直流穩壓電源及漏電保護裝置的設計

A. 如何製作一台線性直流穩壓電源和一個漏電保護裝置且額定輸出電壓為5伏， 電流為1A

用個變壓器輸出6V就可冊李以鬧謹了，經州彎遲過全波整流，濾波，再用7805穩壓就可以了。漏電保護就裝個漏電保護器。

B. 如何製作一台線性直流穩壓電源和一個漏電保護裝置且額定輸出電壓為5伏

這個你需要分幾步，第一整流，第二濾波賀畢兄，第三穩壓，然後輸出，數攜將交流電變成直流電，方法我感覺橋式整流比較好一些，濾波直禪襲接用電容，穩壓用一個穩壓晶元就可以，電路圖網上都有，你只要調一下參數就可以了，希望能夠幫到你，望採納

C. 直流穩壓電源的設計

利用7805集成穩壓塊製作一個穩壓電路，其實很簡單。7805穩壓塊輸出電流為1安，而你的要求是500毫安。可以先用電源變壓器降壓到6伏左右，然後再用橋式整流濾波電路，將交流變為直流電，激數叢最後再用7805穩壓塊穩壓至5伏即可。穩壓電路如下：

值得注意的是，7805穩壓塊輸入電壓不要太高了，太高了明櫻穩壓塊負擔重容畢中易發熱發燙，需要加散熱片。

D. 怎樣設計一個5伏的直流穩壓電源越詳細越好

一、目的與要求

1．實驗目的
通過集成直流穩壓電源的設計、安裝和調試，要求學會：
(1)選擇變壓器、整流二極體、濾波電容及集成穩壓器來設計直流穩壓電源；
(2)掌握直流穩壓電路的調試及主要技術指標的測試方法。

2．設計任務
設計一波形直流穩壓電源，滿足：
(1)當輸入電壓在220V±10%時，輸出電壓從3－12V可調，輸出電流大於1A；
(2)輸出紋波電壓小於5mV，穩壓系數小於5×10-3，輸出內阻小於0.1歐。

3．設計要求
(1)電源變壓器只做理論設計；
(2)合理選擇集成穩壓器；
(3)完成全電路理論設計、計算機輔助分析與模擬、安裝調試、繪制電路圖，自製印刷板；
(4)撰寫設計報告、調試總結報告及使用說明書。

二、儀器與器材

自耦調壓器、雙蹤示波器、萬用表（模擬或數字）、交流毫伏扒彎表各一台，自製電路板的各種工具一套及

元器件若干禪敏。
參考資春襲悶料：

E. 直流穩壓電源的設計

F. 直流穩壓電源設計

一、設計目的. 1
二、設計任務及要求. 1
三、設計步驟. 1
四、總體設計思路. 2
五、實驗設備及元器件. 5
六、測試要求. 5
七、設計報告要求. 6
八、注意事項. 6

直流穩壓電源的設計
一、設計目的
1．學習基本理論在實踐中綜合運用的初步經驗，掌握模擬電路設計的基本方法、設計步驟，培養綜合設計與調試能力。
2．學會直流穩壓電源的設計方法和性能指標測試方法。
3．培養實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。
二、設計任務及要求
1．設計並製作一個連續可調直流穩壓電源，主要技術指標要求：
① 輸出電壓可調：Uo=+3V～+9V
② 最大輸出電流：Iomax=800mA
③ 輸出電壓變化量：ΔUo≤15mV
④ 穩壓系數：SV≤0.003
2．設計電路結構，選擇電路元件，計算確定元件參數，畫出實用原理電路圖。
3．自擬實驗方法、步驟及數據表格，提出測試所需儀器及元器件的規格、數量，交指導教師審核。
4.批准後，進實驗室進行組裝、調試，並測試其主要性能參數。
三、設計步驟
1．電路圖設計
（1）確定目標：設計整個系統是由那些模塊組成，各個模塊之間的信號傳輸，並畫出直流穩壓電源方框圖。
（2）系統分析：根據系統功能，選擇各模塊所用電路形式。
（3）參數選擇：根據系統指標的要求，確定各模塊電路中元件的參數。
（4）總電路圖：連接各模塊電路。
2．電路安裝、調試
（1）為提高學生的動手能力，學生自行設計印刷電路板，並焊接。
（2）在每個模塊電路的輸入端加一信號，測試輸出端信號，以驗證每個模塊能否達到所規定的指標。
（3）重點測試穩壓電路的穩壓系數。
（4）將各模塊電路連起來，整機調試，並測量該系統的各項指標。
四、總體設計思路
1．直流穩壓電源設計思路
（1）電網供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須採用電源變壓器將電網電壓降低獲得所需要交流電壓。
（2）降壓後的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。
（3）脈動大的直流電壓須經過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。
（4）濾波後的直流電壓，再通過穩壓電路穩壓，便可得到基本不受外界影響的穩定直流電壓輸出，供給負載RL。
2．直流穩壓電源原理
直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成，見圖1。
圖1直流穩壓電源方框圖

