直流稳压电源电路图

目录1. 概述 (1)2. 方案论证 (1)3. 电路工作原理及说明 (3)2.1直流稳压电源电路 (3)2.1.1 电源变压器 (3)2.1.2 整流电路 (4)2.1.3 滤波电路 (5)2.1.4 集成稳压器 (6)2.1.5过流保护 (7)4.电路性能指标的测试 (8)4.1 稳压电源的输出及指示电路 (8)5. 结论 (9)6. 性价比 (10)7课设体会及合理化建议 (10)附录Ⅰ元器件清单 (11)附录Ⅱ整体电路原理图 (12)参考文献 (13)直流稳压电源及电压指示电路摘要：电源电路作为任何电子设备中不可缺少的部分，其设计越来越受到人们的重视。

电子设备一般都需要直流电源供电。

这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。

本文设计了直流稳压电源的两种方案，可通过LED来指示输出电压的高低，并确定其大体范围。

方案一对市电整流、滤波后，利用集成运算放大器及滑动变阻器来调节电压的输出范围。

方案二与方案一原理基本相同，但具有扩大输出电流的功能。

两种方案分别进行了软件仿真和硬件测试，所得结果均符合技术指标的要求。

关键词：稳压电源；发光二极管；电压指示1. 概述电源作为各种电子电路及电子设备工作的能量来源，在一个系统中占有重要地位。

电源的质量在一定程度上也决定了一台设备的可靠性及各项技术指标。

在各种电子线路的应用中，出于应用上的考虑常常不直接采用直流电源，而是将电网上的交流电通过一系列装置转换为直流电源输出。

这种转换电路并不复杂，一般由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等几部分构成，因此直流稳压电源电路在许多领域有着广泛的应用。

现在各种稳压电器已经广泛使用，其性能稳定，外围所需元件不多，调试方便。

本文要求设计一个可以指示输出电压的直流稳压电源，输出电压在0～5V范围内连续可调；要求用LED指示输出电压的范围，小于2V时只有一个LED点亮，大于等于2V时两个LED同时点亮；并且输出电压的纹波电压（峰峰值）不能超过10mV。

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。

/soft/70/2012/20120808283629.html/soft/70/2012/20120803282886.html/soft/70/2012/20120820285156.html高范围输出可调直流稳压电源电路2009年05月16日 00:36 本站整理作者：佚名用户评论（0）关键字：高范围输出可调直流稳压电源电路本电路适用于二极管、三极管极限电压、氖泡、日光灯起辉电压及电容器工作电压、电流等测定的可调直流稳压电源。

可调直流稳压电源电路如图所示。

由IC2（NE555）及其外围元件组成方波发生器，方波频率为20KHz。

方波信号由IC2的③脚输出经功放管VT放大后输出到脉冲变压器T的初级L1，再由变压器耦合到次级L2经二极管VD2整流，给C3充电，C3两端的直流电压峰值最高可达2kV。

该可调直流稳压电源直流输出电压从电路中的X1和X2两端输出作被测器件的接口端。

IC为为LM324，IC2为NE555。

VD1反向工作电压大于2000V，VD2为任一型号的硅整流管。

脉冲变压器T的铁心选用铁氧体材料，尺寸为E－7，绕制时先用0.17mm漆包线在L1上绕30匝，后用0.09漆包线在L2上绕满为止(大约1200匝)。

L1、L2均用排绕，层间加聚乙烯薄膜。

L2的两根引线应分开一些。

电容器C3耐压应大于2000V，可选用C404M型高压瓷介电容器。

VT的B＞100、Icm＞700mA，可选用3DG130、8050等。

调试时若输出电压只有40--50V，只需把L2两端对调即可。

其余元件如图标注。

（特征：可以输出三端子Regulator IC无法提供的高电压）虽然三端子Regulator IC的输出电压大约是24V，不过若超过该电压时电路设计上必需与IC以disk lead 等组件整合。

