最新直流稳压电源课程设计(5篇)

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直流稳压电源课程设计篇一

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。

直流稳压电源课程设计篇二

《直流稳压电源》教案

教学目标：

1、知识目标

掌握直流稳压电源的作用和结构 掌握整流电路的工作原理

2、能力目标

培养学生的观察、分析等逻辑思维能力

3、情感目标

通过对问题的分析，体验逻辑分析的乐趣，提高学生对生活对学习的积极性 重点难点：

学生能准确判断分析出事物之间的联系和转化 能自己分析电路的工作过程及波形变化 教法分析：

任务驱动法、教师引导法、自由讨论法、演示法 教学过程（45分钟）

一、问题导入 ：提出问题，引导学生思考 1.如手机等可携带电器用什么电源？ 2.没电时怎么办？ 3.充电器的作用是什么？

4.充电电源与充电器送出的电有何不同？

运用讨论法、引导法，活跃学生思维，引导学生思考，从而引出课题

二、引出课题 a。直流稳压电源

实现将电力系统交流电转变为稳定直流电的设备 b。交流电源与稳压电源区别（波形区分）

三、电路分析：直流稳压电源结构 怎样才能把交流电变为低压直流电？ 教师演示法，学生得出结论

四、桥式整流电路用可变换极性的直流电源来代替交流电源

1、回忆二极管的单向导电性

2、呈现整流电路图

3、将变压器换成直流电源

4、学生讨论电流的流通路径

当直流电源上正下负时，分析电流路径及负载上电流方向

当直流电源下正上负时，分析电流路径及负载上电流方向

得出结论：

1、四个二极管分两组在正负半波时两两导通，使得负载上一直有固定方向电流流过，实现了整流效果。

2、波形变化

3、参数计算

输出电压：ul= 0.9 u2 输出电流：il=ul/rl 二极管电压：urm=1.414u2

五、思考巩固

1.d1短路时电路整流结果如何?

2.四个整流二极管全部接反结果如何?

板书设计、布置作业

作业：布置分析电路的课后题2、3

直流稳压电源课程设计篇三

《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。

直流稳压电源课程设计篇四

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