可调直流稳压电源的设计说明
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图1 稳压电源工作流程图2.2 可调直流稳压电源的工作原理方框图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、消振、稳压、保护、可调七个环节来完成的〔如图2所示〕。
图2可调直流稳压电源方框图(1)电源变压器。
电源变压器,是降压变压器,它将市电220V交流电压变换成符合需要的较低的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定〔如图3所示〕。
图3 电源变压器(2)整流电路。
整流电路是利用二极管的单向导电性,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电,它由VD1,VD2,VD3,VD4构成单相全波整流电路,电路如图4所示。
在u2的正半周内,二极管VD1、VD3导通,VD2、VD4截止;u2的负半周内,VD2、VD4导通,VD1、VD3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5所示。
图4 整流电路图 图5 整流波形图 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 (U2是变压器副边电压有效值)。
在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以到达使输出波形根本平滑的目的。
选择电容滤波电路后,直流输出电压:Uo=0.9U2,直流输出电流:Io=0.92L U R 〔Io 是变压器副边电流的有效值〕。
(3)滤波电路。
滤波电路它可以将整流电路输出电压中的交流成分大局部加以滤除,从而得到比拟平滑的直流电压,它由1C 等外围元器件构成。
(4) 稳压电路。
三端可调稳压器LM317:三端可调稳压器因具有稳定度高、适应性强、使用方便的优点,得到广泛应用。
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,其主要由三段集成稳压块LM317组成〔如图6所示〕。
课题任务设计一个连续可调直流稳压电源功能要求说明① 输出电压可调: Uo=+3V ~+9V ② 输出最大电流: Iomax=800mA ③ 输出电压变化量:△ U ≤5mV ④ 稳压系数: Sv ≤可调直流稳压电源整体方案介绍及工作原理说明直流稳压电源的设计思路① 电网供电电压交流 220V(有效值 )50Hz ,要获得低压直流输出,第一必定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,经过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大;③ 脉动大的直流电压须经过滤波电路变成圆滑,脉动小的直流电,马上交流成份滤掉,保留其直流成份;④ 滤波后的直流电压,再经过稳压电路稳压,即可获得基本不受外界影响的牢固直流电压输出,供给负载。
直流稳压电源的基本源理++电 源U1U2-变压器-U1U2整 流电 路+ 波 + +滤稳压U3 路UI UO电电路---U3 UI UO图直流稳压电源结构图和稳压过程电源变压器: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=η,式中η是变压器的效率。
整流电路:利用单导游电元件,将 50HZ 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
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涟漪成分,输出涟漪较小的直流电压UI。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
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,会引起其电流有较大变化这一特点,经过调治与稳压管串通的限流电阻上的压降来达到牢固输出电压的目的。
直流稳压电源的工作原理交流电网 220V 的电压经过变压器降压此后,经过整流、滤波、稳压此后才可以送到负载,设变压器副边电压为:其中为有效值。
变压此后,利用单导游电元件二极管,把50Hz 的正弦交流电变换成脉动的直流电。
qj3005T电源说明书详细信息|品牌|求精型号|QJ3005T|输入电压|220V||输出电压|30|输出功率150W|工作效率产品认证|ce |物料编号||加工定制是|型号|输出电压|输出电流|显示分辩率|重量(Kg)QJ3005T|0.00-30.00V|0.000-5.000A|10mV 1mAl5.31、输入交流电压AC220V 50HZ2、采用单片机控制,成熟数字电路设计,SMT贴片生产工艺。
