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稳压电源设计
稳压直流电源设计报告
摘要：
电子设备中都需要稳固的直流电源，功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电通过整流、滤波和稳压后取得。
整流电路用来将交流电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份，使之成为滑腻的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度转变时，维持输出直流电压的稳固。
本课题要求别离设计制作一个+5V、+12V、可调输出直流稳压电源。
本课题采纳7805，7812，317系列稳压器实现功能，融入了整流桥式的整流作用和电容的滤波作用，实现直流稳压电源的输出。
要紧论述如何利用以上集成芯片完成对生活中常常要用到小功率稳压电源的设计，其中对包括参数的选取、实际情形对电路的阻碍的说明，和对尔后设计同类电路的总结。
通过学习，我明白了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部份组成。
如下图：
上图中，输入220V、50Hz的交流电压将通过电源变压器变成咱们需要的电压、然后再通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。
因为此脉动的直流电压含有较大的纹波成份，必需通过滤波电路加以滤波，从而取得滑腻的直流电压。
但此电压仍是会因为电网电压的波动、负载和温度的转变而转变。
因此，在通过整流、滤波电路以后，还要接上稳压电路保证输出稳固的直流电压。
通过这次的课题设计使我在理论计算、结构设计、动手方面、查阅设计资料和计算及应用等方面的能力取得了专门好的提高。
使咱们进一步巩固了所学的理论知识，端正了学风，培育了严肃认证明事求是的科学态度和勇于探讨的创新精神。
关键词：
单相桥式、稳压电源、可变电压、滤波
一、设计任务：
设计目的：
1、通过集成直流稳压电源的设计，安装和调试，学会选择变压器、整流二极管、滤波电路、集成稳压器及相关元器件设计直流稳压电源；
2、把握直流稳压电路的调试及要紧技术指标的测试方式。
设计要求：
1、要求别离设计制作一个+5V、+12V、可调输出直流稳压电源，可将220V50HZ交流电源输出+12V、+5V和—30V可调直流电压，电流在1A左右；
2、选定电路方案，完成对确信方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出整体电路原理图，论述大体原理；
3、安装调试并书写课题设计报告书
二、方案论证：
一、整流电路方案选择
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，这确实是交流电的整流进程，整流电路要紧由整流二极管组成。
电源电路中的整流电路要紧有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种，倍压整流电路用于其它交流信号的整流，例如用于电平指示器电路中，对音频信号进行整流。
方案一：
半波整流电路
半波整流电路电路结构简单，利用元件少，但整流效率低，输出电压脉动大，它只适用于要求不高的场合。
方案二：
桥式整流电路
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管经受反压大的缺点，但多用了两只二极管。
在半导体器件进展快，本钱较低的今天，此缺点并非突出，因此桥式整流电路在实际中应用较为普遍。
方案三：
关于倍压整流电路，它能够输出比输入交流电压更高的直流电压，但这种电路输出电流的能力较差，因此具有高电压，小电流的输出特性。
方案选定：
鉴于以上分析，本设计采纳方案二。
二、滤波电路方案选择
整流电路将交流电变成脉动直流电，但其中含有大量的交流成份，为了取得滑腻的直流电压，应在整流电路的后面加接滤波电路，以滤去交流成份。
方案一：
电感滤波电路
电感L起着阻止负载电流转变使之趋于平直的作用。
一样电感滤波电路只适用于低电压、大电流的场合。
方案二：
∏型LC滤波电路
