等。 1、濾波電路及器件選擇
整流濾波電路通常有電容、電感和RC等濾波電路。電感濾波是利用電感對脈動電流產生反電動勢，阻礙電流變化來實現的，電感越大，濾波效果越好。它一般用於負載電流大、對濾波要求不高的場台。RC濾波電路是電阻和電容連接使用的濾波電路，由於電阻會降低一部分直流電壓，直流輸出電壓會減小，因此只適用於小電流電路。電容濾波是利用電容的充放電作用使整流輸出電壓變得平穩，而且電壓幅值升高，濾波效果好，適於各種整流電路。濾波電容的選擇主要是種類和容量、耐壓值的確定。常用的整流濾波電容有鋁電解、鉭電解、滌綸、獨石電容等。鋁電解電容漏電流大，耐壓和工作溫度(最高+70℃)較低，但容量大;鉭電解電容漏電流小，耐壓和工作溫度比鋁電解電容都高，一般用於要求較高的地方;滌綸電容絕緣電阻大，損耗小，工作溫度(最高+55℃)低，容量小，但耐壓高;獨石電容體積可以做得很小，耐壓也可以做得很高，化學性能和熱性能比較穩定，但容量小。一般當整流輸出電流大時，必須用電解電容濾波穩壓;輸出電流小時，用一般電容或電解電容濾波都可以，如果對直流輸出電壓有紋波系數要求或者為了防止高頻噪音，用電解電容和小容量無極性電容並聯使用效果較好：小容量電容可濾掉脈動直流中的高次諧波，電解電容濾掉大幅值的低頻成分，穩壓范圍寬、效果好。整流濾波電路對電容器的容量和耐壓值要求不是太高，一般根據輸出電流大小估算電容器的容量，輸出電流大，容量就大;電流小，容量就小。但是，容量太大會降低輸出電壓值，太小則會導致電壓脈動大、不穩定。容量確定可參考表1，耐壓值一般取所接電路工作電壓的1.5～2倍。

2、穩壓電路及器件選擇
穩壓電路有分立元件穩壓電路和集成穩壓電路2種，其中集成穩壓電路主要用於低電壓小電流的整流電路，具有體積小，電路簡單，穩壓精度高，使用調試方便等特點。選擇時首先要確定系列，是正電源還是負電源，是可調的還是固定的，其次是根據它的額定電壓和額定電流選擇具體型號;同時，穩壓器在接入整流電路時要適當加一些保護元件，如在I/O端接二極體可防止輸入端短路，在輸入端和地之間接一小電容，可限制輸入電壓幅值等。
直流電源的設計理論上比較簡單，但在具體的工程設計中還需要進一步分析、研究、實踐和總結。

㈢ 設計一個直流穩壓電源!

0-15V
/
1A
電源的製作
這是一個很有特色的電源電路。它不僅電路簡單，且造價低廉專，製作也非常簡單。由於都屬是一些常用器件，很適合電子愛好者仿製。電路輸出0-15V連續可調，並可輸出1A的電流，很適合我們做簡易的實驗電源。由R2實現電壓調節，Q1在大電流輸出時（如1A電流）必需加散熱器。其它器件選擇請參考附表。
R1=
56R
2W
C5=
100nF
100V
R2=
330R
線性電位器
GR1=
4
X
1N4007
C1=
2200uF
35V
Q1=
2N3055
C2=
100uF
35V
T1=220V@18V
1.5A電源變壓器
C3=
10uF
25V
字串5
D1=
18V
1.5W
穩壓管
C4=
220uF
25V
你可以參考一下.