3、电压、电流设置采用更可靠的编码器调节,能更精准的快捷操作。
4、四位数码管LED显示电压、电流值。
5、高稳定度,低温漂,稳压稳流自动转换。
6、过流保护功能,可预先设定过流保护值,保护负载的安全。
7、Lock按键锁功能,锁定输出值,防止误操作。
8、智能散热系统,散热风扇转速跟随输出功率大小而自动调整,有效降低风噪。
9、限流保护方式,限流值可以任意设置10、常温条件下可连续满负载工作QJ3003T/QJ3005T系列可调式直流稳压稳流电源。
其电路由调整管功率损耗控制电路、运算放大器和带有温度补偿的基准稳压器等组成。
在稳压状态时,输出电压从0伏起调,在额定范围(见表)内任意选择;在稳流状态时,稳流输出电流能在额定范围(见表)内连续可调。
产品特点1、输入交流电压AC220V50Hz。
2、采用单片机控制,成熟数字电路设计,SMT贴片生产工艺。
3、电压、电流设置采用更的编码器调节,能更的快捷操作。
4、四位数码管LED显示电压、电流值。
5、高稳定度,低温漂,稳压稳流自动转换。
6、Lock按键锁功能,锁定输出值,预防误操作。
7、限流保护功能,可预先设定限流保护值。
8、过流保护功能,可预先设定过流保护值,能及时切断输出,保护负载的。
9、过热保护功能,当散热风扇不转时,能及时切断输出,预防调整管过热造成损坏。
10、智能散热系统,散热风扇转速跟随输出功率大小而自动调整,有效降低风噪。
11、常温条件下可连续满负载工作。
直流开关稳压电源设计一、设计背景及意义随着电子技术的飞速发展,各类电子设备对电源的需求日益增长。
直流开关稳压电源以其高效、稳定、体积小、重量轻等优点,在通信、计算机、家用电器等领域得到了广泛应用。
设计一款性能优越、可靠性高的直流开关稳压电源,对于提高电子设备的整体性能具有重要意义。
二、设计目标1. 输出电压范围:12V±1V;2. 输出电流:2A;3. 转换效率:≥85%;4. 工作温度范围:25℃~+85℃;5. 具有过压、过流、短路保护功能;6. 体积小,便于安装。
三、设计方案1. 电路拓扑选择本设计采用开关电源的主流拓扑——反激式变换器。
反激式变换器具有电路简单、体积小、效率高等优点,适用于中小功率电源设计。
2. 主控芯片选型选用ST公司的STM32F103系列微控制器作为主控芯片,该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设资源等特点,能够满足开关电源的设计需求。
3. 功率开关管选型功率开关管是开关电源的核心元件,本设计选用N沟道MOSFET作为功率开关管。
根据设计指标,选用IRF530N型号MOSFET,其导通电阻低,可降低开关损耗,提高转换效率。
4. 输出整流滤波电路设计输出整流滤波电路采用肖特基二极管和LC滤波电路。
肖特基二极管具有正向压降低、开关速度快的特点,适用于开关电源整流。
LC滤波电路能有效抑制输出电压纹波,提高输出电压稳定性。
5. 保护电路设计为实现过压、过流、短路保护功能,设计如下保护电路:(1)过压保护:在输出端设置一个电压比较器,当输出电压超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(2)过流保护:在功率开关管源极串联一个取样电阻,实时监测电流值。
当电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
(3)短路保护:在输出端设置一个电流比较器,当输出电流超过设定值时,触发保护动作,切断功率开关管的驱动信号。
四、实验验证与优化1. 搭建实验平台,对设计的直流开关稳压电源进行测试,观察输出电压、电流、效率等参数是否符合设计要求。
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。
(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。
5V直流稳压电源设计说明一、引言直流稳压电源是电子设备的基本组成部分之一,其主要功能是将交流电转换为直流电,并提供稳定的电压输出。
5V直流稳压电源常被应用于各种电子产品中,如手机、数码设备、嵌入式系统等。
本文将对5V直流稳压电源的设计进行详细说明。
二、设计需求1.输出电压为5V,电流大于等于1A。
2.稳压范围在±2%以内。
3.起始电源电压为220V交流电。
4.设计尺寸紧凑,适合应用于各种电子设备中。
5.安全可靠,具备过压、过流、过温保护功能。
三、设计原理1.整流滤波:电源输入端接入变压器,将220V交流电转换为较低电压的交流电,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路一般采用桥式整流电路,通过四个二极管将交流电改为单向的直流电。
接下来需要对直流信号进行滤波,以去除残留的交流成分。
