集成直流稳压电源实验报告.docx
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集成直流稳压电源实验报告
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集成直流稳压电源实验报告
篇一：
模电实验报告直流稳压电源设计
北京工商大学课程设计
《模拟电子技术》课程实验报告集成直流稳压电源的设计
专业：
自动113学号：
1104010318
姓名：
孟建瑶
集成直流稳压电源的设计
一、实验目的
1.掌握集成直流稳压电源的实验方法。
2.掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源的
方法。
3.掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。
4.为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。
二、设计要求及技术指标
1.设计一个双路直流稳压电源。
2.输出电压uo=±12V，最大输出电流Iomax=1A。
3.输出纹波电压Δuop-p≤5mV,稳压系数su≤5×10-3。
4.选作：
加输出限流保护电路。
三、实验原理与分析
直流稳压电源的基本原理
直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成。
基本框图如下。
各部分作用：
ui
电源变压器
整流电路
滤波电路
稳压电路
～
o
直流稳压电源的原理框图和波形变换
1.电源变压器T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：
整流电路将交流电压ui变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤
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（:
集成直流稳压电源实验报告）。
3.滤波电路：
各滤波电路c满足RL-c=（3~5）T/2，式中T为输入交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
4.稳压电路：
常用的稳压电路有两种形式：
一是稳压管稳压电路，二是串联型稳压电路。
二者的工作原理有所不同。
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。
它一般适用于负载电流变化较小的场合。
串联型稳压电路是利用电压串联负反馈的原理来调节输出电压的。
集成稳压电源事实上是串联稳压电源的集成化。
实验中为简化电路，我们选择集成稳压器（三端稳压器）作为电路的稳压部分。
集成稳压器的w7800系列输出正电压5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V，输出电流为1.5A（w7800）、0.5A（w78m00）、0.1A（w78L00）；w7900系列输出负电压-5V、-6V、-9V、-12V、-15V、-18V、-24V，输出电流为1.5A（w7900）、0.5A（w79m00）、0.1A（w79L00）。
四、元件选择与参数计算
1、整流电路参数
输出电压平均值：
u0（AV）?
12?
?
?
2u2sin?
td（wt）?
0.9u2
RL
?
0.45
u2
RL
22u2
?
?
0.9u2
输出电流平均值：
I0（AV）?
u0（AV）RL
?
?
平均整流电流：
ID（AV）?
I0（AV）2
u0（AV）2RL
最大反向电压：
uRm?
2u2
1.1u2?
I?
0.45?
F
整流二极管的选择（考虑电网?
10%波动）：
?
RL
?
u?
1.2u
2?
R
2、滤波电路参数
二极管导通角θ：
滤波电容的选择：
RLc?
（3~5）
T/2
T
,u0（AV）?
1.2u22
一般选择几十至几千微法的电解电容，耐压值应大于1.2u2?
1.56u2。
3、实际计算过程
（1）要使w317正常工作，必须保证输入与输出之间维持大于5V的压降，因
此w317输入端直流电压必须保证在5V以上。
（2）整流桥：
考虑到电路中会出现冲击电流，整流桥的额定电流时工作电流的
2~3倍。
（3）滤波电路：
考虑到对纹波电压要求比较高，所以选择了10uF、
至此，所有元件的参数都已确定。
五、整体电路
六、参数性能指标及测试
篇二：
直流稳压电源设计实验报告
直流稳压电源设计实验报告
姓名：
张翔班级：
信息26学号：
2120502146同组者：
毛天羽（信息26）
刘伟鹏（信息26）
目录
一、摘要……………………………………………………………………………1二、设计要求………………………………………………………………………1三、原理分析与设计步骤
1.直流稳压电路结构的选择…………………………………………………12.交流变压器…………………………………………………………………23.整流电路……………………………………………………………………24.滤波电路……………………………………………………………………25.集成稳压电路
5.1集成稳压器件Lm317…………………………………………………35.2Lm317典型接法………………………………………………………46.参数计算与器件选择………………………………………………………4
6.1电路参数计算…………………………………………………………46.2元器件清单……………………………………………………………5
四、实验步骤与测试结果
1.电路搭接与仪器调试………………………………………………………62.性能参数测试
2.1稳压系数的测量……………………………………………………62.2输出电阻的测量……………………………………………………62.3纹波电压的测量……………………………………………………72.4测量结果分析………………………………………………………7
五、实验小结………………………………………………………………………7
一、摘要
随着电子技术的快速发展，高性能的电子电路对于电源供电质量的要求越来越高，如何设计出能满足高性能电路要求的高精度电源便成为一大课题。
直流稳压源为电路提供直流电压和能量，其输出电压的品质直接决定的电源性能的好坏。
本实验旨在利用交流变压器、整流环节、滤波环节和集成元件Lm317稳压电路将220V交流电压转化为5V直流电压输出，并且对衡量稳压电路性能的几种主要参数进行了测试和分析。
关键词:
半波整流电容滤波稳压电路稳压系数纹波电压二、设计要求
三、原理分析与设计步骤1.直流稳压电路结构选择
直流稳压电源的基本结构如图1.1所示，分为四个基本环节，即电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
据此确定欲设计的电路结构如图1.2所示（具体阻容参数已经标出，在6.1参数计算中给出计算过程）。
图1.1
图1.2
2.交流变压器
将220V交流电压降低至一定幅度以使后级稳压电路正常工作。
3.整流电路
将交流电压转换成脉动直流电压，分为半波整流、全波整流和桥式整流。
本实验采用二极管桥式整流电路，电路结构如图3.1所示。
图3.1
整流原理如下：
1uo?