㈣ 直流穩壓電源設計

一、設計目的. 1
二、設計任務及要求. 1
三、設計步驟. 1
四、總體設計思路. 2
五、實驗設備及元器件. 5
六、測試要求. 5
七、設計報告要求. 6
八、注意事項. 6

直流穩壓電源的設計
一、設計目的
1．學習基本理論在實踐中綜合運用的初步經驗，掌握模擬電路設計的基本方法、設計步驟，培養綜合設計與調試能力。
2．學會直流穩壓電源的設計方法和性能指標測試方法。
3．培養實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。
二、設計任務及要求
1．設計並製作一個連續可調直流穩壓電源，主要技術指標要求：
① 輸出電壓可調：Uo=+3V～+9V
② 最大輸出電流：Iomax=800mA
③ 輸出電壓變化量：ΔUo≤15mV
④ 穩壓系數：SV≤0.003
2．設計電路結構，選擇電路元件，計算確定元件參數，畫出實用原理電路圖。
3．自擬實驗方法、步驟及數據表格，提出測試所需儀器及元器件的規格、數量，交指導教師審核。
4.批准後，進實驗室進行組裝、調試，並測試其主要性能參數。
三、設計步驟
1．電路圖設計
（1）確定目標：設計整個系統是由那些模塊組成，各個模塊之間的信號傳輸，並畫出直流穩壓電源方框圖。
（2）系統分析：根據系統功能，選擇各模塊所用電路形式。
（3）參數選擇：根據系統指標的要求，確定各模塊電路中元件的參數。
（4）總電路圖：連接各模塊電路。
2．電路安裝、調試
（1）為提高學生的動手能力，學生自行設計印刷電路板，並焊接。
（2）在每個模塊電路的輸入端加一信號，測試輸出端信號，以驗證每個模塊能否達到所規定的指標。
（3）重點測試穩壓電路的穩壓系數。
（4）將各模塊電路連起來，整機調試，並測量該系統的各項指標。
四、總體設計思路
1．直流穩壓電源設計思路
（1）電網供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須採用電源變壓器將電網電壓降低獲得所需要交流電壓。
（2）降壓後的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。
（3）脈動大的直流電壓須經過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。
（4）濾波後的直流電壓，再通過穩壓電路穩壓，便可得到基本不受外界影響的穩定直流電壓輸出，供給負載RL。
2．直流穩壓電源原理
直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成，見圖1。
圖1直流穩壓電源方框圖

其中：
（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，並送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。
（2）整流電路：利用單向導電元件，把50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電
（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。
（4）穩壓電路：穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。
整流電路常採用二極體單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的正半周內，二極體D1、D2導通，D3、D4截止；u2的負半周內，D3、D4導通，D1、D2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3所示。
圖2整流電路
圖3輸出波形圖

在橋式整流電路中，每個二極體都只在半個周期內導電，所以流過每個二極體的平均電流等於輸出電流的平均值的一半，即 。電路中的每隻二極體承受的最大反向電壓為 (U2是變壓器副邊電壓有效值)。
在設計中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點，將電容器和負載電容並聯或電容器與負載電阻串聯，以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路後，直流輸出電壓：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流輸出電流： （I2是變壓器副邊電流的有效值。），穩壓電路可選集成三端穩壓器電路。
總體原理電路見圖4。
圖4 穩壓電路原理圖
3．設計方法簡介
（1）根據設計所要求的性能指標，選擇集成三端穩壓器。
因為要求輸出電壓可調，所以選擇三端可調式集成穩壓器。可調式集成穩壓器，常見主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列穩壓器輸出連續可調的正電壓，337系列穩壓器輸出連可調的負電壓，可調范圍為1.2V~37V，最大輸出電流 為1.5A。穩壓內部含有過流、過熱保護電路，具有安全可靠，性能優良、不易損壞、使用方便等優點。其電壓調整率和電流調整率均優於固定式集成穩壓構成的可調電壓穩壓電源。LM317系列和lM337系列的引腳功能相同，管腳圖和典型電路如圖4和圖5.

