物理與資訊工程學院
課程設計報告
設計題目直流穩壓電源電路設計
學院物理與資訊工程學院
專業電子資訊工程
姓名學號指導教師
2023年 2 月 24 日
摘要本文介紹的是常用的兩種直流穩壓電源的設計方法和原理，一種是由分立元件組成的串聯型電晶體穩壓電源，其主要特點是輸出可調電壓，但是它的輸出電壓紋波較大，適用於直流供電要求不高的場合；另一種為由78系列晶元組成的整合穩壓器，其主要特點是體積小，外部線路簡單，工作可靠，輸出固定電壓值，輸出的電壓穩定，紋波係數小。兩種電路設計各有優勢，應用的也都很廣泛。
關鍵詞：直流穩壓電源整流濾波整合穩壓晶元78系列
目錄一、設計目的 3
二、設計要求 3
三、設計原理 3
四、原理分析 4
4.1整體理論分析 4
4.2單元電路分析 4
4.2.1，變壓器 4
4.2.2整流電路 4
4.2.3 濾波電路 5
4.2.4電容濾波有特點： 5
五、設計的電路 6
5、1設計電路圖 6
5、2穩壓電源的主要效能指標: 6
六、小結體會 7
七、參考文獻 7
1. 研究單相橋式整流、電容濾波電路和整合穩壓器的特性。
2. 掌握串聯型電晶體穩壓電源主要技術指標的測試方法。
（1）分別設計乙個能輸出可調的和由78穩壓晶元組成的直流穩壓電源；
（2）擬定測試方案和設計步驟；
（3）根據設計要求和技術指標設計好電路，選好元件及引數；
（4）測量直流穩壓電源的穩壓係數、紋波電壓；
電子裝置一般都需要直流電源供電。這些直流電除了少數直接利用乾電池和直流發電機外，大多數是採用把交流電（市電）轉變為直流電的直流穩壓電源。
直流穩壓電源框圖
直流穩壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩壓電路四部分組成，其原理框圖如圖所示。電網供給的交流電壓u1(220v,50hz) 經電源變壓器降壓後，得到符合電路需要的交流電壓u2，然後由整流電路變換成方向不變、大小隨時間變化的脈動電壓u3，再用濾波器濾去其交流分量，就可得到比較平直的直流電壓ui。但這樣的直流輸出電壓，還會隨交流電網電壓的波動或負載的變動而變化。
在對直流供電要求較高的場合，還需要使用穩壓電路，以保證輸出直流電壓更加穩定。
設計電路框圖如圖1所示:
在電子電路中，通常都需要電壓穩定的直流電源供電。圖2-1是直流穩壓電源設計的基本思路和整體流程。因為我們要得到的直流電源的是12v等的穩定直流電壓，而我們平常的生活用電220v的交流電，所以我們必須變壓，變壓後交流變成直流。
但此時的直流電壓波動很大，脈動的直流電壓還含有較大的波紋，所以我們要對其進行濾波，得到波動較小的直流電。為了保證得到基本恆定的直流電和電源基本不受電網電壓不穩定對電源輸出的影響，應加穩壓電路。
源變壓器的作用是將220v的交流電壓,變換成整流濾波電路所需要的交流電壓。因為我們需要的是第電壓,所以必須要乙個變壓器將電網的市電降低至我們所需要的.