滤波电路通常采用电容滤波,将变化较大的直流电压变为更为稳定的直流电压。
2.稳压电路:在滤波后的直流电压上接入稳压电路,以确保输出电压的稳定性。
常用的稳压电路有线性稳压和开关稳压两种。
-线性稳压:线性稳压电路采用功率晶体管或集成电路,通过调节电路中的稳压元件的工作状态,来实现对输出电压的稳定。
线性稳压的优点是设计简单,成本低,但效率较低,热量较多。
-开关稳压:开关稳压电路采用开关元件,通过周期性开关来控制直流电压的波形,从而实现对输出电压的调节。
开关稳压的优点是效率高,体积小,热量少,但设计复杂一些。
3.保护电路:为了确保电源的安全可靠性,需要设计适当的保护电路,包括过压保护、过流保护和过温保护。
-过压保护:添加过压保护电路,当输出电压超过预设范围时,电路可以自动切断输出。
-过流保护:添加过流保护电路,当输出电流超过额定值时,电路可以自动切断输出,避免损坏电子设备。
-过温保护:添加过温保护电路,当电源温度超过安全工作范围时,电路可以自动切断输出,防止发生短路、火灾等危险情况。
四、设计步骤1.根据需求确定稳压电路的类型,线性稳压或开关稳压。
直流稳压电源设计方案问题背景直流稳压电源是电子设备运行中常用的一类电源,能够提供稳定且可调的直流电压给电子设备供电。
其在现代电子技术中应用广泛,包括通信设备、计算机、工业自动化、医疗设备等领域。
本文将探讨直流稳压电源的设计方案,并介绍其工作原理以及影响设计的关键因素。
直流稳压电源的工作原理直流稳压电源的工作原理基于电子元件如稳压二极管、稳压管、电感、电容等的组合使用。
其基本原理可以通过下面的步骤进行说明:1.根据输入电源提供的交流电压,通过整流电路将其转换为直流电压。
2.通过滤波电路去除直流电压中的脉动成分,使得输出直流电压更加稳定。
3.利用稳压元件(如稳压管、稳压二极管)对输出直流电压进行进一步的稳压控制。
4.通过负载电路提供被供电设备所需的电流。
设计方案设计需求在设计直流稳压电源时,需要考虑以下几个方面的需求:1.输出电压范围:根据具体需求,确定直流稳压电源的输出电压范围,以满足被供电设备的需求。
2.输出电流能力:根据被供电设备的功率需求,确定直流稳压电源的输出电流能力。
3.稳压性能:确保直流稳压电源具有良好的稳压性能,输出电压在负载变化时能够保持稳定。
4.效率和能耗:提高直流稳压电源的效率,减少能源消耗。
设计步骤步骤一:选择稳压电源拓扑结构稳压电源的拓扑结构包括线性稳压电源和开关稳压电源两种常见结构,根据要求选择适合的拓扑结构。
步骤二:电源变换根据输入电源的类型选择相应的变换电路,如交流转直流电路或直流转直流电路。
其中,交流转直流电路可以使用整流电路和滤波电路来实现。
步骤三:稳压控制根据设计需求和稳压电源拓扑结构,选择合适的稳压元件进行稳压控制。
常用的稳压元件有稳压管、稳压二极管等。
步骤四:保护电路设计在直流稳压电源中,通常需要设计相应的保护电路,包括过载保护、过温保护等,以确保电源和被供电设备的安全运行。
步骤五:滤波和降噪为了提高直流稳压电源的稳定性和可靠性,需要设计相应的滤波和降噪电路,以减小输出电压的脉动和噪声。
一、绪论高科技设备的发展离不开电源技术的进步,高精度电源已广泛应用到于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域。
其中弱电的重要性是所有电源的基础,人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。
低压大电流的电源也是以后发展的方向。
而直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值而电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视.现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类. 所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区. 将220V,50Hz 的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流,滤波和稳压, 输出一个直流电压.我们做两类电源比较。
线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高;输出纹波电压小;瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。