图5的Serial Regulator 最大可以输出40V的电压，图中D2 Zener二极管的输出电压被设定成一半左右，再用R7,VR1,R8 将输出电压分压，使该电压能与VZ2的电压一致藉此才能决定定数。

LM317可调稳压直流电源电路分析一、电路原理图LM317可调直流稳压电源，采用FR-4万能板和进口ST电源集成芯片LM317设计而成，不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出可调电压（1.25-12V）的特点，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高、芯片内部具有过热、过流、短路保护电路等优点，适合课程设计、毕业设计等，原理图如下：二、电路工作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：直流稳压电源的原理框图和波形变换图1、降压部分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比例确定，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、整流部分该设计采用单相桥式整流电路。

其由四只二极管组成，其构成原则就是保证在变压器副边电压u的整个周期内，负载上的电压和电流方向始终不变。

3、滤波电路经过整流后的直流电幅值变化很大，会影响电路的工作性能。

可利用电容的“通交流，隔直流”的特性，在电路中并人两个并联电容作为电容滤波器，滤去其中的交流成分。

电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端(即负载电阻两端)并联一个电容即构成电容滤波电路。

滤波电容容量较大，因此一般均采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正负极。

电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。

如果将两个滤波电容相连接，且连接点接地，就可同时得到输出电压平滑的正负电源。

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，会引起其电流有很大变化这一特点，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。

LM317可调式三端稳压电源能够连续输出可调的直流电压。

1 总体方案1.1 稳压电源的设计方案1）根据稳压电源的输出电压Uo 、最大输出电流Iomax ，确定稳压器的型号及电路形式。

2）根据稳压器的输入电压I U ，确定电源变压器副边电压的有效值2U ；根据稳压电源的最大输出电流I0max ，确定流过电源变压器副边的电流2I 和电源变压器副边的功率2P ；根据2P ，查出变压器的效率 ，从而确定电源变压器原边的功率1P 。

然后根据所确定的参数，选择电源变压器。

3）确定整流二极管的正向平均电流D I 、整流二极管的最大反向电压RM U 和滤波电容的电容值和耐压值。

根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容1.2 原理框图稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成。

如图1所示。

+ + + + + u1 电 源 u2 整 流 u3 滤 波 u1 稳 压 U o -- 变压器 _ - 电 路 _ - 电 路 _ - 电 路 _-（a ）稳压电源的组成框图（b ）整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程2 设计原理分析2.1 电源变压器2.1.1 电源变压器图电路设计图2.1.1变压器电路 图2.1.2变压器波形图电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u1变换为整流电路所需要的交流电压u2。

电源变压器的效率为：12P P =η其中：P2 是变压器副边功率，P1 是变压器原边功率。

因此，当算出了副边功率P2后，就可以根据上表算出原边功率P1。

2.1.2 电源变压器参数计算集成稳压器的输入电压虽然受到最大输入电压的限制，但为了使稳压器工作在最佳状态及获得理想的稳压指标，该输入电压也有最小值的要求。

输入电压UI 的确定，应考虑如下因素：稳压器输出电压Uo ；稳压器输入和输出之间的最小压差(Ui －Uo)min ；稳压器输入电压的纹波电压URIP ，取Uo 、(Ui －Uo)min 之和的15%；电网电压的波动引起的输入电压的变化I U ∆，取UO 、(UI －UO)min 、URIP 之和的15%。

第9章 直流稳压电路内容：直流电源的组成；整流电路；滤波电路；直流稳压电路9.1 直流电源的组成一般直流电源由四部分组成，即电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路，如图9-1所示，现将它们的作用分别加以说明。

