直流稳压电源课程设计[5篇范例]

第一篇：直流稳压电源课程设计

路的功耗是否小于规定值。然后用示波器观察B点和C点的纹波电压，若纹波电压过大，则应检查滤波电容是否接好，容量是否偏小或电容失效。此外，还可以检查桥式整流电路四个二极管特性是否一样。如有干扰或自激振荡，则应设法消除。

4、质量指标测量

测量所安装电路的各项质量指标。

设计电路有四组电压输出：15V;12V

4．心得体会

为期两周的课程设计已经结束了，虽然期间有很多失败和挫折，但最终还是完成了任务，这期间我收获了很多。通过这次课程设计，我对于模电知识有了更深的了解，尤其是对直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究。

我们组十三个人分到的题目是设计正负15V;12V 输出的直流稳压电源，由于老师说这个题目比较简单，就没有进行详细的讲解。在设计的过程中我们也遇到了很多的困难。虽然是十三个人一组，但是老师的要求是每个人都要独立设计。

在这次的模拟电子技术基础课程设计中，我在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、设计的能力，在各种其他的能力上也有了很大的提高。这次设计是用protel99se来设计电路原理图。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。我将所学的知识运用到设计中。，按照设计要求设计电路的参数，在按对应的参数选取元器件，通过查找资料了解元器件的主要特性与相关使用注意事项。在电路设计中选取最优元件来满足设计要求。要面对社会的挑战，只有不断的学习，实践，再学习，再实践。

在这次课程设计的过程中，我们是首次与电烙铁、各种元器件，还有焊锡等焊接电路板的工具接触，在接触的工程中，心中充满了新奇和求知欲，首先将元器件按照之前做好的PCB电路图排版好，然后开始焊接，在征得老师的意见之后我开始忐忑不安的插上电烙铁，1

第二篇：直流稳压电源课程设计报告

《直流稳压电源课程设计报告》

一.课程设计目的

（1）掌握直流稳压电源的组成及原理（2)掌握三端可调稳压器的使用方法（3)了解直流稳压电源主要参数 二.课程设计题目描述和要求

(1)稳压电源输出电压在6-18V之间连续可调，最大输出电流为Iomax=1.0A(2)稳压系数Su≤0.03%(3)输出电阻Ro≤0.1(4）纹波电压Uorm≤5mV 三.课程设计报告内容 ㈠直流稳压电源的组成

直流稳压电源通常由电源电压、整流电路、滤波器和稳压电路等部分组成，其原理框图如图1.3.1所示

㈡直流稳压电源的各部分作用

1.电源变压器：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u2。变压器副边与原边的功率比为： P2/P1=η 式中：η为变压器的效率。

2整流电路：将交流电压变换为单向脉动直流电压。整流是利用二极管的单向导电性实现的。常用的整流电路有半波整流电路和桥式整流电路等。其电路图如图1.3.2所示。

在稳压电路中一般用4个二极管组成桥式整流电路，此时Ｕ1与交流电压u2的有效值Ｕ2的关系为：

Ｕ1=（1.1～1.2）Ｕ2

在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为：

Ｕrm=√2Ｕ2 流过每只二极管的平均电流为： ID=0.45Ｕ2/RL

桥式整流电路与半波整流电路相比较，其输出电压Ｕ提高，脉动成分减少了，所以在此选用桥式整流电路。

3滤波电路：将脉动直流电压中交流分量滤去，形成平滑的直流电压。滤波电路可分为电容、电感和π型滤波电路。其电路图如下1.3.3所示。

图中R为负载电阻，它为电容C提供放电通路，放电时间常数RC应满足：RC>（3～5)T/2；式中T（=20msm）为50HZ交流电压周期。一般小功率整流滤波电路通常采用桥式整流、电容滤波电路。

4.稳压电路：其作用是当交流电网电压波动或负载变化时，保证输出直流电压的稳定。简单的稳压电路可采用稳压管来实现，在稳压性能要求较高的场合，可采用串联反馈式稳压电路（包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分）。目前市场上通用的集成稳压电路已非常普遍。集成稳压电路与分立元件组成的稳压电路相比，具有外接电路简单，使用方便、体积小、工作可靠等优点。常用的集成稳压器有三端固定集成稳压器和三端可调集成稳压器，它们都属于电压串联反馈型。

