目錄1．實訓目的3
2．設計要求3
3．方案選擇與論證3
3.1課題分析
3.2穩壓電路方案選擇
3.2.1分立元件串聯型穩壓電路
3.2.2整合穩壓塊穩壓電路
4．單元電路的設計
4.1橋式整流電路
4.2濾波電路
4.3穩壓電路
5．pcb板設計
5.1設計要點
5.2 pcb板的製作
6．安裝與除錯
6.1儀器、材料的準備
6.2單元電路安裝與檢測
6.2.1變壓器的檢測安裝
6.2.2整流電路的安裝與檢測
6.2.3濾波電路的安裝與檢測
6.2.4穩壓電路的安裝與檢測
6.3主要技術指標的測試
6.4器件清單
7．收穫、體會和心得
8．參考文獻
直流穩壓電源設計報告
1．實訓目的
（1） 研究單相橋式整流、電容濾波電路的原理、特性和設計方法；
（2） 掌握串聯穩壓電路的原理、特性和設計方法
（3） 掌握電子元器件選擇、引數計算方法；
（4） 掌握pcb板的製作和元器件的安裝技術；
（5） 熟悉常用電子儀器、裝置的使用和主要技術指標的測試方法；
（6） 樹立科學發展觀，養成實事求是的科學態度，具有觀察、理解、判斷、推理辯證思維能力。
（7） 培養良好的職業道德、組織與協調和善於與他人合作共事的能力。
（8） 鍛鍊勇於創新和抗挫折的能力。
（9） 樹立節約能源、節省材料與愛護工具裝置、保護環境等職業意識。
2．設計要求
設計並製作乙個帶過流保護的串聯式穩壓電源。主要技術指標為：
（1）輸入交流電壓u=220v，f=50hz.；
（2）輸出直流電壓uo=9~12v；
（3）額定輸出電流iom=300ma；
（4）穩壓係數sr≤0.1；
（5）電源內阻ro≤0.5ω；
（6）紋波電壓≤30mv；
（7）具有工作指示。
3．方案選擇與論證
3.1課題分析
根據設計指標要求，該穩壓電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路和指示電路等組成。原理方框如下圖3-1所示。
圖3-1直流穩壓電源的結構方框圖
①變壓器：變壓器的功能是將220v的交流電變換成整流電路所需要的低壓交流電。
②整流電路：整流電路是利用二極體的單向導電特性，將變壓器的次級電壓變換成單向脈動直流。
③濾波電路：濾波電路的作用是平波，將脈動直流變換成比較平滑的直流。
④穩壓電路：濾波電路的輸出電壓還是有一定的波動，對要求較高的電子裝置，還要穩壓電路，通過穩壓電路的輸出電壓幾乎就是恆定電壓。
3.2穩壓電路方案選擇
串聯型穩壓電源有兩種方案可供選擇：分立元件串聯調整穩壓電路和整合穩壓塊穩壓電路。
3.2.1分立元件串聯型穩壓電路
典型的串聯型穩壓電路見下圖3-2所示。是由調整環節，比較放大環節，基準環節和取樣環節所組成的電壓負反饋閉環系統。
取樣環節：由r1、r2和rp組成的分壓電路。它將輸出電壓u0的變化取回一部分uf（稱取樣電壓）送刀比較放大器的基極。
基準環節：由限流電阻r3和穩壓管dz組成，為比較放大器t2的發射極提供乙個穩定的基準電壓uz 。
比較放大環節：由t2、r4組成，r4為t2的集電極負載電阻。比較放大器對取樣電壓uf和基準電壓uz的差值進行放大，去控制t1的基極。
調整環節：由基極偏置電阻r4及調整管組成。實際它是乙個射極輸出器調整管t1起電壓調節作用，其c，e極間的管壓降uce1受比較放大器誤差電壓的控制，由於起電壓調節作用的調整管t1與負載是串聯的，故稱為串聯型穩壓電路。
3.2.2整合穩壓塊穩壓電路
整合穩壓器多採用串聯型穩壓電路，組成框圖如圖3-3所示。除基本穩壓電路外，常接有各種保護電路，當整合穩壓器過載時，使其免於損壞。
圖3-3 三端整合穩壓器電路框圖
