直流稳压电源的设计与安装：从理论到实践

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直流稳压电源的设计与安装：从理论到实践

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CSDN

https://blog.csdn.net/m0_63481710/article/details/136768313

本文详细介绍了直流稳压电源的设计与安装过程，包括基本要求、设计方案、单元电路设计、系统仿真、调试和实测结果等环节。通过具体的电路设计和元件选择计算，为电子工程爱好者和相关专业学生提供了一个完整的实践案例。

基本要求：
电源变压器只作理论设计（实际根据需要购买），合理选择集成稳压器及整流二极管。

主要技术指标要求：
输出电压：+3V~+9V连续可调
输出电流：小于等于800mA
纹波电压的有效值：小于等于5mV
稳压系数：小于等于0.003

一、设计方案（包括必要的理论计算）

1.本实验要求为设计一个直流稳压可调电源，功能是实现将220V、50HZ的交流电转换为3-9V可调直流电压，输出电流最大值不超过800mA，纹波电压的有效值，稳压系数；性能指标有输出电压、输出电流、稳压系数（表明电网电压波动时电路的稳压性能）、输出电阻（表明负载电流变化时电路的稳压性能）、纹波电压（直流电压中的交流成分）。

2.直流电源的组成包含四部分：
电源变压器：起到降压作用
整流电路：将交流电压改变为脉动的直流电压，分为半波整流和全波整流
（上为半波整流，下为全波整流）
滤波电路：减小脉动
稳压电路：稳压
注意：电网电压会有±10％的波动，且负载有一定的变化范围。
电路设计整流部分选择单相桥式全波整流电路，采用四个IN4007如仿真图接法，滤波电路采用电容滤波，稳压电路采用串联型稳压电路，即将集成稳压器LM317进行拓展。

仿真图如下：

3.各元件数值计算：
R2（1kΩ）：R2=1kΩ，LM317两端电压为1.25V，则LM317输出电流=1.25V/1kΩ=1mA。由于负载还会承受一部分电流，实际流出LM317的电流肯定会大于1mA。
R1、R3（10kΩ，11.2Ω）：计算公式U0=（1+R/R2）*Uref，Uref为LM317两端电压即1.25V，要求U0变化为3--9V，若选定R2取1kΩ，最终选取R1为10kΩ，R3为11.2Ω。
C1、C2、C3、C4（330uF、470uF、0.33uF）：电容的作用为消除高频噪声，减小纹波电压，消除自激振荡。
D（均选取IN4004）：D作用是使C2不通过稳压器放电，可以保护LM317，其耐压值为400v满足要求。
D（IN4007）：单相桥式整流，查阅资料选IN4007，耐压值1000V，满足要求。
变压器：选220v转12v交流电，功率10w。忽略了UI=（2~3）Uo，实际应选取更大输出电压即功率的变压器。