直流稳压电源
直流稳压电源的分类及原理
直流稳压电源的分类及原理直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电并提供给各种电器设备使用的装置。
它主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
根据其输出方式和输出电压特点，可以将直流稳压电源分为线性稳压电源和开关稳压电源。
一、线性稳压电源线性稳压电源是利用线性元件（如二极管、三极管、场效应管等）将交流电转换为直流电，并通过稳压电路将输出电压维持在稳定的水平。
线性稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会降低电压。
2.整流电路：通过二极管或三极管将交流电转换为半波或全波的脉动直流电。
3.滤波电路：使用电容器对脉动电流进行滤波，使得输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制输出电压，使其保持在稳定值。
线性稳压电源具有输出电压稳定性高、噪声和纹波小等优点，适用于对电压稳定性要求较高的场合，如科研实验、仪器设备等。
但由于采用了线性元件，效率较低，体积较大，无法满足高功率需求。
二、开关稳压电源开关稳压电源是利用开关管（如MOSFET、IGBT等）进行高频开关操作，实现输入交流电转换为稳定的直流电的一种电源。
开关稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会升降电压。
2.整流电路：通过开关管的高频开关操作，将输入电源转换为高频脉冲信号。
3.滤波电路：使用电感和电容对高频脉冲信号进行过滤，使输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制开关管的开关频率和占空比，使输出电压稳定。
开关稳压电源具有体积小、效率高、功率大等优点，适用于工业控制、通信设备、变频器等大功率、高效率的应用场合。
但开关频率较高，容易产生高频噪声，需要进行精确的电磁干扰控制。
总结来说，直流稳压电源主要分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
线性稳压电源适用于对电压稳定性要求较高的场合，而开关稳压电源适用于功率较大、效率要求高的场合。
不同类型的稳压电源具有各自的特点和适用范围，根据实际需求选择合适的类型和规格的电源是非常重要的。
简述直流稳压电源的组成和工作原理。
直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置，其组成和工作原理如下：
组成：
直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器：将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压，以满足整流电路和输出直流电压的要求。
整流电路：利用整流元件（如硅整流二极管）的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
滤波电路：利用电容元件的储能作用，将脉动的直流电平滑化，得到比较平滑的直流电压。
稳压电路：利用稳压元件（如硅稳压管）的电压调整作用，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。
工作原理：
第一步，变压器：是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。
其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。
通过调整变压器的变比，可以得到满足要求的交流电压。
第二步，整流滤波：利用整流二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
同时，通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除，得到比较平滑的直流电压。
第三步，稳压：利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出直流电压的目的。
直流稳压电源原理和使用方法
直流稳压电源原理和使用方法1. 直流稳压电源的基本概念你有没有过这种经历？你那台心爱的电子设备，正在愉快地工作，突然一声“嘶——”，它就像被按了暂停键似的停止了。
这时候，你可能就要感谢直流稳压电源了。
简单来说，直流稳压电源就像是电子设备的“营养师”，它负责为设备提供稳定的电流，确保设备能够健康地工作，不会因为电压波动而出问题。
我们常见的手机充电器、笔记本电脑适配器，其实背后都有一个稳压电源在默默地发挥作用。
就好像你早晨必喝的那杯咖啡一样，稳压电源让设备的电力供应稳定可靠。
没有它，设备就像没了电池的遥控器，动不了！2. 直流稳压电源的工作原理2.1 电压的稳定性：如何保持平衡直流稳压电源的工作原理，其实有点像是调酒师调配鸡尾酒一样讲究。