由於整合穩壓電路效能優越，安裝除錯方便，應用廣泛，滿足本設計指標要求，故本設計採用可調整合穩壓電路lm317。
4．單元電路的設計
4.1橋式整流電路
（1）整流電路的結構原理
整流電路的功能是把交流電變換成直流電，它的基本原理是利用了晶體二極體的單向導電特性。橋式整流電路及訊號的輸入、輸出波形如下圖4- 1所示。輸出直流電壓為：
圖4- 1橋式整流電路及輸出波形
（2）主要元件選取與參婁計算
橋式整流電路主要引數計算公式：
①變壓器選取
根據設計指標，穩壓電源的最高輸出電壓為12v，則濾波電路最小輸出電壓為15v。而uo=1.2u2
則u2的最小值為12.5v。又額定輸出電流為300ma，則變壓器的輸出功率為3.75w。
考慮到電源電壓的允許變化範圍為±10%，為了在最低電壓時u2=12.5v，並留有一定的電壓和功率餘量，變壓器可取220v/15v/5w。
②整流二極的選取
在濾波電路中，二極體中的最大整流平均電流if通常選擇大於負載電流的2～3倍。
if=3×300ma=900 ma ，二極體的最高反壓ubr=1.414×15v=21.21v。
考慮到留有一定的餘量，可選電流為1.5a，耐壓為50v的整流二極體，如in4007等。
4.2濾波電路
（1）濾波電路的形式
雖然整流電路的輸出電壓包含一定的直流成分，但脈動較大，須經過濾波才能得到較平滑的直流電壓。
常用濾波器有c型、 型、 型。本任務只研究c型與（rc） 型濾波器。圖4- 2為橋式整流c型濾波電路及其輸出電壓的波形。
圖4- 2橋式整流c型濾波電路及其輸出電壓的波形
濾波電路的輸出電壓與濾波電容有關，一般取：uo =（0.9 ~ 1.4）ui
（2）濾波電容的選取
為了獲得較好的濾波效果，應使濾波電容滿足rlc=(3～5)t/2的條件。此時uo≈1.2u2。
由於濾波電路的最小輸出電壓為15v，負載額定電流為300ma，所以rl=15/0.3a=50ω。
取c1=4×t/2rl=(4×0.02s)/(2×50ω)=800uf，取標稱值c=1000 uf。
4.3穩壓電路
（1）電路形式
通過濾波電路輸出的直流電壓比較平滑，但還是會隨交流電網電壓的波動或負載的變動而變化。在對直流供點要求比較高的場合，還需要使用穩壓電路，保證輸出直流電壓更加穩定。本設計採用輸出電壓可調的317系列。
由lm317構成的直流穩壓電源原理如下圖4- 3所示。
圖4- 3 lm317直流穩壓電路
其輸出電壓為： ，其中：vref=1.2v
（2）元件選擇
按照lm317的引數和典型應用電路，c2取0.1uf、c3取10uf、c4取220uf。r不超過220ω，這裡取200ω，rw取5.
1kω可以滿足輸出電壓調節範圍。r2取510ω可保證led電流在20-30ma之間。
5．pcb板設計
5.1設計要點
（1）板板選用：電路板一般用敷銅層壓板製成，板層選用時要從電氣效能、可靠性、加工工藝要求和經濟指標等方面考慮。電路板的厚度應該根據電路板的功能、所裝元件的重量、電路板插座的規格、電路板的外形尺寸和承受的機械負荷等來決定。
業餘條件下可以萬能板，比較方便。
（2）電路板的尺寸：從成本、銅膜線長度、抗雜訊能力考慮，電路板尺寸越小越好，但是板尺寸太小，則散熱不良，且相鄰的導線容易引起干擾。電路板的製作費用是和電路板的面積相關的，面積越大，造價越高。
電路板的最佳形狀是矩形，長寬比為 3:2 或 4:3，當電路板的尺寸大於 200mm×150mm 時，應該考慮電路板的機械強度。
總之，應該綜合考慮利弊來確定電路板的尺寸。
5.2 pcb板的製作
根據穩壓電源的原理圖製作出pcb板（或用萬能板繪製）如下圖5- 1所示。
圖5- 1穩壓電源的pcb板
6．安裝與除錯