①三端固定集成稳压器

三端固定集成稳压器包含78XX和79XX两大系列。78XX系列式三端固定正电压输出稳压器，79XX系列式三端固定负电压输出稳压器。它们最大的特点是稳压性能良好，外围元件简单，安装调试方便，价格低廉，现已成为继承稳压器的主流产品。78XX系列和79XX系列其型号后的X X代表输出电压值，有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。其额定电流以78或79后面的字母区分，其中L为0.1A，M为0.5A，无字母为1.5A。它们的引脚排列如图1.3.4所示。

②三端可调集成稳压器

三端可调集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，包括输出正电压的CW317系列稳压器、输出负电压的CW337系列稳压器。在三端可调稳压器中，稳压器的3个端是指输入端、输出端和调整端。稳压器输出电压的可调范围为Uo=1.2～37V，最大输出电流有3种：0.1A、0.5A和1.5A，分别标有L、M和不标字母。输入电压和输出电压差的允许范围为：UI-Uo=3～40V。

三端可调集成稳压器的引脚如图1.3.5所示。

㈢设计方法和相关的计算

设计要求为稳压电源输出电压在6～18V之间连续可调，最大输出电流为1.0A。1.选集成稳压器

选三端可调稳压器CW317，其特性参数为：输出电压在1.2～37V之间可调，最大输出电流1.5A。均满足性能指标要求。

三端可调稳压器，其典型电路如图1.3.6所示。

其中电阻R1与电位器Rp组成输出电压调节电路，输出电压Uo为： Uo=1.25*（1+Rp/R1）

式中：R1一般取值为120～240Ω，现选取R1为240Ω。再根据Uo最大为18V，由上式可计算出Rp为3.0KΩ，取Rp为4.7KΩ的精密先绕可调电位器。2.选电源变压器

通常根据变压器的副边输出电压U2、电流I2和原边功率P1来选择电源变压器。

①

稳压电路最低输入直流电压Umin Umin≈ Uomax+(U1-Uo)min/0.9 式中：（U1-Uo）min为稳压器的最小输入、输出电压差，而CW317的允许输入、输出电压差为3～40V，现取为3V；系数0.9是考虑电网电压可能波动±10%。

代入数据，计算得：

Umin≈18+3/0.9=23.3V 可取Umin=23V。

②确定电源副边电压、电流及原边功率

U2≥ UImin/1.1=23/1.1=20.9V

可取U2=21V。

I2≥Iomax=1A

可取I2=1.2A。

变压器副边功率P2>=U2I2=25.2w考虑变压器的效率η=0.7，则原边功率P1>36。为留有余地，可以选择副边电压为21V输出电流为1.2A功率为40W的变压器。

3.选择整流二极管和滤波电容 ①整流二极管的选择 流经二极管的平均电流为：

ID=1/2Iomax=0.5A

二极管承受的最大反向电压：

URM=√2U2=29.6V

因此，整流二极管可选1N4001，其最大整流为1A,，最大反向电压50V。②在桥式整流滤波电容中，RL1C>(3～5)T/2 因此：

C>(3～5)T/2RL1 即

C>（3～5）TIImax/2UImin=(3～5)20*0.0003*1.2/2*23=1565～2609μF

式中:IImax=I2=1.2A。

因此，取两只2200μF/40V的电容并联做滤波电容。③估算稳压器功耗

当输入交流电压增加10%时，稳压器驶入直流电压最大，即

UImax=1.2*1.2*21=30,24V

所以稳压器承受的最大压差为：30.24-5≈25V 最大功耗为：

P=UImaxIImax=25*1.2=30W

因此，应选散热功率≥30W的散热器。

四．设计方案的图表 1.电路图的设计

根据上述确定的参数，可确定组成稳压电源的电路图如图1.4.1所示。

2.确定其他电路元件参数

在CW317输入端与地之间接有一只0.33μF的电容C3，目的是抑制高频干扰。

接在调整端和地之间的电容C4，可用来旁路RP两端的文波电压，当C4为10μF时，文波抑制比可提高20dB。另一方面，接入C4，此时一旦输入端或输出端发生短路，C4中储存的电荷会通过稳压器内部的调整管和基准放大管而损坏稳压器。为了防止C4的放电电流通过稳压器，在R1两端并联节二极管VD5。在正常工作时，VD5处于截止状态。