圖4管 腳圖 圖5典型電路
輸出電壓表達式為:
式中，1.25是集成穩壓塊輸出端與調整端之間的固有參考電壓 ，此電壓加於給定電阻 兩端，將產生一個恆定電流通過輸出電壓調節電位器 ，電阻 常取值 ， 一般使用精密電位器，與其並聯的電容器C可進一步減小輸出電壓的紋波。圖中加入了二極體D，用於防止輸出端短路時10μF大電容放電倒灌入三端穩壓器而被損壞。
LM317其特性參數：
輸出電壓可調范圍：1.2V～37V
輸出負載電流：1.5A
輸入與輸出工作壓差ΔU=Ui-Uo：3～40V
能滿足設計要求,故選用LM317組成穩壓電路。
（2）選擇電源變壓器
1）確定副邊電壓U2:
根據性能指標要求：Uomin=3V Uomax=9V
又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max
其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V
∴ 12V≤Ui≤43V
此范圍中可任選 ：Ui=14V=Uo1
根據 Uo1=(1.1～1.2)U2
可得變壓的副邊電壓：
2）確定變壓器副邊電流I2
∵ Io1=Io
又副邊電流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=800mA
則I2=1.5＊0.8A=1.2A
3）選擇變壓器的功率
變壓器的輸出功率：Po>I2U2=14.4W
（3）選擇整流電路中的二極體
∵ 變壓器的副邊電壓U2=12V
∴ 橋式整流電路中的二極體承受的最高反向電壓為：
橋式整流電路中二極體承受的最高平均電流為：
查手冊選整流二極體IN4001，其參數為：反向擊穿電壓UBR=50V>17V
最大整流電流IF=1A>0.4A
（4）濾波電路中濾波電容的選擇
濾波電容的大小可用式 求得。
1）求ΔUi:
根據穩壓電路的的穩壓系數的定義：
設計要求ΔUo≤15mV ，SV≤0.003
Uo=+3V～+9V
Ui=14V
代入上式，則可求得ΔUi
2）濾波電容C
設定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S
則可求得C。
電路中濾波電容承受的最高電壓為 ，所以所選電容器的耐壓應大於17V。
注意： 因為大容量電解電容有一定的繞制電感分布電感，易引起自激振盪，形成高頻干擾，所以穩壓器的輸入、輸出端常 並入瓷介質小容量電容用來抵消電感效應，抑制高頻干擾。
五、實驗設備及元器件
1.萬用表 2.示波器
3.交流毫伏表 4.三端可調的穩壓器 LM317一片
六、測試要求
1．測試並記錄電路中各環節的輸出波形。
2．測量穩壓電源輸出電壓的調整范圍及最大輸出電流。
3．測量輸出電阻Ro。
4．測量穩壓系數。
用改變輸入交流電壓的方法，模擬Ui的變化，測出對應的輸出直流電壓的變化，則可算出穩壓系數SV.（注意： 用調壓器使220V交流改變±10％。即ΔUi=44V）
5．用毫伏表可測量輸出直流電壓中的交流紋波電壓大小，並用示波器觀察、記錄其波形。
6．分析測量結果，並討論提出改進意見。
七、設計報告要求
1．設計目的。
2．設計指標。
3．總體設計框圖，並說明每個模塊所實現的功能。
4．功能模塊，可有多個方案，並進行方案論證與比較，要有詳細的原理說明。
5．總電路圖設計，有原理說明。
6．實現儀器，工具。
7．分析測量結果，並討論提出改進意見。
8．總結：遇到的問題和解決辦法、體會、意見、建議等。
八、注意事項
1．焊接時要對各個功能模塊電路進行單個測試，需要時可設計一些臨時電路用於調試。
2．測試電路時，必須要保證焊接正確，才能打開電源，以防元器件燒壞。
3．注意LM317晶元的輸入輸出管腳和橋式整流電路中二極體的極性，不應反接。
4. 按照原理圖焊接時必須要保證可靠接地。