缺点是:功耗大,效率低,其效率一般只有35~60%;体积大,质量重,不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容. 其中,交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费. 在这种背景下,开关稳压电源应运而生. 任何电子设备均需直流电源来供给电路工作.特别是采用电网供电的电子产品.为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源. 随着电子技术的发展,人们对如何提高电源的转换效率,增强对电网的适应性,缩小体积,减轻重量进入了深入的研究.开关电源应运而生.七十年代,便应用于电视机的接收,现在已经广泛用于彩电,录像机,计算机,通讯设备,医疗器械,气象等行业.本文就是利用LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。
与数字电压表头集成块ICL7107,实现对直流输出大小的在线测量。
可调稳压电源电路图一、引言可调稳压电源电路图是一种常见的电子电路设计,用于为电子设备提供稳定的直流电源。
本文将介绍一种基于线性稳压器的可调稳压电源电路图的设计原理和工作原理,并详细说明其各组成部分的功能和特点。
二、设计原理可调稳压电源电路图的设计基于线性稳压器的工作原理。
线性稳压器主要由输入电压调节器、误差放大器、功率三极管和输出电压采样电路等组成。
输入电压经过调节器调整为所需的稳定电压值,然后经由功率三极管输出给负载。
误差放大器用于比较输出电压与预设电压之间的差异,然后通过控制功率三极管来调整输出电压的稳定性。
三、电路图及组成部分下面是一种基于线性稳压器的可调稳压电源电路图的示意图:[电路图省略]1. 输入电源输入电源是可调稳压电源电路图的起点。
一般情况下,输入电源的电压范围为6V至12V。
2. 可调稳压器可调稳压器通常采用可控硅调整器或变压器来实现电压的调整。
可控硅调整器的电压输出范围广,稳定性好,适用于大功率可调稳压电源电路图的设计;而变压器则适用于小功率的可调稳压电源电路图。
根据设计需求选择相应的可调稳压器。
3. 误差放大器误差放大器是可调稳压电源电路图中的核心部分,它用于比较输出电压与预设电压之间的差异。
一般情况下,误差放大器采用运算放大器进行实现。
4. 功率三极管功率三极管是可调稳压器的输出部分,用于控制输出电压的稳定性。
功率三极管的工作原理是通过调节其输入电压的大小来控制输出电压的稳定性。
5. 输出电压采样电路输出电压采样电路用于采集输出电压的实际数值,并将其反馈给误差放大器。
误差放大器根据反馈的电压值来进行误差放大,并通过控制功率三极管来调节输出电压的稳定性。
四、工作原理可调稳压电源电路图的工作原理如下:首先,输入电源将电压输入到可调稳压器中,经过可控硅调整器或变压器的调整,将电压稳定在预设值范围内。
然后,输出电压采样电路采集实际输出电压的数值,并通过误差放大器与预设电压进行比较。
目录一、设计任务及要求 (1)1.1设计任务 (1)1.2要求 (1)二、设计方案及分析 (1)2.1方案设计 (1)2.2电源变压器 (2)2.3变压器 (4)2.3.1静止的电磁装置 (4)2.3.2理想变压器 (4)2.4变压器的结构简介 (5)三、单元电路分析与设计 (7)3.1整流电路 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2整流电路工作原理 (8)3.1.3整流二极管 (9)3.2滤波电路 (11)3.2.1电解电容 (12)3.2.2瓷介电容 (13)3.3稳压电路 (14)3.3.1三端稳压集成电路7805概述 (14)3.3.2三端稳压集成电路7805应用电路 (15)3.3.3三端稳压集成电路7805电参数 (16)3.3.4三端稳压集成电路7805输入电压范围 (16)四、元件清单及设计过程 (17)4.1 所需元件 (17)4.2 PROTEL 99SE画出原理图 (18)4.3 用仿真软件 MULTISIM 10.0仿真 (18)五、误差分析 (22)六、心得体会 (22)七、参考文献 (23)可调稳压直流电源一、设计任务及要求1.1设计任务设计一个可调稳压直流电源,能够实现输出可调直流电1.2要求1、输入220V交流电2、输出0-5V可调直流电二、设计方案及分析2.1方案设计:经过小组讨论,输入的220V电压太大,对元件要求大,决定先降压为9V,再经过整流,滤波,稳压后得到5V稳定电压,再接一个可调电阻,通过改变电阻值来改变输出电源电压的大小。
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如下图1所示,其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。
图1 稳压电源的组成框图图2 整流与稳压过程波形图2.2 电源变压器电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~0.5kVA为中功率,0.5kVA~25VA为小功率,25VA以下为微功率。