CW317集成稳压器在没有容性负载的情况下可稳定工作，但输出端有500～1000pF的容性负载时，会产生自激振荡。为了抑制自激，在输出端并一只47μF的电容C5，C5还可以改善电源的瞬态响应，以及进一步减小输出电压中的文波电压。

接上电容C5后，集成稳压器的输入端一旦短路，C5将对稳压器的输出端放电，器放电电流可能会损坏稳压器。股灾稳压器的输入端与输出端之间，接一只保护二极管VD6；在正常工作时，VD6处于截止状态。

3.技术指标的测试 对图1.4.2所示稳压电路技术指标进行测试，测试电路如图1.4.2所示。

直流稳压电源的输入端接自耦变压器，输出端接滑线变阻器作为负载电阻。①

测出输出电压可调范围

调自耦变压器,使稳压电源输入电压为220V，输出负载开路，调节RP，用万用表测量并记录输出电压Uo的变化范围。②

测量稳压系数Su 直流稳压电源输入交流电压220V，调节Rp和滑线变阻器，稳压电源输出电压Uo=18V，输出电流Io=1A。再跳接自耦变压器，使稳压电源输入交流电压分别为242V和198V（即模拟电网电压变化±10%），分别测出相应的Uo和U1（CW317输入端电压）。

计算出稳压系数：

Su=ΔUo/Uo/ΔU1/U1 ③

测量出电阻Ro 直流稳压电阻输入交流电压为220V，调节Rp和滑线电阻使稳压电源输出电压Uo=18，输出电流为Io=1A,在断开负载电阻，即Io=0，重新测量输出电压Uo。

计算出输出电阻：

Ro=ΔUo/ΔIo

④

测量文波电压Uor 在稳压电源输入交流电压为220V，输出电压Uo=18V，输出电流Io=1A情况下，用示波器观察，测量输出文波电压的幅值Uorm。

第三篇：可调直流稳压电源课程设计报告

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............................................................................2

四、设计步骤.............................................................................................3 1．电路图设计方法............................................................................3

2、设计的电路图................................................................................3

五、总体设计思路....................................................................................4 1．直流稳压电源设计思路................................................................4 2．直流稳压电源原理........................................................................4

1、直流稳压电源..........................................................................4

2、整流电路..................................................................................5

3、滤波电路——电容滤波电路..................................................6

4、稳压电路..................................................................................8

5、设计的电路原理图..................................................................9 3．设计方法简介................................................................................9

六、课程设计报告总结........................................................................11

一、设计目的

1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3、培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

二、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 输入（AC）：U=220V，f=50HZ； ② 输出直流电压：U0=9→12v； ③ 输出电流：I0<=1A； ④ 纹波电压：Up-p<30mV；

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。

三、实验设备及元器件

1、装有multisim电路仿真软件的PC

2、三端可调的稳压器 LM317一片

3、电压表、滑动变阻器、二极管、变压器

四、设计步骤

1．电路图设计方法

（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。

（5）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。

（6）采用三端集成稳压器电路，用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围较宽，设计一电压补偿电路可实现输出电压从 0 V起连续可调，因要求电路具有很强的带负载能力，需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。该电路所用器件较少，成本低且组装方便、可靠性高。

2、设计的电路图

图1 可调的直流稳压电源

五、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

图2 直流稳压电源的方框图

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。

（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。

（4）稳压电路：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

（1）直流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图3所示。

图3 单相桥式整流电路

（2）工作原理

设变压器副边电压u2=√2U2sinωt，U2为有效值。

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。如图4

图4单相桥式整流电路简易画法及波形图

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)。

3、滤波电路——电容滤波电路

采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分，使电压波形变得平滑。常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。

在整流电路的输出端，即负载电阻RL两端并联一个电容量较大的电解电容C，则构成了电容滤波电路，如图5所示电路，由于滤波电容与负载并联，也称为并联滤波电路。

图5单相桥式整流电容滤波电路

从图4可以看出，当u2为正半周时, 电源u2通过导通的二极管VD1、VD3向负载RL供电，并同时向电容C充电（将电能存储在电容里，如t1～t2），输出电压uo＝uc ≈ u2；uo达峰值后u2减小，当uo≥u2时，VD1、VD3提前截止，电容C通过RL放电，输出电压缓慢下降（如t2～t3），由于放电时间常数较大，电容放电速度很慢，当uC下降不多时u2已开始下一个上升周期，当u2＞uo时，电源u2又通过导通的VD2、VD4向负载RL供电，同时再给电容C充电（如t3～t4），如此周而复始。电路进入稳态工作后，负载上得到如图中实线所示的近似锯齿的电压波形，与整流输出的脉动直流（虚线）相比，滤波后输出的电压平滑多了。