㈤ 直流穩壓電源的畢業設計怎麼做

我就指點下你一二吧！ 圖你自己去下面的鏈接看吧！直流穩壓電源是常用的電子設備，它能保證在電網電壓波動或負載發生變化時，輸出穩定的電壓。一個低紋波、高精度的穩壓源在儀器儀表、工業控制及測量領域中有著重要的實際應用價值。本設計給出的穩壓電源的輸出電壓范圍為0～18 V，額定工作電流為0.5 A，並具有"+"、"-"步進電壓調節功能，其最小步進為0.05 V，紋波不大於10 mV，此外，還可用LCD液晶顯示器顯示其輸出電壓值。 1系統硬體設計 本系統由電源模塊、調壓模塊、D／A轉換模塊、顯示與鍵盤模塊組成，圖1所示是該直流數控穩壓電源的結構原理框圖。 1.1系統電源模塊 在圖1中，220 V市電經220 V／17.5 V變壓器降壓後得到的雙17.5 V交流電壓，經過一個全橋整流後可得到±21 V兩路電壓，其中一路+21 V電壓供給調整管，作為電源對外輸出，另一路經三端穩壓器7815得到+15 V，再經過7805得到+5 V的電壓。-21 V的電壓則經三端穩壓器MC7915得到-15 V電壓，以作為系統本身的工作電源。 1.2電壓調整模塊 該穩壓電源中的電壓調整模塊電路如圖2所示。其中調整管採用復合管形式(由Q1、Q3組成)，以實現大電流輸出，由於該設計要求Iomax=0.5 A，Iomin=0 A，Pm=(Vimax-Vomin)Iomax=(18-0)×0.5=9 W，因此，本電路中的調整管可選TIP41(其Icmax=6 A>Iomax=0.5 A；Pcw=65 W>9 W，VCEOmax=100 V>18 V)，當然，也可以選用2N5832。 電路的比較放大採用運放NE5534來設計，該器件具有共模抑制比高，響應速度快和壓擺率高的特點。設計時可由R10、R11A、R12組成分壓取樣電路，並要求R10／(R11A+R12)=1／4，即當輸出電壓存在△UO=0.05 V時，△Ua=0.04 V，這與DAC的輸出(10／255=0.04V=1LSB)變化一致。事實上，經過DAC轉換以將電流轉換為電壓並進行電壓放大後，即可將得到的10 V電壓送比較器NE54534的同相端作為比較的基準電壓。由於DAC0832是8位的D／A轉換器，故有255步進。由此，當CPU控制DAC變化1LSB時，其對應Va的變化為0.04 V，故Uout的可調變化量為0.05 V(步長)。NE5534和Q1、Q3及取樣電路構成的負反饋電路可實現調節輸出電壓的目的(穩壓)。 電路中的過流保護由R9與02完成。當Io>0.7A時，VR9=R9Io≥1×0.7=0.7 V，此時Q2導通，並對調整管Q3的基極分流，使TIP41的導通電阻增大，輸出電壓降低，從而達到過流保護的目的。必要時，也可接入一紅色發光二極體作為過流指示。該系統的短路保護採用保險管來完成。 1.3 D／A轉換模塊 本系統中的數模轉換電路如圖3所示。它由DAC0832、兩級低漂移的運放μA714及VREF電路組成。DAC0832和運放U3A將CPU發出的8位二進制數據轉換成0～-5 V的電壓，然後經運放U3B反向放大2倍，以得到0～10 V電壓。因此，該DAC的轉換解析度為10／(28-1)=0.04 V，即CPU輸出給DAC的數據變化為1 Bit，DAC輸出電壓的變化為0.04 V。VREF電路為DAC提供基準電壓，調節R5A，可使基準電壓保持為5 V。 1.4顯示與鍵盤模塊 本電源中的電壓顯示與鍵盤電路如圖4所示。當輸出電壓經R13限流和R14取樣後，即可送如TLC2453-1進行模數轉換。圖4中的TLC2453-1為11通道、12位串列A／D轉換器，具有12位解析度，轉換時間為10μs，有11個模擬輸入通道，3路內置自測試方式，采樣率為66 kbps，線性誤差±1LSBmax，同時帶有轉換結果輸出EOC，並可單、雙極性輸出。通過其可編程的MSB或LSB前導可編程輸出數據長度。TLC2453-1的時鍾頻率選用4.1 MHz，電源輸出電壓Uo的取樣信號從IN0輸入，晶元的I／O時鍾端、數據輸入端、轉換數據輸出端、片選端分別與AT89S51單片機的P2.3、P2.2、P2.1、P2.0相連，然後經單片機處理後從P0口輸出，在經排阻9A472J驅動後送字元型液晶顯示屏SMC1602A顯示輸出電壓。電路中AT89S51單片機的晶振頻率選用12 MHz，P1.0～P1.3接調壓按鈕。增加電壓時，粗調用按鍵S1，步進為1 V，細調用S2，步長為0.05 V；減小電壓時，粗調用S3，步長為1 V，細調用S4，步調為0.05 V。這樣，經過它們的有機結合便可將輸出電壓調節到所需的電壓。 2系統軟體設計 本電路的主程序流程如圖5所示。 3 結束語 本文給出的直流數控穩壓電源採用硬體組成的閉環反饋模式來進行穩壓。電路中採用共模抑制比高、響應速度快、壓擺率高的NE5534作比較器，從而提高了穩壓的可靠性和精度；而採用12位A／D轉換模塊完成電壓的測量，並用LCD液晶顯示，則提高了測量的准確性和直觀顯示能力。本電路的開機預置輸出電壓為5 V，並可採用步進方式調節輸出電壓，最小步進為0.05 V。經過測試，本電路的輸出電壓范圍可達到0～18V，額定電流可達到0.5A，可應用於實驗教學與工程實踐中