其中：
（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，並送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。
（2）整流電路：利用單向導電元件，把50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電
（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。
（4）穩壓電路：穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。
整流電路常採用二極體單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的正半周內，二極體D1、D2導通，D3、D4截止；u2的負半周內，D3、D4導通，D1、D2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3所示。
圖2整流電路
圖3輸出波形圖

在橋式整流電路中，每個二極體都只在半個周期內導電，所以流過每個二極體的平均電流等於輸出電流的平均值的一半，即 。電路中的每隻二極體承受的最大反向電壓為 (U2是變壓器副邊電壓有效值)。
在設計中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點，將電容器和負載電容並聯或電容器與負載電阻串聯，以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路後，直流輸出電壓：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流輸出電流： （I2是變壓器副邊電流的有效值。），穩壓電路可選集成三端穩壓器電路。
總體原理電路見圖4。
圖4 穩壓電路原理圖
3．設計方法簡介
（1）根據設計所要求的性能指標，選擇集成三端穩壓器。
因為要求輸出電壓可調，所以選擇三端可調式集成穩壓器。可調式集成穩壓器，常見主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列穩壓器輸出連續可調的正電壓，337系列穩壓器輸出連可調的負電壓，可調范圍為1.2V~37V，最大輸出電流 為1.5A。穩壓內部含有過流、過熱保護電路，具有安全可靠，性能優良、不易損壞、使用方便等優點。其電壓調整率和電流調整率均優於固定式集成穩壓構成的可調電壓穩壓電源。LM317系列和lM337系列的引腳功能相同，管腳圖和典型電路如圖4和圖5.