显然，放电时间常数RLC越大、输出电压越平滑。若负载开路（RL=∞），电容无放电回路，输出电压将保持为u2的峰值不变。

（1）输出电压的估算

显然，电容滤波电路的输出电压与电容的放电时间常数τ=RLC有关，τ应远大于u2的周期T，分析及实验表明，当

τ=RLC≥（3～5）T /2

时，滤波电路的输出电压可按下式估算，即

UO≈1.2U2

（2）整流二极管导通时间缩短了，存在瞬间的浪涌电流，要求二极管允许通过更大的电流，管子参数应满足

IFM＞2IV=IO

（3）在已知负载电阻RL的情况下，根据式子选择滤波电容C的容量，即

C≥（3～5）T /2RL

若容量偏小，输出电压UO将下降，一般均选择大容量的电解电容；电容的耐压应大于u2的峰值，同时要考虑电网电压波动的因素，留有足够的余量。

电容滤波电路的负载能力较差，仅适用于负载电流较小的场合。

4、稳压电路

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，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流输出电流：（I2是变压器副边电流的有效值），稳压电路可选集成三端稳压器电路。稳压电路原理电路见图6

图6 稳压电路原理图

5、设计的电路原理图

图7

可调（2.5V——36V）的直流稳压电源

3．设计方法简介

（1）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。

因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器，可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为2.5V~36V，最大输出电流 为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。输出电压表达式为：

式中，1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压，此电压加于给定电阻两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器，一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。

输出电压可调范围：2.5V～36V 输出负载电流：1.5A 能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。（2）选择电源变压器 1）确定副边电压U2: 根据性能指标要求：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 此范围中可任选 ：Ui=14V=Uo1 根据 Uo1=(1.1～1.2)U2 可得变压的副边电压： 2）确定变压器副边电流I2 ∵ Io1=Io 又副边电流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=800mA 则I2=1.5*0.8A=1.2A 3）选择变压器的功率

变压器的输出功率：Po>I2U2=14.4W（3）选择整流电路中的二极管

查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V>17V 最大整流电流IF=1A>0.4A（4）滤波电路中滤波电容的选择 滤波电容的大小可用下式求得。1）求ΔUi: 根据稳压电路的的稳压系数的定义： 设计要求ΔUo≤15mV，SV≤0.003 Uo=+3V～+9V

Ui=14V 代入上式，则可求得ΔUi 2）滤波电容C 设定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S 则可求得C。

电路中滤波电容承受的最高电压为，所以所选电容器的耐压应大于17V。

注意： 因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。

六、课程设计报告总结

通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手操作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！

课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试；熟悉了常用仪器、仪表；了解了电路的连线方法；以及如何提高电路的性能等等，掌握了可调直流稳压电源构造及原理。

我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。

实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。

第四篇：《直流稳压电源》教案

《直流稳压电源》教案

教学重点

1．掌握直流稳压电源的组成及各部分作用。2．识读各种三端集成稳压器型号和引脚排列。

3．理解三端集成稳压器电路稳压原理及主要元器件作用。4．会搭建、检测集成稳压器电路。教学难点

1．各种稳压电路稳压原理。

2．识读三端集成稳压器的典型应用电路。

一、直流稳压电源的组成

1．整流——将交流电转换成直流电

2．滤波——减小交流分量使输出电压平滑 3．稳压——稳定直流电压

二、串联型直流稳压电路

（一）稳压电源的技术指标

1、稳压系数

2、输出电阻ro

3、温度系数ST

4、纹波电压Uoγ及纹波系数SV

（二）电路组成

1、取样电路

2、比较电路

3、调整管

4、基准电压

（三）串联型直流稳压电路

1、原理电路图:

2、稳压工作原理

设Ui↑（或RL↑）→Uo↑→VB2↑→UBE2（=VB2－UZ）↑→IB2↑→ IC2↑

Uo（=Ui－UCE1）↓←UCE1↑←IC1↓←IB1↓←UBE1↓←VB1↓←UCE2↓←

（四）三端固定式集成稳压器 三端式稳压器只有三个引出端子，具有应用时外接元件少、使用方便、性能稳定、价格低廉等优点，因而得到广泛应用。三端式稳压器有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器；另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳压器。它们的基本组成及工作原理都相同，均采用串联型稳压电路。