參考資料： http://hi..com/cheng5619/blog/item/65ac78dc508fcfe777c63826.html

㈥ ±5V簡易直流穩壓電源的設計

目錄

一.引言... 2

二.電源變壓器... 3

三.整流電路... 3

3.1單相橋式整流電路... 3

3.1.1工作原理... 4

3.1.2參數計算... 4

3.1.3單相橋式整流電路的負載特性曲線... 5

3.2單相半波整流電路... 5

3.3單相全波整流電路... 6

四.濾波電路... 6

4.1電容濾波電路... 6

4.2電感濾波電路... 9

五.穩壓電路... 9

5.1穩壓電路概述... 9

5.1.1引起輸出電壓不穩定的原因... 9

5.1.2穩壓電路的技術指標... 9

5.2硅穩壓二極體穩壓電路... 10

5.2.1當輸入電壓變化時如何穩壓... 11

5.2.2當負載電流變化時如何穩壓... 11

5.3線性串聯型穩壓電源... 11

5.3.1線性串聯型穩壓電路的工作原理... 11

5.3.2穩壓電路的保護環節... 13

5.4三端集成穩壓器... 14

5.4.1概述... 14

5.4.2線性三端集成穩壓器的分類... 14

5.4.3應用電路... 14

5.4.4利用三端集成穩壓器組成恆流源... 15

六.開關型穩壓電源... 16

6.1開關型穩壓電路的工作原理... 16

6.2結論... 18

總結... 18

參考文獻... 18

致謝... 19

㈦ 關於直流穩壓電源的設計

1.概述
1.1課題名稱：串聯型直流穩壓電源
1.2設計目的和要求：設計並製作用晶體管、集成運算放大器電阻、電阻器、電容組成的串聯型直流穩壓電源。
指標：1、輸入電壓：220V,50Hz交流電；
2、輸出電壓：9V以下直流電壓；
3、輸出電流：最大電流為1A；
4、保護電路：過流保護、短路保護。

2.系統總體方案

圖1系統總體電路圖

3.各部分功能模塊介紹（功能描述）
3.1主要原器件介紹
（1）變壓器的設計和選擇
本次課程設計的要求是輸出為3V-6V、6V-9V、9V-12V的穩壓電源，輸出電壓較低，而一般的調整管的飽和管壓降在2-3伏左右，由 ， 為飽和管壓降，而 =12V為輸出最大電壓， =3V為最小的輸入電壓，以飽和管壓降 =3V計算，為了使調整管工作在放大區，輸入電壓最小不能小於15V，為保險起見，可以選擇220V-15V的變壓器，再由P=UI可知，變壓器的功率應該為1A×15V=15w，所以變壓器的功率絕對不能低於15w，由於串聯穩壓電源工作時產生的熱量較大，效率不高，所以變壓器功率需要選擇相對大些的變壓器。結合市場上常見的變壓器的型號，可以選擇常見的變壓范圍為220V-15V，額定功率20W，額定電流2A的變壓器。
（2）整流電路的設計及整流二極體的選擇
由於輸出電流最大隻要求1A，電流比較低，所以整流電路的設計可以選擇常見的單相橋式整流電路，由4個串並聯的二極體組成，具體電路如圖3所示。