圖4管 腳圖 圖5典型電路
輸出電壓表達式為:
式中，1.25是集成穩壓塊輸出端與調整端之間的固有參考電壓 ，此電壓加於給定電阻 兩端，將產生一個恆定電流通過輸出電壓調節電位器 ，電阻 常取值 ， 一般使用精密電位器，與其並聯的電容器C可進一步減小輸出電壓的紋波。圖中加入了二極體D，用於防止輸出端短路時10μF大電容放電倒灌入三端穩壓器而被損壞。
LM317其特性參數：
輸出電壓可調范圍：1.2V～37V
輸出負載電流：1.5A
輸入與輸出工作壓差ΔU=Ui-Uo：3～40V
能滿足設計要求,故選用LM317組成穩壓電路。
（2）選擇電源變壓器
1）確定副邊電壓U2:
根據性能指標要求：Uomin=3V Uomax=9V
又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max
其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V
∴ 12V≤Ui≤43V
此范圍中可任選 ：Ui=14V=Uo1
根據 Uo1=(1.1～1.2)U2
可得變壓的副邊電壓：
2）確定變壓器副邊電流I2
∵ Io1=Io
又副邊電流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=800mA
則I2=1.5＊0.8A=1.2A
3）選擇變壓器的功率
變壓器的輸出功率：Po>I2U2=14.4W
（3）選擇整流電路中的二極體
∵ 變壓器的副邊電壓U2=12V
∴ 橋式整流電路中的二極體承受的最高反向電壓為：
橋式整流電路中二極體承受的最高平均電流為：
查手冊選整流二極體IN4001，其參數為：反向擊穿電壓UBR=50V>17V
最大整流電流IF=1A>0.4A
（4）濾波電路中濾波電容的選擇
濾波電容的大小可用式 求得。
1）求ΔUi:
根據穩壓電路的的穩壓系數的定義：
設計要求ΔUo≤15mV ，SV≤0.003
Uo=+3V～+9V
Ui=14V
代入上式，則可求得ΔUi
2）濾波電容C
設定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S
則可求得C。
電路中濾波電容承受的最高電壓為 ，所以所選電容器的耐壓應大於17V。
注意： 因為大容量電解電容有一定的繞制電感分布電感，易引起自激振盪，形成高頻干擾，所以穩壓器的輸入、輸出端常 並入瓷介質小容量電容用來抵消電感效應，抑制高頻干擾。
五、實驗設備及元器件
1.萬用表 2.示波器
3.交流毫伏表 4.三端可調的穩壓器 LM317一片
六、測試要求
1．測試並記錄電路中各環節的輸出波形。
2．測量穩壓電源輸出電壓的調整范圍及最大輸出電流。
3．測量輸出電阻Ro。
4．測量穩壓系數。
用改變輸入交流電壓的方法，模擬Ui的變化，測出對應的輸出直流電壓的變化，則可算出穩壓系數SV.（注意： 用調壓器使220V交流改變±10％。即ΔUi=44V）
5．用毫伏表可測量輸出直流電壓中的交流紋波電壓大小，並用示波器觀察、記錄其波形。
6．分析測量結果，並討論提出改進意見。
七、設計報告要求
1．設計目的。
2．設計指標。
3．總體設計框圖，並說明每個模塊所實現的功能。
4．功能模塊，可有多個方案，並進行方案論證與比較，要有詳細的原理說明。
5．總電路圖設計，有原理說明。
6．實現儀器，工具。
7．分析測量結果，並討論提出改進意見。
8．總結：遇到的問題和解決辦法、體會、意見、建議等。
八、注意事項
1．焊接時要對各個功能模塊電路進行單個測試，需要時可設計一些臨時電路用於調試。
2．測試電路時，必須要保證焊接正確，才能打開電源，以防元器件燒壞。
3．注意LM317晶元的輸入輸出管腳和橋式整流電路中二極體的極性，不應反接。
4. 按照原理圖焊接時必須要保證可靠接地。

G. 簡易直流穩壓電源設計

具體電路如圖。其中交流電源變壓器選用9Vac/6W，四支整流二極體戚桐選用1N4001（最大整流電流1A、反向耐壓30V），兩支濾波電容選用2000μF/16V和1000μF/10V的鋁電解電容，線性穩壓器選用MC7806（輸出電壓6V、輸出電流1A、最小失穩電壓3V）。上述元器件都是最常用的，電子市場上極易買到，總成本大約十幾元（按零售價格計算）。

交流電逗森源變壓器的輸出電壓有效值為交流9V，峰值電壓為12.7V，整流濾波後成為10.7V~11.3V帶有高指坦少量交流紋波成分的直流電壓，考慮到電網電壓按標准會有±10%的波動，直流電壓在9.4V~12.6V之間變化，正好滿足MC7806最小工作電壓9V的要求。

H. 簡易直流穩壓電源設計

原理：

變壓器變壓出雙15v，整流出±18V,鉭電解濾除高頻紋波，2200uF濾除工頻紋波。7815正15V穩壓，7915負15V穩壓。0.1uF電容消除高頻干擾，1000uf電容二次濾波。

值得注談御意的並聯在整流二極體兩端的0.1uf電容對消除察侍昌電源雜訊十分重要。

能為負載提供穩定直流電源的電子裝置。直流穩壓電源的供電電源大都是交流電源，當交流供電電源的電壓或負載電阻變化時，穩壓器的直流輸出電壓都會保持穩定。 直流穩敗扒壓電源隨著電子設備向高精度、高穩定性和高可靠性的方向發展，對電子設備的供電電源提出了高的要求。

I. 直流穩壓電源設計

集成直流衡返穩壓電源的設計
一、設計要求
電源變壓器只做理論設計，合理選擇集成穩壓器，合理設置保護電路，完成全電路理論設計、安裝調試、繪制電路圖，自製印刷板。
主要技術指標
1、同時輸出±15V電壓、輸出電流為2A。
2、輸出紋波電壓小於5mV，穩壓系數小於5×10-3；輸出內阻小於0.1Ω。
3、加輸出保護電路，最大輸出電流不超過2A。
二、基本原理
1． 直流穩壓電源的基本原理
直流穩壓電源一般由電源變壓器T、整流濾波電路及穩壓電路所組成，基本框圖如圖1所示。各部分電路的作用如下：