想象一下，你的电子设备需要的是一种非常稳定的电压，像是一杯无糖咖啡，哪怕加点奶也要准确到位。
直流稳压电源就是通过各种方法保持电压的稳定，不让它出现大起大落。
这个过程中，内部会用到一些像是电感、电容这样的“材料”，它们的工作就像是鸡尾酒中的配料，负责调节和控制电压，让最终的电压值保持在你需要的那个水平。
2.2 调节和保护：把控细节的“高手”另外，稳压电源还会有调节功能，就像是你在厨房里调味道一样，需要一点盐、点儿糖，才能达到最佳的口感。
它会根据设备的需求来调节输出电压。
还有一个重要的功能就是保护，避免电流过大或者电压过高对设备造成伤害。
就像家里的保险丝，出事了会自动断电保护你，这个稳压电源也是如此，确保一切安全，避免电路烧坏。
3. 直流稳压电源的使用方法3.1 选择合适的电源：挑对合适的“营养师”使用直流稳压电源时，首先得挑对合适的型号。
不同的设备需要不同的电压和电流，就像不同的人群对咖啡的需求不同一样。
有些设备需要5伏特的电压，就像你早晨的浓缩咖啡一样提神；有些需要12伏特的电压，像是晚上的拿铁，提供持续的能量。
在选择电源时，你需要仔细查看设备的要求，确保选择一个能满足这些需求的电源。
直流稳压电源原理和使用方法
直流稳压电源原理和使用方法大家好，今天咱们来聊聊直流稳压电源，听起来是不是有点高大上？其实它就是一个很实用的电子小伙伴，让我们在各种电气设备上如鱼得水。
就像我们日常生活中有很多工具一样，直流稳压电源就是为了给特定的应用场合提供稳定的电压，保证设备能够正常运转，不至于“掉链子”。
1. 直流稳压电源的基础知识1.1 什么是直流稳压电源？简单来说，直流稳压电源可以把输入的电流变成稳定的直流电压，确保输出电压不受输入波动的影响，好比你开车的时候，有个方向盘帮你保持稳定，不让车子左摇右摆。
这种电源通常用在各种电器，比如我们的电脑、电视，甚至小玩意儿如手机充电器，都是靠这个稳定的电压来保证工作的。
1.2 为什么需要稳压？说到稳压，很多人可能会问：“我家的插座不是就给电吗？还需要稳压干啥？”您说得没错，一般的插座是有电的，但电压不一定稳定。
就像您早上喝的咖啡，浓稠的和淡淡的口感是不一样的，电压也是一样，太高或者太低都会导致设备性能下降，甚至损坏。
所以，稳压电源就像咖啡店的老手，会把每杯咖啡调配得刚刚好，让你一口下去，幸福感满满！2. 直流稳压电源的工作原理2.1 稳压原理这就要提到它的“秘密武器”——稳压芯片。
这些芯片就像是电源里的小管家，时刻监控着输出电压，只要一有波动，它们就会立马“行动”，调节电流，保持电压稳定。
就像一个勤奋的学生，在考试前认真复习，才不会让“偏科”影响整体结果。
因此，我们的设备无论是工作还是休息，都能达到“心灵的平和”。
2.2 常见类型说到直流稳压电源，它的类型可谓是五花八门，常见的有线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源就好比是古典钢琴，声音柔和细腻，但效率相对较低；而开关稳压电源就像现代电子乐，效率高，适用范围广。
各有各的优劣，选什么得看你的使用需求。
3. 使用直流稳压电源的注意事项3.1 选对参数使用直流稳压电源的时候，最重要的一点就是要挑对参数。
你得瞅准输入和输出的电压、电流，选对合适的设备。
直流稳压电源实验报告
一、实验目的1. 了解直流稳压电源的工作原理，掌握其基本组成和结构。
2. 学会使用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器设计直流稳压电源。
3. 掌握直流稳压电源的调试方法及主要技术指标的测量方法。
4. 培养实验操作技能和严谨的科学态度。
二、实验原理直流稳压电源是将交流电源电压通过变压器降压、整流、滤波和稳压等环节，最终输出稳定直流电压的设备。
其基本组成包括变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
1. 变压器：将市电220V交流电压转换为所需的交流电压。
2. 整流电路：利用二极管的单向导电性，将交流电压转换为脉动直流电压。
3. 滤波电路：利用电容和电感等元件，滤除脉动直流电压中的纹波，使输出电压更加平滑。
4. 稳压电路：利用稳压元件（如稳压二极管、集成稳压器等），使输出电压稳定。
三、实验器材1. 220V交流电源2. 变压器（输入电压220V，输出电压15V）3. 整流桥（4只整流二极管）4. 滤波电容（2200μF/25V）5. 集成稳压器（LM7812）6. 万用表（直流电压档）7. 电阻（100Ω、1kΩ）8. 连接线9. 电烙铁10. 电工刀四、实验步骤1. 按照电路图连接电路，确保连接正确。
2. 将220V交流电源接入变压器，输出电压调整至15V。
3. 接通整流电路，使用万用表测量输出电压，应为约20V左右。
4. 添加滤波电容，测量输出电压，应为约12V左右。
5. 将集成稳压器LM7812接入电路，输出电压应稳定在12V。
6. 调整负载，观察输出电压变化，确保电压稳定。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，输出电压稳定在12V，符合设计要求。