圖2單相橋式整流電路
二極體的選擇：當忽略二極體的開啟電壓與導通壓降，且當負載為純阻性負載時，我們可以得到二極體的平均電壓為 ：
= = =0.9
其中 為變壓器次級交流電壓的有效值。我們可以求得 =17v。
對於全波整流來說，如果兩個次級線圈輸出電壓有效值為 ，則處於截止狀態的二極體承受的最大反向電壓將是 ，即為42.42v
考慮電網波動（通常波動為10%，為保險起見取30%的波動）我們可以得到實際的 應該大於22.1V，最大反向電壓應該大於55.2V。在輸出電流最大為1A的情況下我們可以選擇額定電流為2A，反向耐壓為1000V的二極體IN4007.
（3）濾波電容的選擇
當濾波電容 偏小時，濾波器輸出電壓脈動系數大；而 偏大時，整流二極體導通角θ偏小，整流管峰值電流增大。不僅對整流二極體參數要求高，另一方面，整流電流波形與正弦電壓波形偏離大，諧波失真嚴重，功率因數低。所以電容的取值應當有一個范圍，由前面的計算我們已經得出變壓器的次級線圈電壓為15V，當輸出電流為1A時，我們可以求得電路的負載為18Ω時，我們可以根據濾波電容的計算公式：
C=(3～5)
來求濾波電容的取值范圍，其中在電路頻率為50HZ的情況下， T為20ms則電容的取值范圍為1667-2750uF，保險起見我們可以取標准值為2200uF額定電壓為35V的鋁點解電容。
另外，由於實際電阻或電路中可能存在寄生電感和寄生電容等因素，電路中極有可能產生高頻信號，所以需要一個小的陶瓷電容來濾去這些高頻信號。我們可以選擇一個50uF的陶瓷電容來作為高頻濾波電容。
（4）穩壓電路的設計
穩壓電路組要由四部分構成：調整管，基準穩壓電路，比較放大電路，采樣電路。當采樣電路的輸出端電壓升高（降低）時采樣電路將這一變化送到A的反相輸入端，然後與同相輸入端的電位進行比較放大，運放的輸出電壓，即調整管的基極電位降低（高）；由於電路採用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低（升高），從而使輸出電壓得到穩定。由於輸出電流較大，達到1A，為防止電流過大燒壞調整管，需要選擇功率中等或者較大的三極體，調整管的擊穿電流必須大於1A，又由於三極體CE間的承受的最大管壓降應該大於15-6=9V，考慮到30%的電網波動，我們的調整管所能承受的最大管壓降應該大於13V，最小功率應該達到 =6.5W。我們可以選擇適合這些參數最大功率為60W,最大電流超過6A，所能承受的最大管壓降為100V。基準電路由3V的穩壓管和10KΩ的保護電阻組成。由於輸出電壓要求為3V-6V、6V-9V和9V-12V，因此采樣電路的采樣電阻應該可調，則采樣電路由一個電阻和三個可調電阻組成，根據公式：