圖1 直流穩壓電源基本組成框圖
（1） 電源變壓器T的作用是將電網220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓ui。
（2）整流濾波電路
整流電路將交流電壓ui 變換成脈動的直流電壓。再經濾波電路濾除紋波，輸出直流電壓Ui。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波、倍壓整流濾波電路如圖

（b）橋式整流電容濾波電路
各濾波電容C滿足：RL1C=（3~5）T/2
式中T為輸入交流信號周期；RL1為整流濾波電路的等效負載電阻。
（3） 三端集成穩壓器
常用的集成穩壓器有固定式三端穩壓器與可調式三端穩壓器（均屬電壓串聯型），下面分別介紹其典型應用。
① 固定三端穩集成壓器
正壓系列：78XX系列，該系列穩壓塊有過流、過熱和調整管安全工作區保護，以防過載而損壞。一般不需要外接元件即可工作，有時為改善性能也加少量元件。78XX系列又分三個子系列，即78XX、78MXX和78LXX。其差別只在輸出電流和外形，78XX輸出電流為1.5A，78MXX輸出電流為0.5A，78LXX輸出電流為0.1A。
負壓系列：79XX系列與78XX系列相比，除了輸出電壓極性、引腳定義不同外，其他特點都相同。
② 可調式三端集成穩壓器
正壓系列：W317系列穩壓塊能在輸出電壓為1.25V~37V的范圍內連續可調，外接元件只需一個固定電阻和一隻電位器。其晶元內有過流、過熱和安全工作區保護。最大輸出電流為1.5A。
其典型電路如圖7-2-4所示。其中電阻R1與電位器RP組成電壓輸出調節電器，輸出電壓U0的表達式為：
U0≈1.25(1+RP/R1)
式中，R1一般取值為（120~240Ω），輸出端與調整壓差為穩壓器的基準電壓（典型值為1.25V）。所以流經電阻R1的泄放電流為5~10mA/。
負壓系列：W337系列，與W317系列相比，除了輸出電壓極性、引腳定義不同外，其他特點都相同。

圖7-2-4 可調式三端穩壓器的典型應用
2．咐侍飢 穩壓電源的性能指標及測試方法
穩壓電源的技術指標分為兩種：一種是特性指標。包括允許的輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調節范圍等；另一種是質量指標。用來衡量輸出直流電壓的穩定程度。包括穩壓系數（或電壓調整率）、輸出電阻（或電流調整率）、溫度系數及紋波電壓等。測試電路如圖7-2-6所示，可簡述如下：

圖7-2-6 穩壓電源性能指標測試電路
⑴ 波電壓
紋波電壓是指疊加在輸出電壓U0上的交流分量。用示波器觀測其峰-峰值。△Uopp一般為毫伏量級。也可以用交流電壓表測量其有效值。但因△U0不是正弦波，所以用有效值衡量其紋波電壓，存在一定誤差。
⑵穩壓系數及電壓調整率
穩壓系數：在負載電流、環境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對變化引起輸出電壓的相對變化。
電壓調整率:輸入電壓相對變化±10%時的輸出電壓相對變化量,即
Ku=△U0/U0
穩壓系數Su和電壓調整率Ku均說明輸入電壓相對變化對輸出電談纖壓的影響,因此只需測試其中之一即可.
⑶輸出電阻及電流調整率
輸出電阻：放大器的輸出電阻相同,其值為當輸入電壓不變時,輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的絕對值,即
ro＝|△U0|/|I0|
電流調整率:輸出電流從0變到最大值ILmax時所產生的輸出電壓相對變化值,即
Ki=△U0/U0
輸出電阻r0和電流調整率Ki均說明負載電流變化對輸出電壓的影響,因此也只需測試其中之一即可.
四.設計指導
直流穩壓電源的一般設計思路為:由輸出電壓U0、電流I0確定穩壓電路形式,通過計算極限參數(電壓、電流和功率)選擇器件;有穩壓電路所要求的直流電壓(Ui)、直流電流(Ii)輸入確定整流濾波電路形式,選擇整流二極體及濾波電容並確定變壓器的副邊電壓Ui的有效值、電流Ii(有效值)即變壓器功率.最後由電路的最大功耗工作條件確定穩壓器、擴流功率管的散熱措施.
下圖為集成穩壓電源的典型電路.其主要器件有變壓器Tr、整流二極體VD1～VD4、濾波電容C、集成穩壓器及測試用的負載電阻RL.