课程设计报告课程名称:模拟电子课程设计报告题目:可调直流稳压电源的设计学生姓名:所在学院:信息科学与工程学院专业班级:电信本1401学生学号:指导教师:***2015年12月28日目录1.设计目的2.总结技术要求和技术要点3.工作内容及时间进度安排1电路图设计2电路安装、调试4.课程设计成果1设计题目2主要指标和要求3方案选择4电路工作原理5.摘要6.总原理图及元器件清单7.结论与心得8、参考文献9、教师评语及设计成绩课程设计任务书报告题目可调直流稳压电源的设计完成时间5天学生姓名李典余刘星陈婷婷专业班级电信本1401指导教师曹铁军职称讲师设计目的1)掌握集成直流稳压电源的设计方法;2)焊接电路板,实现设计指标;3)掌握可调的直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法;总体设计要求和技术要点一、设计要求利用集成稳压器设计一小功率直流稳压电源。
主要技术指标如下:输出电压能同时提供正、负电压;输出幅度UO=±3~±12V连续可调;输出电流I OMAX=800mA;纹波电压的有效值∆U O≤5mV;-3稳压系数S V≤3⨯10;电压调整率KU≤3%;电流调整率KI≤1%;输入电压(有效值)UI=220±22V。
二、技术要点1)设计方案直流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,如下页图2 12)电源变压器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:η =P P 。
3)整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交 流电压 u2 变换成脉动的直流电压 u3。
滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉 动直流电压 u3 中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压 UI 。
4)集成稳压器直流稳压电源的核心是稳压电路,对小功率直流稳压电源大都采用线性集成 三端稳压器。
5V直流稳压电源设计说明1.引言在电子设备中,直流电源是不可或缺的部分,能够为电路提供所需的稳定电压。
本次设计的是一款输出电压为5V的直流稳压电源,适用于一些低功率的电子设备。
2.设计要求根据设计要求,本次直流稳压电源需要满足以下要求:-输出电压为5V;-最大输出电流为1A;-输入电压范围为12V~15V;-稳压精度为±5%。
3.设计原理本次设计采用线性稳压器的设计原理。
稳压器由一对二极管-电容滤波电路和一个线性稳压芯片组成。
电源的输入电压经过二极管-电容滤波电路进行滤波,然后通过线性稳压芯片进行稳压,最后输出5V的直流电压。
4.电路设计a.输入滤波电路:为了确保电源的稳定性,使用两个二极管和两个电容组成滤波电路。
二极管具有整流和保护电路不受反向电压的作用,电容则可以平滑电源波动,提供稳定的电流。
b.线性稳压芯片:为了实现稳定的输出电压,选择一款适合的线性稳压芯片。
根据要求,本设计选择LM7805芯片,该芯片能够输出稳定的5V 电压。
c.输出滤波电路:为了进一步减少输出电压的波动,可以使用一个电感和一个电容组成滤波电路。
电感可以消除输入电源噪声,电容可以平滑输出电压。
这样可以得到稳定的5V直流电压。
5.具体参数计算根据输入和输出的电压要求,需要进行一些参数的计算。
假设输入电压为Vin,输出电压为Vout,负载电流为Iload。
在本次设计中,Vin范围为12V~15V,Vout为5V,Iload最大为1A。
a. 电流计算:线性稳压芯片的负载电流为Iload,所以需要确保芯片的最小能力大于Iload。
根据芯片的数据手册可以得到,LM7805芯片的最小能力为1.5A,大于Iload,符合要求。
b. 散热计算:由于线性稳压芯片会产生一定的热量,在设计中需要考虑散热问题。
首先需要计算芯片的功率损耗,即Pd=(Vin-Vout)×Iload。
然后根据芯片的热阻和最大工作温度,计算散热一定的散热器面积。
题目1 0-15V数显可调直流稳压电源一、设计内容及要求在电子电路中,都需要不同电压值的稳压电源给电路供电,比如计算机机箱上的直流电源就有12V,-12V,5V,3.3V 等电压值,因此我们要求设计一个0-15V可调直流稳压电源。
1.设计一个直流稳压电源,要求输入电压:AC180-240V; 工作频率:50Hz输出电压:0-15V; 输出电流:0-1A; 恒流设定:0.1A-1A。
数字显示电压值。
电源参数:⑴输出电压从0-15V连续可调,最大工作电流2A。
⑵电压稳定度:电源稳定度≤0.01%±2mV。
负载稳定度≤0.01%±2mV。
⑶恢复时间:≤100us。
⑷电源内阻:≤30mΩ2.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,交指导教师审核。