2. 在调整负载时，输出电压无明显波动，说明稳压效果良好。
3. 通过实验，掌握了直流稳压电源的设计、调试和测试方法。
六、实验总结1. 通过本次实验，了解了直流稳压电源的工作原理和基本组成。
2. 学会了使用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器设计直流稳压电源。
直流稳压电源
140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中，通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等，都用的是直流电源供电，而发电厂、变电站输送的是交流电．这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电，作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是：一是输出电压的幅值稳定，即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变；二是输出电压纹波要小；三是交流电变换成直流电时的转换效率要高；四是要具有保护功能，若输出电流过大，或输入交流电压过高，都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏，因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路，再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源，它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏，而交流电网提供的220伏（有效值）电压相对较大，变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压，以适合直流稳压电源的需要。
另外，变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压，这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分，但它也含有丰富的交流成分（称为纹波）。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理，也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波，属于无源滤波电路。
第九章 直流稳压电源
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
一、单相半波整流电路 4．电路的特点 由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由 于电路只在正半周有输出，所以称为半波整流电 路。半波整流电路结构简单，使用元件少，但整 流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于 要求不高的场合。整流二极管参数的选择
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路 1．电路组成和工作原理
u2 T
a
V1
V2
0
uL
2
3
4
u1 u2 b
V3 V4 RL uL
t
0
2
3
4
t
IL
T
IL + T
+
a
V4 V1 V3 V2 RL
a V4 u2 b
V1 V3 V2 RL
+ uL
+ u1 -
u2
uL -
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路
[例9-1] 有一直流负载，需要直流电压UL = 60 V，直流电流IL = 4 A。若采用 桥式整流电路，求电源变压器次级电压U2，并选择整流二极管。 解
因为 U L 0.9U 2
U 所以 2
U L 60 V 66.7 U 0.9 0.9
高
（2）输出电压的平均值有所提高。 当满足RLC≥（3~5）T/2时 ，
UL≈
U2
（半波带负载）
UL≈ 1.2
直流稳压电源
4．稳压过程：
当 VO 由于某种原因偏高时，V4 基极电位升高，IC4 增大， C1 放电速度增加，使 V3 截止时间缩短，V1、V2 饱和时间缩 短，使 VO 降低，从而稳定 VO。
优点 是电源效率高，稳压效果好。缺点是纹波较大， 电路复杂，对元器件要求较高。被广泛应用在彩色电视机、 计算机等设备中。
CW317 为三端可调式正压输出稳压器，其引脚排列请查 阅手册。
CW337 为三端可调 式负压输出稳压器，其 引脚排列请查阅手册。
CW317 和 CW337 的基本应用电路
应用特点是外接两个电阻(R1和 RP)就可得到所需的输出 电压。为了使电路正常工件，一般输出电流不小于 5 mA。输 入电压范围在 3 ~ 40 V之间，输出电压可调范围为 1.25 ~ 37 V， 器件最大输出电流约 1.5 A。