圖7-2-7 集成穩壓電源的典型電路

下面介紹這些器件的一般原則.
1.集成穩壓器
穩壓電路輸入電壓Ui的確定：
為保證穩壓器在電網量低時仍處於穩壓狀態,要求
UI≥Uomax +(UI-U0)min
式中(UI-U0)min 是穩壓器的最小輸入輸出壓差,典型值為3V.按一般電源指標的要求,當輸入交流電壓220V變化±10%時,電源應穩壓.所以穩壓電路的最低輸入電壓
U1min≈[Uomax+(UI-U0)min]/0.9.
另一方面，為保證穩壓器安全工作，要求 UI≤Uomin +(UI-U0)max 式中(UI-U0)max是穩壓器允許的最大輸入輸出壓差,典型值為35V.
2.電源變壓器
確定整流濾波電路形式後,由穩壓器要求的最低輸入直流電壓Uimin計算出變壓器的副邊電壓Ui 、副邊電流Ii.
五.按指標設計電路圖

1. 器件選擇
電路參數計算如下:
⑴確定穩壓電路的最低輸入直流電壓Uimin
Uimin≈[Uomax+(Ui-U0)min]/0.9
代入各指標,計算得:
Uimin≥(15+3)/0.9=20V
取值為20V.
⑵確定電源變壓器副邊電壓、電流及功率
Ui≥Uomax/1.1. I1≥Iimax
所以我們取I1為1.1A.UI≥20/1.1=18.2V ，變壓器副邊功率P2≥20W
變壓器的效率 =0.7，則原邊功率P1≥28.6W.由上分析,可選購副邊電壓為19V,輸出1.1A,功率30W的變壓器.
⑶選整流二極體及濾波電容
因電路形式為橋式整流電容濾波，通過每個整流哦極管的反峰電壓和工作電流求出濾波電容值。已知整流二極體1N5401 ,其極限參數為URM=50V,ID=5A.
濾波電容：C1≈(3～5)T×Iimax/2U1min=(1650～2750)μF
故取2隻2200μF/25V的電解電容作濾波電容。
2.壓電源功耗估算
當輸入交流電壓增加10%時，穩壓器輸入直流電壓最大，即
Uimax=1.1×1.1×19=22.99V
所以穩壓器承受的最大壓差為：22.99-5≈18V
最大功耗為：Uimax×Iimax=18×1.1=19.8W
故選用散熱功率≥19.8W的散熱器.
3.其他措施
如果集成穩壓器離濾波電容C1較遠時，應在W317靠近輸入端處接上一隻0.33μF的旁電路C2。接在調整端和地之間的電容C3，是用來旁電路電位器RP兩端的紋波電壓。當C3的電容電量為10μF時，紋波抑制比可提高20dB,減到原來的1/10.另一方面,由於在電路中接了電容C3,此時一旦輸入端或輸出端發生短路,C3中儲存的電荷會通過穩壓器內部的調整管和基準放大管而損壞穩壓器.為了防止在這種情況下C3的放電電流通過穩壓器,在R1兩端並接一隻二極體VD2.
W317集成穩壓器在沒有容性負載的情況下可以穩定的工作.但當輸出端有500～5000pF的容性負載時,就容易發生自激.為了抑制自激,在輸出端接一隻1μF鉭電容或25μF的鋁電解電容C4.該電容還可以改善電源的瞬態響應.但是接上該電容後,集成穩壓器的輸入端一旦發生短路.C4將對穩壓器的輸出端放電,其放電電流可能損壞穩壓器,故在穩壓器的輸入與輸出端之間,接一隻保護二極體VD1。
六.電路安裝與指標測試
1.安裝整流濾波電路
首先應在變壓器的副邊接入保險絲FU,以防電源輸出端短路損壞變壓器或其他器件,整流濾波電路主要檢查整流二極體是否接反,否則會損壞變壓器.檢查無誤後,通電測試(可用調壓器逐漸將入交流電壓升到220V),用滑線變阻器作等效負載,用示波器觀察輸出是否正常.
2.安裝穩壓電路部分
集成穩壓器要安裝適當散熱器,根據散熱器安裝的位置決定是否需要集成穩壓器與散熱器之間絕緣,輸入端加直流電壓UI(可用直流電源作輸入,也可用調試好的整流濾波電路作輸入),滑線變阻器作等效負載,調節電位器RP,輸出電壓應隨之變化,說明穩壓電路正常工作.注意檢查在額定負載電流下穩壓器的發熱情況.
3.總裝及指標測試
將整流濾波電路與穩壓電路相連接並接上等效負載,測量下列各值是否滿足要求:
① UI為最高值(電網電壓為242V), U0為最小值(此例為+5V),測穩壓器輸入、輸出端壓差是否小於額定值,並檢查散熱器的溫升是否滿足要求(此時應使輸出電流為最大負載電流).
② UI為最低值(電網電壓為198V), U0為最大值(此例為+15V)測穩壓器輸輸出端壓差是否大於3V,並檢查輸出穩壓情況.
如果上述結果符合設計要求,便可按照前面介紹的測試方法,進行質量指標測試.
七、綜合總結
通過本次設計,讓我們更進一步的了解到直流穩壓電源的工作原理以及它的要求和性能指標.也讓我們認識到在此次設計電路中所存在的問題;而通過不斷的努力去解決這些問題.在解決設計問題的同時自己也在其中有所收獲.我們這次設計的這個直流穩壓電源電路;採用了電壓調整管(uA723)外加調整管(2SC3280)來實現電壓的調整部分;還通過單片機(89C51)來實現電路的控制,也實現了擴充多功能;而穩流部分可調式三端穩壓電源管來實現。
八、參考文獻資料
◆<<電子線路基礎>>,華東師范大學物理系萬嘉若,林康運等編著,高等教育出版社.。
◆<<電子技術基礎>>,華中工學院電子學教研室編,康華光主編,高等教育出版社。
◆<<電子線路設計>>,(第二版)華中科技大學謝自美主編,華中科技大學出版社。
圖可能出不來，自己另外在網路上搜圖。（我也是網上找的，修改了一下）

