直流稳压电源设计报告

直流稳压电源设计报告摘要直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时，能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、二极管、发光二极管、电解电容、万能板、电阻、555芯浅座、工具箱、稳压器等。关键字直流电源整流滤波稳压正文1系统设计思路本次实验内容的电路图为集成稳压电源LM7805型的电路。其主要器件有变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器。2实验原理3该系统设计思路为（1）由输出电压UO、电流IO确定稳压电路形式，通过计算极限参数（电压、电流和功率）选择器件；（2）由稳压电路所要求的直流输入电压UI、直流电流II确定整流滤波电路形式，选择整流二极管及滤波电容，并确定变压器的副边电压UI的有效值、电流II的有效值及变压器功率；（3）由电路的最大功耗及工作条件确定稳压器、扩流功率管的散热措施。设计电路图2系统功能及其使用说明本次设计的5V直流稳压电源的主要功能为把输入的220V交流电压通过变压器的降压，滤波，整流和稳压等转化为所需要的5V直流低压输出。使用时只需插上插座，将用电器直接与该器件的输出端相连接即可。以下为电路中各个环节的功能介绍。21变压器变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。变压器的基本原理是电磁感应原理。22整流电路整流电路是把经过变压后的交流电通过具有单向导电性能的整流元件（如二极管、晶闸管等），将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。但是，这种电压直流幅值变化很大，包含有很多的脉动交流成分，还不能作为直流电源使用。本次设计为桥式整流滤波电路，就是四个二极管两两并联后接入输出电压分别把正负电压整流在输出时候获得了正负输出的两次的整流电压。其电路图如下图所示图2桥式整流电路23滤波电路滤波电路通常由具有储能特性的电容、电感等元件组成，它能将脉动直流电中的脉动交流成分尽量滤除掉，而只留下直流成分，使输出电压成为比较平滑的直流电压。但是，当电网电压或负载以及温度发生变化时，滤波器输出直流电压值也将随之变化，因此，此时的直流电压不稳。其电路图如下图所示图3滤波电路24稳压电路稳压电路是利用能够自动调整输出电压变化的电路来使输出的电压不随电网电压、温度或负载的变化而变化，从而达到稳定输出电压的目的。一般有并联型、串联型线性稳压电路和开关型稳压电路等。本次设计所用的为固定集成稳压器，其本身不能产生功率，只是将输入端功率取出传给负载，通过控制该功率的大小使输出电压不变。三端稳压器的三端是输入端子UI、输入出端子UO和公共端子COM，使用时公共端子COM通常接地，其内部等效电路如图4所示。它由调整管、保护电路、控制电路、误差放大器等组成，UOCOM端子间电压与基准电压UREF进行比较，工作时经常保持一致，当输入电压UI或输出电流IO变化时，使输出电压UO保持稳定。3实验所需器件及其用途实验器件如下表所示表1元器件清单器件名称型号数量（只）二极管IN40074芯浅座5551稳压器78051工具箱1电解电容100F、1F各1发光二极管红色绿色各一个万能板1电阻1K56K470K1K两个其余各一个32稳压器LM7805该稳压器的三端是输入端子UI、输入出端子UO和公共端子COM，使用时公共端子COM通常接地，其内部等效电路如图3所示。它由调整管、保护电路、控制电路、误差放大器等组成，UOCOM端子间电压与基准电压UREF进行比较，工作时经常保持一致，当输入电压UI或输出电流IO变化时，使输出电压UO保持稳定，其属于78XX正压系列。78XX正压系列系列输出电压有5、6、8、10、12、15、18、20、24V等品种，输出电压精度基本上为4。该系列稳压块有过流、过热和调整管安全工作区保护，以防过载损坏。一般不需要外接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。78XX系列又分三个子系列78XX、78MXX和78LXX，其差别只在输出电流和外形，78XX输出电流为1A，78MXX输出电流为05A，78LXX输出电流为01A。33整流二极管二极管的基本性质是“单向导电”，交流电流过时，只有正（或负）半周时电流能流过，而在负（或正）半周时，电流是截止的，就是说，只有半个周期的电流流过，另半个周期因为电流方向是相反的不能流过，这样在电路中就只有一个方向的电流了，也就是把交流电变成了单身脉动电流，这就是它能整流的基本原理。34电解电容电容由两个金属极，中间夹有绝缘材料（介质）构成。由于绝缘材料的不同，所构成的电容器的种类也有所不同。按结构可分为固定电容，可变电容，微调电容。按介质材料可分为气体介质电容，液体介质电容，无机固体介质电容，有机固体介质电容电解电容。按极性分为有极性电容和无极性电容。我们最常见到的就是电解电容。电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，因此常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐。电解电容其作用是隔直流作用是阻止直流通过而让交流通过。旁路（去耦）为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。耦合作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。滤波将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。储能储存电能，用于必须要的时候释放。1UF/100V，01UF/100V，001UF/100V，00033UF/100V等为无感CCB电容。作用如下隔直流作用是阻止直流通过而让交流通过。旁路（去耦）为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。耦合作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。滤波将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流实验的成品实物图如图实习心得在这两周的实践学习中，我们通过老师细致的讲解和自己课间查资料，了解了直流稳压电路的基本构成部分，即变压部分、整流电路、滤波电路和稳压电路，以及5V直流稳压电源的制作。而这次的电源制作，只给了我们元器件和电路图，需要我们自己设计排版，这样使我们能够主动自觉的去独立思考，主动学习相关的知识