由于电容C对交流的容抗很小，而电感L对交流阻抗专门大，因此，负载RL上的纹波电压很小。
但由于电阻要消耗功率，因此，现在电源的损耗功率较大，电源功率降低。
方案三：
电容滤波电路
整流电路接入滤波电容后，不仅使输出电压变得滑腻、纹波显著减少，同时输出电压的平均值也增大了。
方案选定:
鉴于以上分析，本设计采纳方案三。
三、分析与计算：
1、整流电路
（1）整流电路：
利用单向导电元件，把50HZ的正弦交流电压变成脉冲的直流电
单相桥式整流电路如以下图，四支整流二极管D1~D4形成电桥。
在V2正半周。
电流从变压器副边线圈上端流出，只通过D1流向RL,在由D3留回变压器，因此D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。
在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。
电流通路用实线箭头表示。
同理在V2负半周时，D2、D4正向导通，D1、D3反偏截止。
在负载上产生上正下负的输出电压。
电流通路如图的虚线箭头表示。
综上可知输入端经变压器后在副边取得了一个单向的脉动电压。
（2）选择整流电路中的二极管
∵变压器的副边电压U2=12V
∴桥是整流电路中的二极管经受的最高反向电压为：
≈17V
桥式整流电路中二极管经受的最高平均电流为：
Io/2=2=
查手册选整流二极管IN4007，其参数为：
反向击穿电压U=50V﹥17V，最大整流电流I=1A﹥
二、滤波电路
（1）滤波电路：
能够讲滤波电路输出电压中的交流成份大部份滤除，从而取得比较滑腻的直流电压。
（2）滤波电路中滤波电容的选择
滤波电容的大小可用式C=（Io*t）/△Ui求得。
1）求△Ui：
依照稳压电路的稳压系数的概念：
设计要求△Uo≤15mV，Sv≤
Sv=（△Uo*Ui）/（Uo*△Ui）
Uo=+3V~+18V
Ui=14V
代入上式，那么可求得△Ui
2）滤波电容C
设定Io=Iomax=1A，t=
那么可求得C>4285uF
电路中滤波电容经受的最高电压为≈17V，因此所选电压的耐压应大于17V。
注意：
因为大容量电解电容有必然的绕制电感散布，易引发自激振荡，形成高频干扰。
因此稳压器的输入断肠并入辞职小容量电容来抵消电感效应，一直高频干扰。
四、总电路图及元器件清单
电路图：
5v电源设计图
12v电源设计图
可调电源设计图
元器件清单：
名称
型号
数量
备注
变压器
双18v输出变压器
1
二极管
IN4007
8
电解电容
1000uF/50V
3
470uF/50V
3
6
10uF
3
稳压集成器
LM317
1
LM7805
1
LM7812
1
电阻及电阻器
10Ω
2
180Ω
1
220Ω
1
5KΩ
2
导线焊锡
白色导线及焊锡
若干
五、测试：
1、检查电路是不是连接正确，是不是有短路、断路现象。
2、在地线中接入一个保险丝，避免电路有问题而损坏变压器。
3、连接电源，在确认电路没有问题（电容不发烧、保险丝没有断等）后，用万用表测量输出端的输出电压。
4、经测试，该电源可输出5v稳固电压。
经测试，该电源可输出12v稳固电压。
经测试，该电源可输出~30v中任一稳固直流电压。
六、创新点
5v电源上安装了LED灯，通电后可通过小灯的亮度情形判定电路是不是存在问题。
七、心得体会
因为之前做过模电实验考试，做的确实是直流稳压电源，因此愿以为很简单。
但做起来却不是那么容易，实际做了好多次才最终成功了。
这次课题设计让咱们感受最深的是在焊接电路板时碰到的问题由于对实际元件了解不是专门好在焊接时显现了短路，致使了镇流器奥被烧毁。
检查电路时依照原理图检查去怎么也发觉不了症结所在。
在通过了耐心和长时刻的排错后终于发觉错误所在。
通过这次的课题设计了解了电源制作的整个进程，还有它的工作原理，在和讲义上的知识对照加倍明白得了电源的原理。
通过这次设计电源的课题设计方案，了解了直流稳压电源的方案论证和模块之间的联系和元器件的选取，让咱们加倍进一步的了解了直流稳压电源的工作原理和它的性能指标。
这次设计以后，我熟悉到自己只有在实践中才能真正的了解电路了解自己的知识把握程度，加深对知识的明白得程度。
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