J. 關於直流穩壓電源的設計

1.概述
1.1課題名稱：串聯型直流穩壓電源
1.2設計目的和要求：設計並製作用晶體管、集成運算放大器電阻、電阻器、電容組成的串聯型直流穩壓電源。
指標：1、輸入電壓：220V,50Hz交流電；
2、輸出電壓：9V以下直流電壓；
3、輸出電流：最大電流為1A；
4、保護電路：過流保護、短路保護。

2.系統總體方案

圖1系統總體電路圖

3.各部分功能模塊介紹（功能描述）
3.1主要原器件介紹
（1）變壓器的設計和選擇
本次課程設計的要求是輸出為3V-6V、6V-9V、9V-12V的穩壓電源，輸出電壓較低，而一般的調整管的飽和管壓降在2-3伏左右，由 ， 為飽和管壓降，而 =12V為輸出最大電壓， =3V為最小的輸入電壓，以飽和管壓降 =3V計算，為了使調整管工作在放大區，輸入電壓最小不能小於15V，為保險起見，可以選擇220V-15V的變壓器，再由P=UI可知，變壓器的功率應該為1A×15V=15w，所以變壓器的功率絕對不能低於15w，由於串聯穩壓電源工作時產生的熱量較大，效率不高，所以變壓器功率需要選擇相對大些的變壓器。結合市場上常見的變壓器的型號明戚鏈，可以選擇常見的變壓范圍為220V-15V，額定功率20W，額定電流2A的變壓器。
（2）整流電路的設計及整流二極體的選擇
由於輸出電流最仔滾大隻要求1A，電流比較低，所以整流電路的設計可以選擇常見的單相橋式整流電路，由4個串並聯的二極體組成，具體電路如圖3所示。