?
?
?
?
u0d（?
t）
2
?
?
0.9u2
?
I0?
u0/RL?
0.9u2/RL
1ID0?
I0ID?
1.57ID0I2?
ID0
2
uDRm?
2
4.滤波电路
本实验采用电容滤波电路，如图4.1所示。
电容滤波电路充电时间常数
?
?
1
?
2sin?
td（?
t）
?
?
rdc（rd为二极管正向导通电阻）很小而放电时间常数?
?
RLc较大，充电
快而放电慢，达到滤波效果。
该电路有如下特点：
1）输出电压平均值uo与时间常数?
?
RLc有关。
?
越大，电容放电越慢，输出电压平均值越大。
纯电阻负载时，一般取RLc?
（5~10）T（T为交流电源电压周期）；非纯电阻负载时，一般取
RLc?
（3~5）
T
。
2
图4.1
5.集成稳压电路
5.1集成稳压器件Lm317
Lm317是一款可调节三端稳压器，在输出电压范围为1.25V到25V时能够提供最大1.5A的电流,它只需要两个外部电阻来设置输出电压。
管脚排列见图5.1.1。
图5.1.1
图5.1.2
篇三：
直流稳压电源实验报告
直流稳压电源的设计实验报告
电子系统设计专题实验一
信息24班赵恒伟2120502099
一、电源稳定问题的提出:
各种用电设备对供电质量都有一定要求，这些要求包括供电电源为交流还是直流、电压额定值及其变化范围、最大功率等。
这里研究对象是输出为直流的稳压电源。
该作用由下图说明：
R当出入电压ui变化或负载R变化时，稳压电源的输出都应保持稳定。
对于大多数功率较小的直流电源大多数都是将50hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
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分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定.在本设计中,可以实现将220v的交流电压经过整流，滤波，稳压最终可实现输出电压+5V的直流稳压电源。
本设计的主要内容是围绕着如何设计和实现各个部分而展开的。
二、实验原理框图概述
通过我们模拟电子技术理论课的学习我们知道，单相交流电要经过电源变压器、整流电路、滤波电路还有稳压电路才能转换成稳定输出的直流电压。
它的总体功能方框图和各个电路部分输出电压的波形如下1图和图2所示：
（图1，直流稳压电源总体功能框图）
uuu3
（a）（b）（c）（d）（e）（图2，各个电路部分输出电压波形）
其中，（a）为输入的220V电压波形；（b）为电压器降压后的波形；（c）整流后的电压波形；（d）滤波后的电压波形；
（e）最后输出的直流稳压电源波形。
我们知道，直流电源的输入为220v的市电，因而需要电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
变压器副边电压经过整流电路从交流电压转换为直流电压，为较小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，是输出电压平滑。
最后通过稳压电路，使输出直流电压基本不受电网电压波动的影响，不受负载变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
如果设计正确的话，它的波形应该如上图所示。
三、直流稳压电源各部分组成及原理分析
1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，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。
电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、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，例如用于发光二极管电平指示器电
路中，对音频信号进行整流。
方案一：
半波整流电路
有效值电流：
I2?
二极管电流：
ID?
12?
Im
?
?
?
?
Isin?
td?
t?
?
m
2
?
2
2
2
?
?
I0
2
?
1.57I0
I2ID0?
I0
2u2
反相电压：
uDRm?
分析：
这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。
不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压usc=0.45u2）
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承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅
里叶分析。
此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数s
，
s
越小越好。
整流电路性能的简单对比
方案选定：
鉴于以上分析对比，本设计采用方案二。
2滤波电路方案
整流电路将交流电变为脉动直流电，但其中含有大量的交流成分，为了获得平滑的直流电压，应在整流电路的后面加接滤波电路，以滤去交流成分。
方案一：
电感滤波电路
电感L起着阻止负载电流变化使之趋于平直的作用。
一般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对交流阻抗很大，因此，负载RL上的纹波电压很小。
但由于电阻要消耗功率，所以，此时电源的损耗功率较大，电源功率降低。
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