综上所述，带有放大环节 的串联型晶体管稳压电路，一 般由四部分组成，即采样电路、 基准电压、比较放大电路和调 整元件。
电路的优点是输出电流较大，输出电压可调；缺点是电源 效率低，大功率电源需设散热装置。
[例 8.2.1] 设图中的稳压管为 2 CW14，VZ = 7 V。采样 电阻 R1 = 1 k，RP = 200 ，R2 = 680 ，试估算输出电压的 调节范围。
2．稳压过程
设 RL 恒定，当 VI→VO →VB2 →VBE2 →VC2 →VBE1 →VCE1 →VO
3．输出电压调节范围
由于
VB 2
VBE2
VZ
RP R2 R1 RP R2
VO
即
VO
R1 RP R2 RP R2
(VBE2
VZ )
当 RP 的滑动臂移到最上端时，RP = 0，RP = Rp ，Vo 达到 最小值。即
直流稳压电源技术参数
直流稳压电源技术参数嘿，朋友们！今天咱们来唠唠直流稳压电源的技术参数，这就像是在探索一个神秘小盒子的魔法咒语一样有趣呢。
首先就是输出电压范围，这可就像厨师做菜时放盐的量，少了没味，多了齁得慌。
直流稳压电源的输出电压得在一个合适的范围里，要是这个范围太窄，就像一个小气鬼只给你一点点糖果，很多设备都没法好好“享受”它提供的能量呢。
但如果范围太宽，又像是一个没有准头的射手，让人心里有点不踏实，担心它会不会突然给个超大电压把设备“吓晕”。
再说说稳压精度吧。
这个就像是走钢丝的杂技演员，容不得一点偏差。
哪怕是一点点小失误，就像杂技演员不小心晃了一下，可能就会让连接的设备“摔个大跟头”。
精度高的直流稳压电源，那简直就是个严谨的老学究，一丝不苟地把电压稳定在该在的数值上。
负载调整率呢，这就像是一个挑夫挑担子，负载变化就好比担子里东西的重量在变。
一个好的直流稳压电源面对负载调整就像大力水手吃了菠菜，轻松应对，不管担子多重，都能稳稳地保持输出电压，不会出现那种负载一增加就“气喘吁吁”、电压忽高忽低的情况。
纹波电压可就更有趣了，它就像平静湖面上的小涟漪。
如果纹波电压太大，那就不是小涟漪了，而是惊涛骇浪，会把连接的设备弄得晕头转向，就像小船在狂风巨浪里一样。
而优秀的直流稳压电源的纹波电压极小，就像最平静的湖面，只有几乎看不见的微小波动。
还有效率这个参数。
效率高的直流稳压电源就像一个超级节能小卫士，把输入的电能高效地转化为稳定的直流输出，就像把一元钱变成了两元钱的价值，一点也不浪费。
而效率低的电源呢，就像个贪吃的小怪兽，吃进去很多电能，却只能吐出一点点有用的东西，还把剩下的都浪费掉了。
过流保护功能就像是电源的保镖。
一旦有“不法分子”（也就是过流情况）出现，保镖就会立刻出手，保护电源和连接的设备不受到伤害。
要是没有这个保镖，电源可能就会被过大的电流弄得“遍体鳞伤”，设备也跟着遭殃。
输出电流能力也很关键，这就像水龙头的出水量。
直流稳压电源原理及使用方法
直流稳压电源原理及使用方法直流稳压电源是电子爱好者和专业人士的好帮手！它就像一个稳定的能量守护者，为各种电子设备提供可靠的电力支持。
那它的原理是啥呢？其实很简单，它通过一系列的电子元件，把不稳定的交流电变成稳定的直流电。
这就好比把汹涌的海浪变成平静的湖水，为电子设备提供一个安稳的“能量湖”。
使用直流稳压电源有哪些步骤呢？首先，把电源插头插好，这就像给汽车加满油，为电源提供动力。
然后，根据需要调节电压和电流大小。
这就像调节音响的音量一样，要恰到好处，不能太大也不能太小。
最后，把需要供电的电子设备连接到电源上，就像给手机充电一样，让电子设备“吃饱喝足”。
在使用过程中，安全性可是非常重要的！要是不小心，那可就糟糕了！所以一定要注意以下几点：不能超过电源的额定功率，不然就像小马拉大车，会累垮的。
还要注意防止触电，这可不是闹着玩的，一旦触电，那可就惨了！另外，要保持电源的通风良好，不然就像人在闷热的房间里一样，会不舒服的。
直流稳压电源的稳定性也是杠杠的！它能在各种环境下为电子设备提供稳定的电力，不会像不稳定的电源那样，让电子设备“忽冷忽热”。
这就像一个可靠的朋友，在你需要的时候总是能给你支持。
那直流稳压电源都有哪些应用场景呢？它可以用在电子实验中，为各种电子元件提供稳定的电源。
也可以用在电子产品维修中，帮助我们找出故障。
还可以用在工业生产中，为自动化设备提供动力。
这应用场景可多了去了！它的优势也很明显啊！首先，它能提供稳定的电压和电流，这对于电子设备的正常运行至关重要。
其次，它操作简单，容易上手。
最后，它价格实惠，性价比高。
这不是很棒吗？我给你讲个实际案例吧！有一次，我在做电子实验的时候，用直流稳压电源给一个电路供电。
结果，实验非常成功！要是没有这个稳定的电源，那可就不一定了。
这就充分说明了直流稳压电源的实际应用效果非常好。
直流稳压电源就是这么厉害！它的原理简单易懂，使用方法也不复杂。
安全性和稳定性都很高，应用场景广泛，优势明显。
直流稳压电源的工作原理
直流稳压电源的工作原理直流稳压电源是一种用于提供稳定直流电压输出的电源设备。
其主要工作原理是通过调节电路来维持输出电压在设定值附近，即使负载或输入电源发生变化。