圖2單相橋式整流電路
二極體的選擇：當忽略二極體的開啟電壓與導通壓降，且當負載為純阻性負載時，我們可以得到二極體的平均電壓為 ：
= = =0.9
其中 為變壓器次級交流電壓的有效值。我們可以求得 =17v。
對於全波整流來說，如果兩個次級線圈輸出電壓有效值為 ，則處於截止狀態的二極體承受的最大反向電壓將是 ，即為42.42v
考慮電網波動（通常波動為10%，為保險起見取30%的波動）我們可以得到實際的 應該大於22.1V，最大反向電壓應該大於55.2V。在輸出電流最大為1A的情況下我們可以選擇額定電流為2A，反向耐壓為1000V的二極體IN4007.
（3）濾波電容的選擇
當濾波電容 偏小時，濾波器輸出電壓脈動系數大；而 偏大時，整流二極體導通角θ偏小，整流管峰值電流增大。不僅對整流二極體參數要求高，另一方面，整流電流波形與正弦電壓波形偏離大，諧波失真嚴重，功率因數低。所以電容的取值應當有一個范圍，由前面的計算我們已經得出變壓器的次級線圈電壓為15V，當輸出電流為1A時，我們可以求得電路的負載為18Ω時，我們可以根據濾波電容的計算公式：
C=(3～5)
來求濾波電容的取值范圍，其中在電路頻率為50HZ的情況下， T為20ms則電容的取值范圍為1667-2750uF，保險起見我們可以取標准值為2200uF額定電壓為35V的鋁點解電容。
另外，由於實際電阻或電路中可能存在寄生電感和寄生電容等因素，電路中極有可能產生高頻信號，所以需要一個小的陶瓷電容來濾去這些高頻信號。我們可以選擇一個50uF的陶瓷電容來作為高頻濾波電容。
（4）穩壓電路的設計
穩壓電路組要由四部分構成：調整管，基準穩壓電路，比較放大電路，采樣電路。當采樣電路的輸出端電壓升高（降低）時采樣電路將這一變化送到A的反相輸入端，然後與同相輸入端的電位進行比較放大，運放的輸出電壓，即調整管的基極電位降低（高）；由於電路採用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低（升高），從而使輸出電壓得到穩定。由於輸出電流較大，達到1A，為防止電流過大燒壞調整管，需要選擇功率中等或者較大的三極體，調整管的擊穿電流必須大於1A，又由於三極體CE間的承受的最大管壓降應該大於15-6=9V，考慮到30%的電網波動，我們的調整管所能承受的最大管壓降應該大於13V，最小功率應該達到 =6.5W。我們可以選擇適合這些參數最大功率為60W,最大電流超過6A，所能承受的最大管壓降為100V。基準電路由3V的穩壓管和10KΩ的保護電阻組成。由於輸出電壓要求為3V-6V、6V-9V和9V-12V，因此采樣電路的采樣電阻應該可調，則采樣電路由一個電阻和三個可調電阻組成，根激孫據公式：

求出。其中 為輸入端的電阻， 為輸出端與共地端之間的電阻 ， 為穩壓管的穩壓值。.所以根據此公式可求的電路的輸出電壓為3V-12V。可以輸出3V-12V的電壓，運放選用工作電壓在15V左右前對電壓穩定性要求不是很高的運放，由於AD704JN的工作電壓為正負12V-正負22V，范圍較大，可以用其作為運放，因為整流後的電壓波動不是很大，所以運放的工作電源可以利用整流後的電壓來對其進行供電。為了使輸出電壓更穩定，輸出紋波更小，需奧對輸出端進行再次濾波，可在輸出端接一個5uf電容，這樣電源不容易受到負載的干擾。使得電源的性質更好，電壓更穩定，
3.2工作原理介紹
一、電路原理：該電路由電源變壓器、整流、濾波和穩壓電路四部分組成，原理圖如左。電網供給交流電壓（220v，50Hz）經電源變壓器降壓後，得到符合電路需要的交流電壓u2，然後由整流電路變換成方向不變、大小隨時間變化的脈沖電壓u3，再用濾波器濾去其交流分量，得到比較平直的直流電壓ui。最後採用穩壓電路，以保證輸出穩定的直流電壓。
二、電路原理方框圖：