4.批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。
5.写出详细设计报告。
二、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(选作)(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。
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题目2 数字电子秤电子秤是一种常用的测量器具,与普通器具相比,数字电子秤具有精度高、性能稳定、测量准确、使用方便等优点。
数字电子秤通过传感器将被测物体的重量转换成模拟的电压信号。
较小的电压信号通过应用放大系统进行准确、线性的放大,以满足模/数转换器对输入信号电平的要求。
放大电路可采用四运放集成电路LM324中的三个运放组成的仪表用放大器电路。
带充电功能可调直流稳压电源
带充电功能的可调直流稳压电源通常由三个主要部分组成:变压器、
整流电路和稳压电路。
变压器将交流电转换为所需的直流电压,整流电路
将交流电转换为直流电流,稳压电路将直流电压稳定在所需的水平上。
这
种电源还可以配备高精度的电压和电流调节器,以便用户可以根据实际需
要进行调节。
为了提供有效的充电功能,这种电源通常还配备了充电保护电路。
这
种电路可以监测电池的充电状态,避免过充电或过放电,并可以控制充电
速度以提高电池的充电效率。
这种充电保护电路可以保护电池的寿命和性能,同时确保安全使用电池。
带充电功能的可调直流稳压电源还可以具有多种输出接口和保护功能。
它可以配备多个输出端口,以便为多个设备同时提供电源,并可以在不同
的电流和电压范围内进行调节。
此外,它还可以具有过流、过载和短路等
保护功能,以确保设备的安全运行。
综上所述,带充电功能的可调直流稳压电源是一种功能强大、灵活多
样的电子设备。
它能够提供稳定的直流电压,并可根据使用者的需求进行
调节。
充电功能使其可以为各种充电设备提供电源,并配备了充电保护电
路来保护电池的使用寿命和安全。
直流稳定电源电路实验1.实验目的:了解直流稳定电源电路的原理结构、性能,掌握直流稳定电源的设计方法。
2.实验内容:参见附录实验五、直流稳定电源电路实验5.1 串联式直流可调稳压电源5.1.1实验目的1. 了解串联式直流电源电路的原1(a)LM317内部结构及外部元件理结构、性能。
2.掌握使用串联式集成稳压器设计直流稳定电源的方法。
5.1.2 实验内容1、采用串联式集成稳压器构成可调直流稳定电源电路;2、测量各项性能指标,了解提高性能的方法。
5.1.3 实验原理及实验电路说明3端可调式稳压器的典型产品有LM317 (正电压输出)和LM337(负电压输出)。
LM317的内部结构及外部引脚如图5.1所示,它的内部电路包括比较放大器(又称误差放大器)、偏置电路(图中未画)、恒流源电路、带隙基准电压源、保护电路和调整器。
它的公共端改接到输出端,器件本身无接地端,所以消耗的电流均从输出端流出。
内部的基准电压(典型值1.25V 接至误差放大器的同相端和调整端(ADJ)之间,并由一个恒流特性很好的超级恒流源供电,提供50μA 的恒流,该电流从ADJ 端流出。
特别情况下,若将ADJ 端接地,LM317就构成输出电压为1.25V 的3端固定式稳压器。
若在外部接上调节电阻R 1、R 2后,输出电压为 )(12REF o R R 1V V += 图5.2所示为LM317的典型应用电路。
图中R 1、R 2构成取样电阻;C 2用于滤除R 2两端的纹波,使之不能经放大后从输出端输出。
VD 2是保护二极管,一旦输入或输出发生短路故障,由VD 2给C 2提供泄放回路,避免C 2经过LM317内部放电而损坏芯片。
C 1的作用是防止输出端产生自激振荡,VD 1起输入端短路保护作用。
5.1.4 实验设备及所需元件1. 所需元件与设备:传感器实验主板;3端可调式集成稳压器 LM317 ×1;二极管 1N4002 ×2;电解电容 470μF/16V ×1;电解电容 100μF/16V ×1;电解电容 10μF/25V ×1;3296多圈电位器 2kΩ×1;电阻 120Ω×1;电阻 47Ω/2W×1。
毕业设计(论文)说明书数字显示可调直流稳压电源的设计专业电气自动化技术班级14电气(2)班学生沛波指导教师盛继华2014年2月----2014年6月工业大学毕业设计(论文)任务书成教学院(系)电气自动化技术专业 2014 级 1班沛波注原件存主办源(系、单位)。
摘要随着科技的发展,电气、电子设备已经广泛的应用于日常、科研、学习等各个方面。
电源已经成为电气和电子设备中必不可少的能源供应部件,对电源的研究和开发已经成为新技术、新设备开发的重要环节,在推动科技发展中起着重要作用。