1、外型及管脚排列:

三端固定输出集成稳压器通用产品有CW7800系列(正电源)和CW7900系列(负电源)。

2、基本应用电路

CW78XX集成稳压器的基本应用电路

3、输出正,负电压电路

采用CW7815和CW7915三端稳压器各一块组成具有同时输出+15V～-15V电压的稳压电路。

（五）三端输出可调式集成稳压器

1、三端输出可调式集成稳压器系列

2、三端可调输出集成稳压器的应用电路

小结：

1、串联直流稳压电路的组成框图及各组成部分的作用。

2、串联形稳压电路的稳压原理分析。

3、三端集成稳压电源的管脚排列方式。

4、三端集成稳压电源应用电路分析。

第五篇：5V 12V直流稳压电源模拟电子课程设计

5V、12V直流稳压电源设计

姓名：周文凯

专业：电子信息科学与技术 班级：10级1班 学号：201001050934 指导教师：王桂海

信息科学与工程学院电子系

2012年6月28日

摘要

直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时，能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。实测结果表明，该装置实现了题目要求的全部功能，实现了题目的基本要求。

关键词：直流、整流、稳压、滤波、电源

5V、12V直流稳压电源设计

目录

第一章 引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第二章 任务与要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.电源变压„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 2.整流器„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 3.滤波电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 4.稳压电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.电路的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.稳压器介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 第三章 电路设计方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.5V 部分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.参数计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.电路元器件选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.12V 部分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.参数计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.电路元器件选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 第四章 设计原理分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 1.5V 12V 输出分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.输出示波分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 第五章 电路仿真„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 1.波动电压测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 2.输出电流测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 第六章实验总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10

5V、12V直流稳压电源设计

引言

随着随身电子产品的日益增多，市面上的直流稳压电源也是千变万化，内部构造原理也是不尽相同。直流直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电，整流器把交流电变为直流电，滤波后再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。通过变压、整流、滤波、稳压过程将220V的交流电，变为稳定的直流电，并实现5V、12V的输出。由于电网的不稳定，存在这一定的波动，对稳压有相对较高的要求。

5V、12V直流稳压电源设计

一、任务极其要求

基本要求：输出电压及最大输出电流 1档 UO12VIOamx1000mA 2档 UO5VIOamx2000mA

二、电路设计方案

直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图1如下：

1、电源变压器

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈，变压器的基本原理是电磁感应原理。此实验中其作用是把220V电网电压降至所需电压。

2、整流电路

设计中采用桥式整流电路，桥式整流电路因电源变压器在正负半周内都向负载提供电流，变压器得到了充分利用，效率较高，同时它也具有输出电压相对较大、纹波电压相对较小等优点，故采用其作为整流部分电路。桥式整流电路及工作示意图2如下：

5V、12V直流稳压电源设计

3、滤波电路

为了进一步减小纹波电压，使输出电压的波形变得比较平缓，本次设计采用电容滤波电路，将脉动直流电中的脉动交流成分尽量滤除掉，而只留下直流成分，使输出电压成为比较平滑的直流电压，其电路结构图3如下图所示：

4、稳压电路

1、电路的选择

稳压电路是利用能够自动调整输出电压变化的电路来使输出的电压不随电网电压、温度或负载的变化而变化，从而达到稳定输出电压的目的。一般有并联型、串联型线性稳压电路和开关型稳压电路等。

其作用是当交流电网电压波动或负载变化时，保证输出直流电压的稳定。简单的稳压电路可采用稳压管来实现，在稳压性能要求较高的场合，可采用串联反馈式稳压电路（包括基准电压、取样电路、放大电路和调整管部分）。目前市场上通用的集成稳压电路已非常普遍。集成稳压电路与分立元件组成的稳压电路相比，具有外接电路简单，使用方便、体积小、工作可靠等优点。常用的集成稳压器有三端固定集成稳压器和三端可调集成稳压器，它们都属于电压串联反馈型。