以下是直流稳压电源的主要工作原理：1.输入电源：直流稳压电源的输入通常是交流电源，例如家庭电源。
输入电源首先经过整流电路，将交流电转换为直流电。
2.滤波：直流电经过整流后可能还包含一些脉动成分，为了去除这些脉动，通常使用滤波电容进行滤波处理，使输出电压更趋于稳定。
3.基准电压源：直流稳压电源内部通常包含一个基准电压源，用于提供一个稳定的参考电压。
4.误差放大器：将输出电压与基准电压进行比较的误差放大器（ErrorAmplifier）用于检测输出电压的偏差。
误差放大器会产生一个误差信号，表示实际输出电压与期望输出电压之间的差异。
5.控制电路：误差信号经过控制电路，该电路决定如何调整输出电压以减小误差。
控制电路通过控制输出电压的调节器来实现这一目标。
6.调节器：调节器是直流稳压电源中的关键部分，它负责根据控制电路的指示来调整输出电压。
常见的调节器包括三端稳压器 例如LM317）、开关调节器等。
7.负载调整：直流稳压电源通常能够适应不同的负载情况。
负载的变化可能会引起输出电压的波动，因此调节器通常会根据负载变化进行调整，以保持输出电压的稳定性。
8.保护电路：直流稳压电源通常配备有过载、过热和短路保护电路，以防止设备损坏。
直流稳压电源的工作原理基于反馈控制，通过不断调整输出电压，使其保持在设定的稳定值。
这使得直流稳压电源在需要可靠和稳定的直流电源的应用中得到广泛使用，如实验室测试、电子设备和通信系统等。
《直流稳压电源》课件
负载调整率
指在一定负载范围内， 输出电压随负载变化的
程度。
输出电流
01
02
03
04
输出电流
指直流稳压电源输出的直流电 流值，通常以安培（A）为单
位。
电流精度
指输出电流的误差范围，通常 以百分比表示。
负载调整率
指在一定输出电压下，输出电 流随负载变化的程度。
短路保护功能
指直流稳压电源在短路情况下 能够自动切断输出的保护功能
工作原理
利用电磁感应原理，通过一次绕组和 二次绕组的匝数比来降低或升高电压 。
整流电路
作用
将交流电转换成直流电。
工作原理
利用二极管的单向导电性，将交流电的正负半周 转换成单一方向的直流电。
类型
半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等 。
滤波电路
01
02
03
作用
将整流后的脉动直流电转 换成平滑的直流电。
输入电流范围
指直流稳压电源能够正常工作的输入 电流范围。
效率
指直流稳压电源将输入的电能转换为 输出的电能的效率，通常以百分比表 示。
温升
指直流稳压电源在工作过程中内部温 度的升高，通常以摄氏度（℃）为单 位。
04
直流稳压电源的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定期检查
定期检查电源的输入和输出电压、电流是否正常 ，确保其工作状态良好。
更换保险丝
如发现电源内部保险丝熔断，应及时更换相同规 格的保险丝，并检查电源是否存在故障。
ABCD
清洁除尘
定期清洁电源外壳表面，去除灰尘和污垢，保持 其散热良好。
软件更新
第八章 直流稳压电源
4． 三端固定稳压器的功能扩展。 Ａ、扩流电路 把两个参数完全相同的 CW7800 系列的集成块并联，则最大输出电流 可扩展为 1.5 A 2。
Ｂ、输出电压可调电路 设稳压器输出电压 VX，即 VBA = VX，而 VA= VO VX 得 R2 R2 VO VX VO 解得 VO (1 )VX R1 R2 R1 可见，调节 R2 之值，即可调 VO 的值 。
解 设 VBE2 = 0.7 V，根据
VOmin R1 RP R2 (VBE2 VZ ) RP R2
则
VO min
R1 RP R2 1 0.2 0.68 (VBE2 VZ ) (0.7 7)V 16.5 V RP R2 0.2 0.68
VO K VO 电网电压不变 一般常用稳压系数 sr 和输出电阻 ro 这两个主要指标。其 数值越小，电路稳压性能越好。
[例题] 稳压电路，设额定输出电压 VO = 12 V，当负载 不变时，电网电压波动 10%，其输出电压变化量 VO = 45 mV ；若电网电压不变，负载电流由零变到最大值，其输出电 压变化量 VO = 108 mV。求稳压电源的电压调整率 KV 和电流 调整率 KI。
复习巩固——稳压二极管
1、稳压二极管又叫齐纳二极管。 2、文字符号：V 3、图形符号： 4、伏安特性曲线： 与普通二极管相似， 在反向击穿区，曲线 更陡峭！ 5、稳压二极管主要参数
直流稳压电源 知识点
- 作用：将交流电压转换为直流电压。常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流。
- 半波整流：只利用交流电压的半个周期进行整流。它由一个二极管组成，当交流电压为正半周时，二极管导通，电流流过负载；当交流电压为负半周时，二极管截止，负载中没有电流。其输出电压U_o=(1)/(π)U_m（U_m为输入交流电压的峰值），输出电压脉动较大。
- 指直流稳压电源输出电压中交流分量的有效值。由于整流和滤波电路不能完全消除交流成分，所以输出的直流电压中会残留一定的交流纹波。纹波电压越小，说明电源输出的直流电压越接近理想的平滑直流电压。