本文介绍了一种数字显示连续可调直流稳压电源的设计方案,此方案应用 7824与7924芯片组成稳压电源的电源模块,用 ICL7107芯片组成了数显模块,最终通过两个模块的连接实现连续可调直流稳压功能。
同时,本文还对电源模块和数显模块的基本原理,参数计算和性能指标等进行了分析讲解。
这种电源价格便宜,电路简单,并且可通过旋钮在-24V~24V 围调节电压,使用方便、安全、稳定性高。
关键词:稳压电源 A/D 转换器电源模块稳压模块高级技师学院电气工程专业(论文)目录第一章绪论 ............................................................................ (1)1.1 直流稳压电源的介绍 (1)1.2 直流稳压电源的技术指标 (1)1.2.1 描述输入交流电压变化对输出电压影响的技术指标 (1)1.2.2 描述负载变化对输出电压影响的技术指标 (2)1.3 稳压电源的分类 ............................................................................ .. (3)第二章电源总体方案确定 (5)2.1 电源模块的选定 (5)2.1.1 晶体管串联式直流稳压电路 (5)2.1.2 用单片机制作的可调直流稳压电源 (5)2.1.3 采用三端集成稳压器电路 (6)2.1.4 方案的确定 (7)2.2 显示模块的选定 (7)2.2.1 采用双积分 A/D 转换器 MC14433 的方案 (7)2.2.2 采用 ICL7107 的方案 (7)2.2.3 方案确定 (7)第三章电源模块的设计 (8)3.1 三端稳压器的工作原理 (8)3.2 稳压器的主要参数 (8)3.2.1 输出电压 V。
直流稳压电源设计课 程 设 计 任 务 书题 目 直流稳压电源设计(写自己的)一、 设计的目的 电源技术是一门很重要的技术,服务于各行各业。
直流稳压电源是电子技术中常用的仪器设备之一,广泛应用于教学、科研等领域,是电子科技人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究不可缺少的电子仪器。
整个电源系统是由变压、整流、滤波、稳压四部分组成。
家用电器和其它各类电子设备都需要电压稳定的直流电源供电,但实际生活中是由220V 的交流电网供电,这就需要通过电源系统将交流电转换成低电压直流电。
(写自己的)二、设计的内容及要求1) 输入电压为220V AC ,输出为直流电压2) 输出电压可调:Uo=+3V ~+9V ;最大输出电流:Iomax=800mA ;输出电压变化量:ΔVop_p ≤5mV ;4. 稳压系数:S V ≤3103-⨯3) 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法4) 培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力(写自己的)三、指导教师评语四、成 绩指导教师 (签章)2017 年 06 月 16 日承诺本人郑重承诺:所呈交的设计(论文)是本人在导师的指导下独立进行设计(研究)所取得的成果,除文中特别加以标注引用的内容外,本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的设计(研究)成果。
对本设计(研究)做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
如被发现设计(论文)中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担一切后果。
学生签名:摘要在电子电路及电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。
本文实现了串联反馈调整型稳压电源的设计,依据功能划分,文中论述了组成该稳压电源的各个部分。
最后给出了总原理图及元器件清单,对整体电路用multisim软件进行了仿真分析。
结果表明,该稳压电源电路能够达到预期目的,结构比较简单,有较高的精度,是一种比较实用的电路,具有较高的实用价值。
关键词:直流稳压电源;串联反馈;保护电路撰写说明:摘要要简明扼要,写大概100~200字,3-8个关键词。
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,称为整流电路。
交流电分为三相交流电和单相交流电,在小功率电路中一般采用单相半波、桥式整流电路。
简化分析,假定二极管是理想器件,即当二极管承受正向电压时,将其作为短路处理;当承受反向电压时,将其作为开路处理。
(1)输出电流电压U0
由桥式整流电路的可知,其输出电压及流过二极管的电流与全波整流的波形相同:
U0=0.9U2
(2)整流二极管的选择
由桥式整流电路的可知,每只二极管截止时所承受的反向电压为变压器副边电压峰值,因此,各二极管所承受的最大反向电压为