2、稳压器介绍

5V、12V直流稳压电源设计

三端固定集成稳压器包含78XX和79XX两大系列。78XX系列式三端固定正电压输出稳压器，79XX系列式三端固定负电压输出稳压器。78XX系列和79XX系列其型号后的X X代表输出电压值，有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。其额定电流以78或79后面的字母区分，其中L为0.1A，M为0.5A，无字母为1.5A。

1、X78xx封装 图4 X78XX封装

2、典型应用 图5 X78XX典型电路

3、典型特性曲线 图6 X78XX典型特性曲线

5V、12V直流稳压电源设计

第三章 设计原理分析 1、5V部分

图7.5V部分

1.参数计算： <1>.电压的计算

Ui=△U+Uo, △U为三端稳压器压差，△U≥3V，Ui=(3+Uo)×1.1×1.1=(3+5)×1.21=9.68V, U2=Ui/1.2=8.06V, 故C1俩端最高电压为Uc1max=1.41U2×1.1=12.53V，5V、12V直流稳压电源设计

C1可稍微取高点，取耐压值16V即可 <2>.电流的计算

Ii=Io, Ido=0.5Ii=0.5Io, Id=2.5Ido, I2=1.41Id, 因为Io≤2A, 则Ido=0.5A, Id=1.25A, I2=1.767A 2.电路元器件选择： <1>.变压器

I2=1.41Id=1.767A, P2=U2×I2=17.08W, 取η=0.8，则P1=P2/η=21.354W, 所以选择容量为25W左右的变压器 <2>.滤波电容

T=Rl×C=0.5×（3—5）T’,C=0.03/Rl—0.05/Rl Rl=Ui/Ii≥32.23/0.3=107.45Ω, C=0.03/107.45=279μF,取300μF.<3>.稳压器前后小滤波电容：取值0.1μF.<4>.稳压器件：LM7805.<5>.输出滤波电容

参考输出电流，取C4=100μF.2、12V部分

图8.12V部分

1.参数计算： <1>.电压的计算

Ui=△U+Uo, △U为三端稳压器压差，△U≥3V，Ui=(3+Uo)×1.1×1.1=(3+12)×1.21=18.15V, U2=Ui/1.2=15.13V, 故C1俩端最高电压为Uc1max=1.41U2×1.1=23.29V，5V、12V直流稳压电源设计

C1可稍微取高点，取耐压值25V即可 <2>.电流的计算

Ii=Io, Ido=0.5Ii=0.5Io, Id=2.5Ido, I2=1.41Id, 因为Io≤1A, 则Ido=0.25A, Id=0.625A, I2=0.88A 2.电路元器件选择： <1>.变压器

I2=1.41Id=0.88A, P2=U2×I2=10.6W, 取η=0.8，则P1=P2/η=13.25W, 所以选择容量为15W左右的变压器 <2>滤波电容

T=Rl×C=0.5×（3--5）T’,C=0.03/Rl—0.05/Rl Rl=Ui/Ii≥18.15/0.3=60.5Ω, C=0.03/60.5=496μF,取500μF.<3>.稳压器前后小滤波电容：取值0.1μF.<4>.稳压器件：LM7805.<5>.输出滤波电容

参考输出电流，取C4=100μF.第四章 设计原理分析 1、5V.12V输出分析 1.电路图

图9.5V、12V分析

由图可知输出端电压分别为5.01V、12.00V，符合设计要求。2.输出示波分析

5V、12V直流稳压电源设计

图10.输出电压测试

由图可知输出端电压分别为5.01V、12.00V，符合设计要求。

第五章 电路仿真

1.波动电压测试

由于电网电压存在一定的波动性，分别取200V、240V进行测试。1.电压为200V时测试为：

图11.200V输入电压测试

2、电压为200V时测试为：

5V、12V直流稳压电源设计

图12.240V输入电压测试

由测试结果可知，输入电压在200V-240V变化时，输出电压保持在5.01V、12.00V，符合设计要求。

2、输出电流测试

图13.输出电流测试

5V、12V直流稳压电源设计

第六章 实验总结

通过此次课程设计，更加扎实的掌握了有关模拟电子技术方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手操作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

在课程设计过程中，不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！

课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课。了解了电路的连线方法；以及如何提高电路的性能等等，掌握了可调直流稳压电源构造及原理。

参考文献

《模拟电子技术基础》清华大学电子学教研组高等教育出版社 《protues教程》朱清慧 清华大学出版社

5V、12V直流稳压电源设计

附录：

5V、12V直流稳压电源设计