三、直流稳压电源的应用。
1. 电子设备供电。
- 在各种电子设备中，如计算机主板、手机充电器、电视机等，直流稳压电源为其内部的电子元件提供稳定的直流电压。例如，计算机主板上的芯片需要多种不同的稳定直流电压（如+3.3V、+5V、+12V等）才能正常工作，直流稳压电源可以将市电转换并稳压到这些合适的电压值。
4. 电流调整率。
- 在输入电压不变的情况下，负载电流变化Δ I_o引起的输出电压变化Δ U_o与输出电压U_o的比值，即S_i=frac{Δ U_o}{Δ I_o}|_U_{i=const}×100%。它表示直流稳压电源对负载电流变化的稳压能力，电流调整率越小，电源的稳压性能越好。
5. 纹波电压。
- 稳压电路。
- 作用：进一步稳定滤波后的直流电压，使输出电压在输入电压波动、负载变化等情况下保持基本稳定。
- 稳压二极管稳压电路：利用稳压二极管的反向击穿特性来稳压。当输入电压升高或负载电阻增大（负载电流减小）时，稳压二极管的电流增大，通过限流电阻的分压作用，使输出电压保持稳定。但是这种稳压电路的稳压效果有限，输出电流较小，且稳压值取决于稳压二极管的型号。
《直流稳压电源 》课件
直流稳压电源的工作指标
输出电压范围 输出电流范围 纹波电压 调整率 负载调整能力
5V - 24V 0.5A - 10A 小于1 0 mV 小于1% 小于0.0 1 %
电源的输出特性及其测试方法
电源的输出特性包括电压稳定性、负载调整能力和纹波电压等。测试方法包括示波器和多用途电表等。
直流稳压电源的主要作用是为电子设备提供稳定的直流电压，用于驱动各种电子元件和电路。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
基于线性调节元件的直流稳 压电源，具有简单可靠的特 点。
开关稳压电源
利用开关电路进行调节的直 流稳压电源，具有高效率和 小体积的特点。
其他分类
根据不同的设计和应用要求， 还有其他特殊分类的直流稳 压电源。
2 选择合适的整流电路
根据功率和效率等要求选择合适的整流电路。
滤波电路的设计与选择
1 滤波电路的作用
去除直流电中的纹波，使电压更为平稳。
2 选择合适的滤波电路
根据输出电压的要求选择合适的滤波电路。
保护电路的源和电子设备免受过电流、过电压等 故障的损害。
2 常见的保护电路
直流稳压电源
本PPT课件介绍了直流稳压电源的基本原理、构成要素以及其在电子电路中的 作用与应用。通过本课件，你将了解到直流稳压电源的工作流程和不同种类， 以及未来的发展趋势。
什么是直流稳压电源
直流稳压电源是一种用于提供稳定的直流电压输出的电子设备，用于保障电 子电路的正常工作。
直流稳压电源的作用和用途
线性稳压电源和开关稳压电源的区别
1 工作原理
线性稳压电源以调节电阻来控制输出电压，而开关稳压电源以开关元件的开关频率来控 制输出电压。
直流稳压电源的用途、功能及安全指南
直流稳压电源的用途、功能及安全指南《直流稳压电源：神奇的电力小助手》嗨，大家好！今天我要给你们讲讲一个超酷的东西——直流稳压电源。
你们可能觉得这名字听起来有点复杂，可等我说完，你们就会觉得它像个超级英雄一样厉害呢！我第一次见到直流稳压电源是在学校的实验室里。
那时候，我就像个小探险家，对周围的一切都充满了好奇。
看到这个有点奇怪的设备，我就忍不住凑上去问老师：“老师，这是啥呀？”老师笑着告诉我：“这可是个很有用的东西呢，它叫直流稳压电源。
”那直流稳压电源到底有啥用途呀？哇，这用途可多了去了。
就好比它是很多小电器的“能量源泉”。
比如说，我们那些可爱的小收音机。
你想啊，如果没有稳定的直流电，那收音机就像个没吃饱饭的小朋友，一会儿声音大，一会儿声音小，还可能“罢工”呢。
直流稳压电源就能给收音机提供稳定的电力，就像给它吃了定心丸一样，让它稳稳地唱歌给我们听。
还有那些小小的电子闹钟啊，它们也离不开直流稳压电源呢。
要是电源不稳定，那闹钟可能就不准时了，早上该叫我们起床的时候却“睡过头”了，这可不行呀！这就像我们走路，如果路面一会儿高一会儿低，那肯定走不稳，直流稳压电源就是给这些小电器提供平坦“电力道路”的东西。
再说说它的功能吧。
它呀，就像一个很厉害的电力魔法师。
它可以把交流电变成稳定的直流电。
这怎么理解呢？交流电就像是一群调皮的小猴子，一会儿往这边跑，一会儿往那边跳，很不稳定。
而直流稳压电源就像一个驯兽师，把这些调皮的小猴子变成规规矩矩的直流电，让它们按照我们想要的方式去工作。
而且，直流稳压电源还能调整电压的大小呢。
这就好比我们给气球打气，想要多大就多大。
如果我们的小电器需要3伏的电压，直流稳压电源就能精准地给它提供3伏的电，不多也不少。
这是不是很神奇呀？我当时就觉得它像一个超级聪明的小管家，能把电力管理得井井有条。
我有个小伙伴叫小明，他特别喜欢捣鼓一些小电子设备。
有一次，他想测试一个自己做的小灯珠电路。
他就用了直流稳压电源。
10 直流稳压电源
输出电压 Uo=U××+UZ
能同时输出正、负电压的电路