URM=2U2
3.3 滤波电路
经过整流后,输出电压在正负方向上没有变化,但输出电压波形仍然保持正弦波的形状,起伏很大。
为了能够得到平滑的直流电压波形,需要有滤波的措施。
在直流电源上多是利用电抗元件对交流信号的电抗性质,将电容器或电感器与负载电阻恰当连接而构成滤波电路。
3.3输出直流电压
在有滤波电容的整流电路中,要对其输出直流电压进行准确的计算是很困难的,工程上一般按下列经验公式进行估算。
当电容的容量足够大,满足RLC≥(3-5)T/2(T为电网电压的周期)时,
对于半波整流电容滤波:U0≈U2
(3)滤波电容的选择
为了得到比较好的滤波效果,在实际工作中常根据下式选择滤波电容的容量。
对于半波整流:RLC≥(3-5)T
(4)整流二极管的选择
对于半波整流滤波电路:ID=I0 ,URM=1.4U2
对于桥式整流电容滤波电路:ID=I0/2 ,桥式整流URM=2U2。
3.4 稳压电路
常见的有固定式和可调式两类集成三端稳压器,内部多以串联型稳压电源为主,还有适当的过流、过热等保护电路。
故本次设计采用LM317稳压器。
3.5 仿真电路
3.5.1 仿真电路电路图
在仿真软件中连接电路,检查并进行仿真。
并进行调整使其输出3-12V。
3.5.1仿真电路图3.5.2仿真电路最大输出电压
3.5.2最大输出电压
3.5.3仿真电路最小输出电压
3.5.3最小输出电压
3.6 PCB板制作
3.6.1 protel下制作PCB板
3.6.1 PCB板3.6.2对PCB板进行铺铜
3.6.2PCB板铺铜3.6.3PCB板3D图
3.6.3 PCB板3D仿真
4制作与检测
4.1安装与检查
对电路进行组装:按照自己设计的电路,在面包版上组装。
组装完毕后,应对照电路图仔细检查,看是否有错接、漏接的现象。
对安装完成的电路板的参数及工作状态进行测量,以便提供调整电路的依据。
经过反复的调整和测量,使电路的性能达到要求。
4.1.1 最后结果没有出来的原因主要有以下情况:
(1) 操作不当(如布线错误等)
(2) 设计不当(如电路出现险象等)
(3) 元器件使用不当或功能不正常
(4) 仪器(主要指数字电路实验箱)和集成元件本身出现故障。
4.1.2 检查故障的方法主要有以下一些:
(1)查线法:
由于在实验中大部分故障都是由于布线错误引起的,因此,在故障发生时,复查电路连线为排除故障的有效方法。
应着重注意:有无漏线、错线,导线与插孔接触是否可靠。
(2) 观察法:
用万用表直接测量各集成块的V c c端是否加上电源电压;输入信号,时钟脉冲等是否加到实验电路上,观察输出端有无反应。
重复测试观察故障现象,然后对某一故障状态,用万用表测试各输入/输出端的直流电平,从而判断出是否是插座板、连接线等原因造成的故障。
(3) 信号注入法
在电路的每一级输入端加上特定信号,观察该级输出响应,从而确定该级是否有故障,必要时可以切断周围连线,避免相互影响。
(4) 替换法
对于多输入端器件,如有多余端则可调换另一输入端试用。
必要时可更换电路板,以检查器件功能不正常所引起的故障。
4.2 稳压电源各项性能指标的测试
4.2.1电路的调试与检测
(1) 静态调试
当连好电路板的线路时,先不要急着通电,而因该从以下几个方面进行检测:
A、对照原理图,用万用表一一检查线路的各个接口是否接通,是
否有短路、断路或漏接的现象,如果有,因该及时改好电路连
线。
B、对照原理图,检查各元件是否接正确。
(2) 动态调试
接通220V的电源,用数字万用表对所设计的电路实物进行测试,看电压是否在正常的范围内变化
5 结论和心得
本设计主要利用电源变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器固定式来设计同时输出3-12V电压直流稳压电源。
其结构简单,使用元器件较少;系统的可靠性好,其精度高,成本低,且可作为一个独立的模块为其他电子设备提供电能。
在设计的过程,遇到了不少的问题,但是我们努力克服,并且通过讨论来解决问题。
试验过程中,我们多次失败,又重新连接电路,虽然不太麻烦,可也下了好大的功夫。
在这中间,我们要对导线进行测量,检查是否导通,各个电路功能的测试,进行组装,整体电路调试,最终取得成功。
在此过程中,增强了我们的动手能力,让我们对课本知识进行了一次温故,加强了对课本的掌握。
通过这次设计,了解了书本上没有的知识,更加巩固了所学的知识,也增强了自己灵活运用所学知识到实践中的能力。
这次的课程设计,获益匪浅,虽然从了是是值的,因为成就感让我们很满足,也让我深深体会到了做学问一定要有认真、严谨的治学态度,这也将对我以后的学习和工作起到莫大的帮助。
参考文献
[1]邱关源.电路.高等教育出版社技术(北京),2006
[2]林涛.模拟电子技术基础.重庆大学出版社,2004
[3]王港元.电工电子实践指导.江西科学技术出版社,2009。