求出。其中 為輸入端的電阻， 為輸出端與共地端之間的電阻 ， 為穩壓管的穩壓值。.所以根據此公式可求的電路的輸出電壓為3V-12V。可以輸出3V-12V的電壓，運放選用工作電壓在15V左右前對電壓穩定性要求不是很高的運放，由於AD704JN的工作電壓為正負12V-正負22V，范圍較大，可以用其作為運放，因為整流後的電壓波動不是很大，所以運放的工作電源可以利用整流後的電壓來對其進行供電。為了使輸出電壓更穩定，輸出紋波更小，需奧對輸出端進行再次濾波，可在輸出端接一個5uf電容，這樣電源不容易受到負載的干擾。使得電源的性質更好，電壓更穩定，
3.2工作原理介紹
一、電路原理：該電路由電源變壓器、整流、濾波和穩壓電路四部分組成，原理圖如左。電網供給交流電壓（220v，50Hz）經電源變壓器降壓後，得到符合電路需要的交流電壓u2，然後由整流電路變換成方向不變、大小隨時間變化的脈沖電壓u3，再用濾波器濾去其交流分量，得到比較平直的直流電壓ui。最後採用穩壓電路，以保證輸出穩定的直流電壓。
二、電路原理方框圖：

三、原理說明：
（1） 單相橋式整流電路可以將單相交流電變換為直流電；
（2） 整流後的電壓脈動較大，需要濾波後變為交流分量較小的直流電壓用來供電；
（3） 濾波後的輸出電壓容易隨電網電壓和負載的變化波動不利於設備的穩定運行；
（4） 將輸出電壓經過穩壓電路後輸出電壓不會隨電網和負載的變化而變化從而提高設備的穩定性和可靠性，保障設備的正常使用；
（5） 關於輸出電壓在不同檔位之間的變換，可以將穩壓電源的電壓設置為標准電壓再對其進行變換，電壓在檔位間的調節可以通過調節電位器來進行調節，從而實現對輸出電壓的調節。
3.3穩壓電路方案選擇
方案一：此方案以穩壓管D1的電壓作為三極體Q1的基準電壓，電路引入電壓負反饋，當電網電壓波動引起R2兩端電壓的變化增大（減小）時，晶體管發射極電位將隨著升高（降低），而穩壓管端的電壓基本不變，故基極電位不變，所以由 可知 將減小（升高）導致基極電流和發射極電流的減小（增大），使得R兩端的電壓降低（升高），從而達到穩壓的效果。負電源部分與正電源相對稱，原理一樣。

圖3 方案一穩壓部分電路
方案二：該方案穩壓電路部分如圖2所示，穩壓部分由調整管（Q1、Q2組成的復合管），比較電路（集成運放U2A），基準電壓電路（穩壓管D1 BZV55-B3V0），采樣電路組成（采樣電路由R2、R3、R4、R5組成）。當采樣電路的輸出端電壓升高（降低）時采樣電路將這一變化送到A的反相輸入端，然後與同相輸入端的電位進行比較放大，運放的輸出電壓，即調整管的基極電位降低（升高）；由於電路採用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低（升高），從而使輸出電壓得到穩定。

圖4
對以上兩個方案進行比較，可以發發現第一個方案為線性穩壓電源，具備基本的穩壓效果，但是只是基本的調整管電路，輸出電壓不可調，而且輸出電流不大，而第二個方案使用了集成運放和調整管作為穩壓電路，輸出電壓可以通過開關J1在3-6V、6-9V、9-12V之間調節，功率也較高，可以輸出較大的電流。穩定效果也比第一個方案要好，所以選擇第二個方案作為本次課程設計的方案。

3.4元器件清單
名稱及標號 型號及大小 數量
變壓器 220V-9V 1個
極性電容 200uF 1個
普通電容 0.01uF 1個
0.33uF 1個
電阻 30 1個
510 2個
620Ω 1個
1k 1個
1.5k 1個
2.7k 1個
可變電阻 200 1個
1k 1個
穩壓管 IN4735 1個
橋式整流二極體 2N4922 1 個
保護三極體 3DG6 2個
3DG12 1個

4.功能測試
一、模擬圖

二、模擬結果
直流電壓的輸出波形如圖8所示：
（模擬結果一）Rpa=30℅,Rpb=30℅;

(模擬結果二) Rpa=30℅,Rpb=65℅;