1 + 24V 220V 24V 1000 μ F + 1000 μ F 3 W 7815 0.33 μ F 3 0.33 μ F 1 2 1μ F 1μ F 2 + 15V
W 7915 － 15V
二极管导通期间，v2向C充电，vC≈v2，充 电时间常数很小 |v2|＜vC时，四只二极管均截止，C通过RL放电， vC(vL)按指数规律下降。通常放电时间常数远大 于充电时间常数， 这使得vC(vL) 的脉动减小， 直流分量也有提高。
结论
输出电压的平均值大
VL由放电时间常数决定 τ =RLC
∵
VC
第十章 直流稳压电源
• 10.1 整流电路 • 10.2 滤波电路 • 10.3 直流稳压电路
直流稳压电源的作用
直流电源通常是利用半导体二极管的单向导电 作用，将市电220伏50赫兹的交流电变为单方向流动 的脉动电压，经过电源滤波器滤掉其中的脉动成分， 使之成为较为平滑的直流电压，再经稳压电路稳压 （或稳流电路稳流）输出较为稳定的直流电压（或 直流电流）。 对直流电源的主要要求：当电网电压或负载电 流波动时，能保持输出电压幅值的稳定，输出电压 平滑且脉动成分较小，高效率地将交流电转换为直 流电。
滤波电路 整流电路可以将交流电转换为直流电，但 脉动较大，在某些应用中如电镀、蓄电池 充电等可直接使用脉动直流电源。但许多 电子设备需要平稳的直流电源。这种电源 中的整流电路后面还需加滤波电路将交流 成分滤除，以得到比较平滑的输出电压。 滤波通常是利用电容或电感的能量存储功 能来实现的。
电容滤波电路
简化电路
Байду номын сангаас 信号正半周时二极管D1、D3导通， 在负载上得到正弦波的正半周。
《可调直流稳压电源》课件
确定电源需求
明确输出电压、电流范围及精度 要求。
选择电源拓扑结构
根据需求选择合适的电源拓扑， 如线性电源、开关电源等。
设计步骤与注意事项
设计电路
根据所选拓扑结构，设计电源主电路、控制电路和保护电路。
元器件选择与参数计算
根据电路设计，选择合适的元器件，并计算其参数值。
制作电路板
根据电路设计，绘制PCB板图，并制作电路板。
调整管
调整管的作用
在可调直流稳压电源中， 调整管负责调节输出电压 的大小。
调整管的类型
常见的调整管有晶体管和 场效应管等，根据具体电 路需求选择合适的调整管 。
工作原理
根据输出电压的变化，调 整管进行导通或截止的调 节，从而控制输出电压的 大小。
取样电路
取样电路的作用
取样电路用于检测输出电压的大 小，并将检测结果反馈给调整管
应用领域
电子设备
电力电子
可调直流稳压电源在电子设备领域中 应用广泛，如电视机、电脑、音响等 设备的电源供应。
在电力电子领域，可调直流稳压电源 可用于各种电力控制设备和电机驱动 器的电源供应，实现电力的稳定控制 和调节。
仪器仪表
在仪器仪表领域，可调直流稳压电源 常用于各种测试设备和计量仪表的电 源供应，以保证测试结果的准确性和 稳定性。
3
电磁兼容性
电源应具有良好的电磁兼容性，以减少对其他设 备的干扰。
纹波抑制比
纹波抑制比
纹波抑制比是衡量电源抑制输出电压中纹波能力的重要指标。
响应时间
响应时间是衡量电源对负载变化响应速度的指标。
过载保护
电源应具备过载保护功能，以防止过载对电源和设备造成损坏。
04
可调直流稳压电源的设计 与制作
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课程论文
题目：直流稳压电源
作者：
所在学院：信息科学与工程学院专业年级：电子信息工程08-1班指导教师：李新刚
职称：讲师
2010年6月30日
直流稳压电源
实验摘要：
稳压电源设计分三个步骤：一是根据稳压电源的输出电压0U 最大输出电流 max o I Iomax ，确定集成稳压器的型号及电路结构形式。
二是根据稳压器的输入电压1U ，确定电源变压器二次绕组电压的有效值2U 。
根据稳压电源的最大输出电流 max o I 。
确定流过电源变压器二次绕组的电流2I 和电源变压器二次绕组的功率2P ；根据2P ，查出变压器的效率 η，从而确定电源变压器原边的功率1P 。
然后根据所确定的参数，选择电源变压器。
三是确定整流二极管的正向平均电流 I 、整流二极管承受的最大反向工作电压 U 和滤波电容的电容量和耐压值。
根据所确定的参数，选择整流二极管。
关键字：直流稳压电源，稳压器，DXP ，原理图，封装库，PCB ，滤波电路，属性。
实验内容：
1.首先要对所要设计的电路的功能有所了解，了解直流稳压电源的原理并对各个部分的功能有所了解并精心初步的设计分析直流稳压电路的特点可有以下部分的功能模块组成。
（1） 电源变压器：
电源变压器的作用是将220V 交流电网电压1U 变换为整流电路所需要的交流电压2U ，需要计算变压器的转换效率η=2P /1P 。
（2） 整流电路：
整流电路的作用是将交流电压2U 变换成单向脉动的直流电压3U 在直流稳压电源中常采用桥式整流电路。
在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为RM U =22U ，流过每只二极管的平均电流为：R
U I I R D 245.02==。
其中：