整流電路是把交流電壓轉變為直流脈動的電壓。常見的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋式整流等。這裡採用常用的橋式整流。
濾波電路下圖：用於濾去整流輸出電壓中的紋波，一般用電抗元件組成。因此濾波又分電容率波和電感濾波。這裡採用電容濾波。
如圖所示為單相橋式整流電容濾波電路。利用電容的儲能特性，使波形平滑，提高直流分量，減小輸出波紋。
（1）加入濾波電容後，輸出電壓的直流成分提高，脈動成分減小。
（2）電容濾波放電時間常數（）越大，放電過程越慢，輸出直流電壓越高，紋波越小，效果越好。為了獲得較好的濾波效果，一般選擇電容值滿足～5) ，此時，輸出電壓的平均值。
（3）電容濾波電路的輸出電壓隨輸出電流的增大而減小，所以電容濾波適合於負載電流變化不大的場合。
圖是由分立元件組成的串聯型穩壓電源的電路圖。其整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路。穩壓部分為串聯型穩壓電路，它由調整管（電晶體t1）；比較放大管t2；r7既是t1上偏置電阻，又是t2集電極負載電阻；取樣電路r1、r2、rw，基準電壓dw、r3和過流保護電路t3管及電阻r4、r5、r6等組成。
整個穩壓電路是乙個具有電壓串聯負反饋的閉環系統，其穩壓過程為：當電網電壓波動或負載變動引起輸出直流電壓發生變化時，取樣電路取出輸出電壓的一部分送入比較放大器，並與基準電壓進行比較，產生的誤差訊號經t2放大後送至調整管t1的基極，使調整管改變其管壓降，以補償輸出電壓的變化，從而達到穩定輸出電壓的目的。
串聯型穩壓電源實驗電路
由於在穩壓電路中，調整管與負載串聯，因此流過它的電流與負載電流一樣大。當輸出電流過大或發生短路時，調整管會因電流過大或電壓過高而損壞，所以需要對調整管加以保護。在圖電路中，電晶體t3、r4、r5、r6組成減流型保護電路。
此電路設計在i0p＝1.2i0時開始起保護作用，此時輸出電流減小，輸出電壓降低。故障排除後電路應能自動恢復正常工作。
在除錯時，若保護提前作用，應減少r6值；若保護作用遲後，則應增大r6之值。
（1）輸出電壓u0和輸出電壓調節範圍。
調節rw可以改變輸出電壓u0
（2）最大負載電流iom 。
（3）輸出電阻ro。
輸出電阻 r0 定義為：當輸入電壓ui（指穩壓電路輸入電壓）保持不變，由於負載變化而引起的輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比，即:
（4） 穩壓係數s （電壓調整率）。
穩壓係數定義為：當負載不變，輸出電壓相對變化量與輸入電壓相對變化量之比,即:
由於工程上常把電網電壓波動±10％做為極限條件，因此也有將此時輸出電壓的相對變化△u0／u0做為衡量指標，稱為電壓調整率。
六、小結與體會
（1）穩壓係數是表徵穩壓電源應對輸入電壓的波動而保持輸出電壓穩定的能力。穩壓係數越小，表示穩定電壓的能力越強。所以乙個電源的穩壓係數越小表示其效能越好。
（2）內阻也是電源***壞的乙個重要的指標，它表徵的是電源接負載的能力，內阻越小，接負載時分得的電壓越小，從而保證接大電流負載時能夠保證有足夠的輸出電壓，保證負載能夠正常工作。
（3）紋波電壓時加在直流電壓上的交流成分，其大小決定於濾波電路設計的質量，決定於濾波電容的值是否足夠，紋波電壓越小，說明輸出的直流波形越平。
通過本次課程設計，加深了對模電中直流穩壓電源方面的理解，學會了製作簡單可靠的穩壓電源，方便以後的學習和實踐。
除此之外，我更加覺得細心與耐心在實踐中的重要性，在實驗中電路連線較為錯綜複雜，稍微不細心就會出現連線偏差，造成實驗結果不正確或是不理想。因此在今後的實驗或是學習中要養成良好的習慣，遇到困難時不要氣餒，認真查詢分析原因，堅持做完。
七、參考文獻
【1】《電子技術基礎》（第五版）康華光編. 北京：高等教育出版社。
【2】《電工電子技術基礎實驗》 操長茂、胡小波等編. 武漢：華中科技大學出版社。
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...
直流穩壓電源設計報告
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...