9.2 整流电路常用的整流电路有单相半波整流电路、单相桥式整流电路、三相桥式整流电路和三相半波整理电路。

9.2.1 单相半波整流电路单相半波整流电路由二极管D 、电源变压器T r 和负载R L 等元件组成，如图9-2所示。

设电源变压器副边电压为2sin u U t ω=其波形如图9-3所示。

负载上得到的电压u 0称为单向脉动电压，它的方向不变，但是大小是变化的，单向半波电压u 0在一个周期内的平均值为00122sin =0.452U U td t U ωωπ=⎰（= （9-1）式（9-1）说明了整流电路输出电压平均值与交流电压有效值之间的关系，由此可得出整流电流的平均值为000.45L LU UI R R == （9-2） 当电路中的二极管D 不导通时，所承受的最高反向电压为2RM U U = （9-3）交流 电源 u 220V50Hz 电源变压器整流电路滤波电路稳压电路uu 1u 2u 0u u u 1 u 2 u 0 U Ot图9-1 直流稳压电源的组成负载Ot Ot Ot Ot9.2.2 单相桥式整流电路如图9-4（a ）所示的全波整流电路。

这种电路由4个二极管连接的电桥构成，所以也称为单向桥式整流电路。

图9-4（b ）是图9-4（a ）所示电路的简化画法。

当变压器的副边电压处于电压u 的正半周时，变压器副边a 点的电位高于b 点，二极管D 1和D 3导通，D 2和D 4截止，电流i 2流通的方向是a →D 1→R L →D 3→b ，负载电阻R L 上得到一个半波电压，如图9-5（a ）所示。

当变压器的副边电压处于电压u 的负半周时，变压器副边b 点的电位高于a 点，二极管D 1和D 3截止，D 2和D 4导通，电流i 1的路径是b →D 2→R L →D 4→a ，同样在负载电阻R L 上得到一个半波电压，如图9-5（b ）所示。

直流稳压电源一般有哪几部分组成直流稳压电源的组成直流稳压电源主要由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

1.电源变压器电源变压器是一种软磁电磁元件，功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。

2.整流电路“整流电路”(recTIfying circuit)是把交流电能转换为直流电能的电路。

大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。

它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。

整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。

20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。

滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。

变压器设置与否视具体情况而定。

变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。

整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。

经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压。

习惯上称单向脉动性直流电压。

3.滤波电路滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。

4.稳压电路稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。

这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。

直流稳压电源主要技术指标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。

1、特性指标(1)输出电压范围符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。

第8章直流稳压电源8.1 单相整流滤波电路教学要求：1.掌握单相桥式整流电路的工作原理；2.掌握电容滤波电路的工作原理；3.了解电感滤波电路、∏型滤波电路的结构及原理。

引言直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电，一般由变压、整流、滤波和稳压等几部分组成。

整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。

一、单相整流电路（一）半波整流电路单相半波整流电路如下图(a)所示，图中Tr为电源变压器，用来将市电220V交流电压变换为整流电路所要求的交流低电压，同时保证直流电源与市电电源有良好的隔离。

设V为整流二极管，令它为理想二极管，R L为要求直流供电的负载等效电阻。

由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由于电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。

半波整流电路结构简单，使用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于要求不高的场合。

（二）桥式整流电路为了克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路，如下图所示，图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式，故称为桥式整流。

1.工作原理和输出波形设变压器二次电压u2=21/2U2sinωt，波形如电压、电流波形图(a)所示。

在u2的正半周，即a点为正，b 点为负时，V1、V3承受正向电压而导通，此时有电流流过R L，电流路径为a→V1→R L→V3→b，此时V2、V4因反偏而截止，负载R L上得到一个半波电压，如电压、电流波形图(b)中的0～π段所示。

若略去二极管的正向压降，则u O≈u2。

电压、电流波形在u2的负半周，即a点为负b点为正时，V1、V3因反偏而截止，V2、V4正偏而导通，此时有电流流过R L，电流路径为b→V2→R L→V4→a。

这时R L上得到一个与0～π段相同的半波电压如电压、电流波形图(b)中的π～2π段所示，若略去二极管的正向压降，uＯ≈－u2。