R 为负载电阻；R I 是流过负载电阻的电流；整流二极管的最大整流电流F I 必须大于实际流过二极管的平均电流DD I ；即R U R U I I LO DO F /45.0/2==>；二极管的最大反向工作电压 R U 必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压MR U ；即22U U U rm R =>。
由上述计算得到的MR U 和D I 来选择整流二极管。
（3） 滤波电路
经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用。
为了减少其交流成分，通常在整流电路后接有滤波电路。
滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉，使其变成平滑的直流电。
在小功率电路中常采用电容滤C 直接并联在波电路，将滤波电容负载 R 两端，就可组成电容滤波电L 路。
由于电容的储能作用，使得输出直流电压波形比较平滑，脉动成分降低，输出直流电压的平均值增大。
采用电容滤波电路可以得到脉动性很小的直流电压，但输出电压受负载变动的影响较大，其主要用于要求负载电流较小，负载基本不变的 场合R 为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C 提供放电通路，放电时间常数 RC 应满足：T RC 2
5~3>。
其中：T=20ms 是 50Hz 交流电压的周期。
由此确定滤波电容的容量。
滤波电容一般采用电解电容，使用时注意极性不能接反，电容器的耐压应大于它实际工作时所承受的最大电压。
通常电容器的耐压取（～2）V2。
（4）稳压电路：
稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化能使输出直流电压不受影响，从而维持稳定的输出。
稳压电路的类型很多，通常采用集成稳压器。
在小功率稳压电源中，经常使用的是三端集成稳压器。
集成稳压器的类型很多，按输出电压类型不同可分为固定式和可调式，按输出电压极性不同可分为正电压输出和负电压两种类型。
按照所示的要求完成各个部分的功能电路，并将各部分的电路组合成直流稳压电路的原理图并进行各各元件的参数设置以实现直流稳压电路的功能。
2.利用DXP 软件进行设计的过程：
先要对对软件进行熟悉操作，了解基本的菜单功能及制作流程：如下图所
示为一个PCB项目所包含的基本文件：
图（1）
在了解了PCB项目文件的制作流程之后就开始进行操作，新建一个PCB项目文件并保存在在项目中添加原理图文件并保存后就开始绘制所要的电路图
如下所示：将手绘制的图转换成PCB的原图。
图（2）
PCB项目文件
原理图库文件（.SchLib）
封装库文件（PCBLib）
原理图文件（.SchDoc）
PCB文件（.PcbDoc）
仿真文件(.Sdf)
网络表文件(Net)
CAM文件(Cam)
报告文件(Rep)
在设计原理图的过程中可能需要自己制作原理图中的一些器件,需要新建一原理库文件并保存在其中进行期间的制作如下图所示：
图（3）图（4）
通过管脚的属性编辑对话框可以对管脚进行修改如上图所示完成编辑之后保存，并建立新的封装库文件并保存（PCBLib），通过以下命令
图（5）
选DIP选项与合适的管脚数目其他默认完成新的封装向导的操作
生成如下图文件并可以做设当调整与修改。
图（6）
在如下的属性对话框中可以将对应的封装库文件添加到元件属性中
图（7）
通过以下命令打开的注释来检查电路与修改属性如下图所示：
图（8）
在此对话框可以看出是否有未编入原理图的元器件，也可以缩小原理图纸进行寻找等，设计完所有的元器件及连线后，也可在以上对话框中完成标识符的编号，也可在元器件的属性对话框中对其标识符进行修改注意不要有重复。
在完成了以上所有的步骤后就完整的绘制了一张原理图并保存。
之后在此PCB项目中新建一个PCB文件（.PcbDoc）并保存，接下来执行工程变换的命令将弹出下面的对话框，单机是变换生效按钮选中所有要变换的元器件后并确认后执行变化出现如下图所示的对号可以看出所有的元器件变换都已完成并进入到了PCB文件的视图下。
图（9）
之后会在PCB板上出现如下图所示转换好的元器件并拉倒pcb板上。
图（10）
接下来执行命令进行自动布线后并进行划定板子的范围效果如下图所示：
看上去有点乱也可以先移动元器件的位置达到一个较好的效果后再进行操作执行以下命令进行自动布线
图（12）
按照上述步骤进行元器件的位置移动拉到合适的位置重复上述操作，并进行板子的划线，附铜，剪切最后得到一个完整的PCB板印刷要注意尽量使所有元器件所占的空间尽量小且划线也有清楚不复杂，电路如下图所示：
图（13）
并观察其3D效果图即完成了基本的PCB项目的流程制作。
参考文献：
1. 马淑华，高原.电子设计自动化. 北京邮电大学出版社.2005
2. 姜思敏.《PADS电路原理图和PCB设计》. 机械工业出版社.2007 3．清源科技.《Protel99SE电路原理图与PCB设计及仿真》. 机械工业出版社 .2007
新疆大学课程论文（设计）、学年论文评分表。