參考文獻：
《模擬電子技術基礎》（第四版）
《電子技術實踐教程》 翁飛兵、陳棣湘主編
《電子實驗與電子實踐》劉榮林主編

5.心得體會
通過兩個星期的課程設計，我對電子工藝的理論有了更深的了解。其中包括焊普通元件與電路元件的技巧、印製電路板圖的設計製作、穩壓電源的工作原理等等。這些知識不僅在課堂上有效，在日常生活中更是有著現實意義，也對自己的動手能力是個很大的鍛煉。在實習中，我鍛煉了自己動手能力，提高了自己解決問題的能力。通過本次實踐也培養了我理論聯系實際的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強了獨立工作的能力。最主要的是收獲頗豐，我基本掌握手工電烙鐵的焊接技術，能夠獨立的完成簡單電子產品的安裝與焊接基本熟悉了電子產品的安裝工藝的生產流程，了解了電子產品的焊接、調試與維修方法；其次我更加熟悉了有關軟體EWB、AD6的使用，能夠熟練的使用普通萬用表。最重要的，我熟悉了常用電子器件的類別、型號、規格、性能及其使用范圍，能查找資料，查閱有關的電子器件圖書等了。
另外在這次設計中，我也遇到了不少的問題，幸運的是，最終一一解決了遇到的問題。在我們遇到不懂的問題時，利用網上和圖書館的資源，搜索查找得到需要的信息及和隊友之間相互討論顯得尤其重要了，我明白了團隊合作的重要性。這次的製作也讓我們感受到，我們在電子方面學到的只是很小的一部分知識，我們需要更多的時間來自主學習相關知識。
最後，在此感謝我們的鄧鵬和袁氫老師.，老師嚴謹細致、一絲不苟的作風一直是我學習的榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；有了您的幫助我才順利的完成了這次課程設計。

㈧ 直流穩壓電源的設計及工作原理

直流穩壓電源即開關電源．具有可靠性高，功率密度大，抗干擾能力強，廣泛應用於版數字電路權中，工業儀表，交通運輸，通訊設備．工控機等大型設備及科研與實驗．用作直流供電電源．要在紋波和使用率上，有所效果．設計我不知道．也要看其散熱性能．怎麼？你有這方面的需要嗎？如果有我可以給你講解一下．
010－68249808找我就可以了，我姓劉．女生．

㈨ 直流穩壓電源的設計

基於三態穩壓器的220到5v的穩壓電源
如圖所示電路為輸出電壓+5V、輸出電流1.5A的穩壓電源。它由電源變壓器B，橋式整流電路D1～D4，濾波電容C1、C3，防止自激電容C2、C3和一隻固定式三端穩壓器(7805)極為簡捷方便地搭成的。
220V交流市電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經過橋式整流電路D1～D4和濾波電容C1的整流和濾波，在固定式三端穩壓器LM7805的Vin和GND兩端形成一個並不十分穩定的直流電壓(該電壓常常會因為市電電壓的波動或負載的變化等原因而發生變化)。此直流電壓經過LM7805的穩壓和C3的濾波便在穩壓電源的輸出端產生了精度高、穩定度好的直流輸出電壓。本穩壓電源可作為TTL電路或單片機電路的電源。三端穩壓器是一種標准化、系列化的通用線性穩壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡捷方便等特點，成為目前穩壓電源中應用最為廣泛的一種單片式集成穩壓器件。

如圖所示電路為輸出電壓+5V、輸出電流1.5A的穩壓電源。它由電源變壓器B，橋式整流電路D1～D4，濾波電容C1、C3，防止自激電容C2、C3和一隻固定式三端穩壓器(7805)極為簡捷方便地搭成的。

220V交流市電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經過橋式整流電路D1～D4和濾波電容C1的整流和濾波，在固定式三端穩壓器LM7805的Vin和GND兩端形成一個並不十分穩定的直流電壓(該電壓常常會因為市電電壓的波動或負載的變化等原因而發生變化)。此直流電壓經過LM7805的穩壓和C3的濾波便在穩壓電源的輸出端產生了精度高、穩定度好的直流輸出電壓。本穩壓電源可作為TTL電路或單片機電路的電源。三端穩壓器是一種標准化、系列化的通用線性穩壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡捷方便等特點，成為目前穩壓電源中應用最為廣泛的一種單片式集成穩壓器件。