直流稳压电源设计实验
报告
文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
实训报告
题目名称： 直流稳压电源电路
系 部： 电气与信息工程系 专业班级： 机 制 14-3 学生姓名： 郭欣欣 学 号： 指导教师： 刘岩 完成日期： 2018年1月17日
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稳压电路将交流电压转化为直流电压输出，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。
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
目 录
一、设计要求……………………………………………………………………… 1 二、原理分析与设计步骤
1.直流稳压电路结构的选择………………………………………………… 1 2.交流变压器………………………………………………………………… 2 3.整流电路…………………………………………………………………… 2
4.滤波电路…………………………………………………………………… 2 5.集成稳压电路
集成稳压器件LM317…………………………………………………3 LM317典型接法………………………………………………………4 6.参数计算与器件选择……………………………………………………… 4
电路参数计算…………………………………………………………4 元器件清单……………………………………………………………5
三、实验步骤与测试结果
1.电路搭接与仪器调试……………………………………………………… 6 2.性能参数测试
稳压系数的测量…………………………………………………… 6 输出电阻的测量…………………………………………………… 6 纹波电压的测量…………………………………………………… 7 测量结果分析……………………………………………………… 7
四、实验小结……………………………………………………………………… 7
一、设计要求
如下表所示： 输出电压 输出电流 其他要求 5V、9V、12V、?5V、?9V、?12V，固定、可调均可 最大600mA 依据具体电路参数确定 二、原理分析与设计步骤
直流稳压电路结构选择
直流稳压电源的基本结构如图2-1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2-2所示
图2-1 图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。
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2-3所示。
图2-3
整流原理如下： 输出电压平均值 输出电流平均值 二极管电流平均值 二极管电流有效值 变压器副边电流有效值 二极管最大反向电压 Uo??u0d(?t)0滤波电路?
1???2U2sin?td(?t)1?本实验采用电容滤波电路，如图所示。?022U2??0.9U2??rdC（rd为电容滤波电路充电时间常数?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：
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
TRC?(3~5)。压周期）；非纯电阻负载时，一般取 L2图2-4
集成稳压电路
LM317
管脚 1.调整端Adjust
图2-2-1
图 2-5
LM317典型接法
LM317的典型接法如图2-2-1所示。
工作时，LM317建立并保持输出端与调节端之间的标称参考电压（Vref），该标称电压经过电阻R1转换成编程电流（Iprog），经由R2流到大地。输出电压为：
其中Iadj为调整端电流，不大于100?A。调节电位器R2，便可以实现输出电压可调的目的。D为保护二极管，用以防止C2向调整端放电；C1?0.1?F为输入旁路电容，用以减小稳压器对输入电源阻抗的敏感性；C2?10?F作为调
直流稳压电源设计实验报告