6.1儀器、材料的準備
①準備以下儀器和工具：可調工頻電源、雙蹤示波器、交流毫伏表、直流電壓表、直流毫安表、萬用電表、電烙鐵、吸錫器、pcb板、滑線變阻器200ω/1a等。
②儀器檢查：檢查和校正交注毫伏表、示波器、萬用表、直流電壓表的直流毫安表。
③元器件檢測：在將元器件插裝到印製電路板上之前，應對所裝配的元器件進行檢測，保留合格品，更換不合格品。檢測方法參看《電子工藝實訓教程》/殷志堅。
④將所有的元器件刮腿、上錫處理，電路板焊接孔處塗上松香水。
6.2單元電路安裝與檢測
6.2.1變壓器的檢測安裝
（1）用萬用表判斷變壓器原、副邊有無短路和開路。
（2）用萬錶檢測變壓器輸出電壓是否正常。將變壓器220v端接入220v交流插座，用萬用表交流檔測變壓器副邊電壓，觀察是否與標稱值（12v）一致。
（3）變壓器的安裝
變壓器檢測正常後就可以安裝了。安裝前先在電路板的適當位置鑽兩個固定孔，孔的大小與安裝的羅絲一致。將變壓器放到安裝孔處，用羅絲羅帽固定就可以了。
6.2.2整流電路的安裝與檢測
（1）二極體的檢測
借助資料讀懂二極體的型號與極性；用萬用表簡易測出二極體的極性與***壞。主要元件：二極體1n4001四個。
（2）二極體的安裝
a).將二極體的管腳刮淨上錫，按pcb板要求將管腳灣折合適長度。
b).按正確的方向插入pcb板孔中，用焊錫焊好，用鈄口鉗剪去多餘管腳。
（3）用萬用表檢測整流電路輸出電壓，並作記錄，分析工作是否正常。也可以用示波器觀測整流電路輸出波形，並分析。
6.2.3濾波電路的安裝與檢測
（1）濾波電容的檢測
借助資料讀懂電容的型號與極性；用萬用表簡易測出電容的極性與***壞。主要元件：c1/470uf、c2/0.1uf、c3/10uf、c2/220uf各乙個。
（2）電容的安裝
a).將電容的管腳刮淨上錫，按pcb板要求將管腳灣折合適長度。
b).按正確的方向插入pcb板孔中，用焊錫焊好，用鈄口鉗剪去多餘管腳。
（3）用萬用表檢測濾波電路的輸出電壓，並作記錄，分析工作是否正常。也可以用示波器觀測濾波電路輸出波形，並分析。
6.2.4穩壓電路的安裝與檢測
（1）整合穩壓塊及附屬元件的識別與檢測
借助資料讀懂整合穩壓塊的型號與各引腳功能，如下圖6-1；用萬用表檢測r1、r2及rw的阻值是否符合要求；測出開關二極體、指示二極體的極性與***壞。主要元件：lm317一塊、r1/200ω、r2/5.
1kω、rw/4.7kω各乙個、開關二極體in4148兩個、發光二極led1個。
直流穩壓電源設計
目錄前言11.總體設計方案介紹2 1.1 整流濾波電路部分2 1.2 穩壓電路部分2 2.單元模組設計3 2.1 整流濾波電路設計3 2.2 穩壓電路設計4 2.2.1 穩壓電路的基本設計方案及引數4 2.2.2 比較放大器6 2.2.3 取樣電路8 2.2.4 整機電路參考圖及 波形圖9 3 穩壓...
直流穩壓電源
穩定直流電源的電子裝置。直流穩壓電源的供電電源大都是交流電源，當交流供電電源的電壓或負載電阻變化時，穩壓器的直流輸出電壓都會保持穩定。直流穩壓電源隨著電子裝置向高精度 高穩定性和高可靠性的方向發展，對電子裝置的供電電源提出了高的要求。直流穩壓電源按習慣可分為化學電源 線性穩壓電源和開關型穩壓電源。3...
程式控制直流穩壓電源
nh系列程式控制直流穩壓電源採用自主智財權的寬範圍zvzcs軟開關變換技術，效率高，可靠性高。電源模組化設計，具有n m併聯冗餘結構，大大降低故障率，穩定性好。具有輸入缺相 輸入過欠壓 輸出過壓 過功率 過溫 短路保護功能。電源具有恆壓 恆流模式輸出，可自動交叉變換，匹配光伏逆變器m 的控制特性和完...