正负5v电源设计电路图+原理

1、.题目：5V简易直流稳压电源的设计 一本次设计的主要目的设计要求：设计出每个功能框图的具体电路图，并根据下列技术参数的要求，计算电路中所用元件的参数值，最后按工程实际确定元件参数的标称值。容量：5W 输入电压：交流220V输出电压：直流5V输出电流：1A二、稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，如输出电压、输出电滤及电压调节范围；另一类是质量指标，反映一个稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。对稳压电源的性能，主要有以下四个万面的要求：1稳定性好当输入电压Usr（整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压

2、Usc的变化应该很小一般要求 。由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数S 来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下，S越小，输出电压的变化越小，电源的稳定度越高。通常S约为。2.输出电阻小负载变化时（从空载到满载），输出电压Usc，应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。输出电阻（又叫等效内阻）用rn 表示，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比。 rn 反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，rn 越小，则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压电源，输出电阻可小到1欧，甚至001欧。3.电

3、压温度系数小当环境温度变化时，会引起输出电压的漂移。良好的稳压电源，应在环境温度变化时，有效地抑制输出电压的漂移，保持输出电压稳定，输出电压的漂移用温度系数KT来表示： 4.输出电压纹波小所谓纹波电压，是指输出电压中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示。经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低，降低的倍数反比于稳压系数S 。串联型稳压电路，用做一种简单的稳压电源，可以满足一般无线电爱好者的需要。但是，这种电源还有许多“天生的”缺陷，要提高对性能的要求，就必须再做一些改进。从以下四个右面对它的性能加以改善，便可做成一台有实用价值的稳压电源了。这就是：增加放大环节，提高稳定性

4、，使输出电压可调；用复合管做调整管，使输出电流增大；增加保护电路，使电源工作安全可靠。 三 系统设计稳定直流源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器，再通过整流网络，然后经过滤波网络最后经过稳压网络。方案1.我们可以采用以桥式整理电路实现整流的目的，以大电容作为滤波电路，然后接负载。但是这样做有以下不足之处，如负载的影响很大，电压不可调以及没有保护电路等一下列问题。我们采用某些芯片，可以解决以上的问题。方案2.以全波整流电路作为整流网络，以极性电容作为滤波网络，采用固定式三端集成稳压电路7805和7905设计制作连续可调的双极型直流稳压电源。如下图所示，220V（幅值311V）50Hz市电

5、经变压器220:25输出两组独立的25V交流，经桥堆整流、大电容滤波后分别经过集成稳压块LM7805C与LM7905C作用得到5V的直流输出。稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，如图1所示。 图1 直流电源系统方框图电源变压器：将电网提供的220V交流电压转换为各种电路设备所需的交流电压。整流电路：利用单向导电器件将交流电转换成脉动直流电路。滤波电路：利用储能元件（电感或电容）把脉动直流电转换成比较平坦的直流电。稳压电路：利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压。具体电路如下： 输入电容C1、C2用于抑制纹波电压，输出电容C3、C4用于消振，缓冲冲击性负载，保证电路工作稳定

6、。同时由于输出电容C3、C4的存在，容易发生电容放电而损坏稳压器，RV1和RV2是滑动变阻器，可以调节输出的电压。R1和R2是限流电阻，防止线路电流太大。 瞬态分析：负极输出正极输出1稳压三极管选择： 主要特点：LM7805集成稳压三极管输出电流可达1A,输出电压5V,过热保护，过流保护，输出晶体管SOL保护。LM7905集成稳压三极管输出电压-5V.2整流桥堆：整流桥堆产品是由四只整流硅芯片作桥式连接，外用绝缘朔料封装而成，大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封，增强散热。整流桥品种多：有扁形、圆形、方形、板凳形（分直插与贴片）等，有GPP与O/J结构之分。最大整流电流从0.5A到100A，

7、最高反向峰值电压从50V到1600V。半桥是将两个二极管桥式整流的一半封在一起,用两个半桥可组成一个桥式整流电路,一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路, 选择整流桥要考虑整流电路和工作电压.优质的厂家有广州国信电子科技有限公司（文斯特电子）的G系列整流桥堆,进口品牌有ST、IR,台系的SEP、GD等。整流桥堆一般用在全波整流电路中，它又分为全桥与半桥。 全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体构成的，图是其外形。 全桥的正向电流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多种规格，耐压值（最高反向电压）有25V、50

8、V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多种规格。3. 变压器的选择：变压器容量计算公式变压器的功率是决定于负载的,既:P2=U2II2I+U2III2II+.+U2nI2In(VA)，P1=P2/(VA)式中:P2变压器次级功率计算值P1变压器的初级功率计算值U2I和U2II.变压器次级各绕组电压(V),其值由负载决定.I2I和I2II.变压器次级各绕组电流(A),其值由负载决定.为效率变压器容量1KVA以下的变压器容量小,效率较低,变压器容量在100VA以下的,选小值;变压器容量在100VA到1000VA者选大值.硅钢片质量差的可选0.7I1=

9、P1/U1(1.1到1.2)(A)式中:U1为初级电压(V)1.1到1.2为考虑到空载激磁电流的经验系数变压器容量计算出来后就计算硅钢片铁芯的截面积S等参数 。4.电容的选择：经过整流桥以后的是脉动直流，波动范围很大。后面一般用大小两个电容大电容用来稳定输出，众所周知电容两端电压不能突变，因此可以使输出平滑小电容是用来滤除高频干扰的，使输出电压纯净电容越小，谐振频率越高，可滤除的干扰频率越高大体的原则：（1）大电容,负载越重，吸收电流的能力越强，这个大电容的容量就要越大；（2）小电容，凭经验，一般104即可。要确定电容的耐压值，耐压值选小了，会因过压而击穿，选大了会增加体积和成本，可按下式确定电容C的耐压值Uc： 结 论 通过这次设计，完成了基本要求的全部设计要求，也完成了大部分发挥部分要求的设计。通过这次设计，使我学到了更多的有关电路方面的知识。本电路简单高效，失真小，输出稳定，达到了设计目的和要求，但在电路的整个设计过程中存在很多问题,在使用电容时更要小心因