三、原理說明：
（1） 單相橋式整流電路可以將單相交流電變換為直流電；
（2） 整流後的電壓脈動較大，需要濾波後變為交流分量較小的直流電壓用來供電；
（3） 濾波後的輸出電壓容易隨電網電壓和負載的變化波動不利於設備的穩定運行；
（4） 將輸出電壓經過穩壓電路後輸出電壓不會隨電網和負載的變化而變化從而提高設備的穩定性和可靠性，保障設備的正常使用；
（5） 關於輸出電壓在不同檔位之間的變換，可以將穩壓電源的電壓設置為標准電壓再對其進行變換，電壓在檔位間的調節可以通過調節電位器來進行調節，從而實現對輸出電壓的調節。
3.3穩壓電路方案選擇
方案一：此方案以穩壓管D1的電壓作為三極體Q1的基準電壓，電路引入電壓負反饋，當電網電壓波動引起R2兩端電壓的變化增大（減小）時，晶體管發射極電位將隨著升高（降低），而穩壓管端的電壓基本不變，故基極電位不變，所以由 可知 將減小（升高）導致基極電流和發射極電流的減小（增大），使得R兩端的電壓降低（升高），從而達到穩壓的效果。負電源部分與正電源相對稱，原理一樣。

圖3 方案一穩壓部分電路
方案二：該方案穩壓電路部分如圖2所示，穩壓部分由調整管（Q1、Q2組成的復合管），比較電路（集成運放U2A），基準電壓電路（穩壓管D1 BZV55-B3V0），采樣電路組成（采樣電路由R2、R3、R4、R5組成）。當采樣電路的輸出端電壓升高（降低）時采樣電路將這一變化送到A的反相輸入端，然後與同相輸入端的電位進行比較放大，運放的輸出電壓，即調整管的基極電位降低（升高）；由於電路採用射極輸出形式，所以輸出電壓必然降低（升高），從而使輸出電壓得到穩定。

圖4
對以上兩個方案進行比較，可以發發現第一個方案為線性穩壓電源，具備基本的穩壓效果，但是只是基本的調整管電路，輸出電壓不可調，而且輸出電流不大，而第二個方案使用了集成運放和調整管作為穩壓電路，輸出電壓可以通過開關J1在3-6V、6-9V、9-12V之間調節，功率也較高，可以輸出較大的電流。穩定效果也比第一個方案要好，所以選擇第二個方案作為本次課程設計的方案。

3.4元器件清單
名稱及標號 型號及大小 數量
變壓器 220V-9V 1個
極性電容 200uF 1個
普通電容 0.01uF 1個
0.33uF 1個
電阻 30 1個
510 2個
620Ω 1個
1k 1個
1.5k 1個
2.7k 1個
可變電阻 200 1個
1k 1個
穩壓管 IN4735 1個
橋式整流二極體 2N4922 1 個
保護三極體 3DG6 2個
3DG12 1個

4.功能測試
一、模擬圖

二、模擬結果
直流電壓的輸出波形如圖8所示：
（模擬結果一）Rpa=30℅,Rpb=30℅;

(模擬結果二) Rpa=30℅,Rpb=65℅;

參考文獻：
《模擬電子技術基礎》（第四版）
《電子技術實踐教程》 翁飛兵、陳棣湘主編
《電子實驗與電子實踐》劉榮林主編

5.心得體會
通過兩個星期的課程設計，我對電子工藝的理論有了更深的了解。其中包括焊普通元件與電路元件的技巧、印製電路板圖的設計製作、穩壓電源的工作原理等等。這些知識不僅在課堂上有效，在日常生活中更是有著現實意義，也對自己的動手能力是個很大的鍛煉。在實習中，我鍛煉了自己動手能力，提高了自己解決問題的能力。通過本次實踐也培養了我理論聯系實際的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強了獨立工作的能力。最主要的是收獲頗豐，我基本掌握手工電烙鐵的焊接技術，能夠獨立的完成簡單電子產品的安裝與焊接基本熟悉了電子產品的安裝工藝的生產流程，了解了電子產品的焊接、調試與維修方法；其次我更加熟悉了有關軟體EWB、AD6的使用，能夠熟練的使用普通萬用表。最重要的，我熟悉了常用電子器件的類別、型號、規格、性能及其使用范圍，能查找資料，查閱有關的電子器件圖書等了。
另外在這次設計中，我也遇到了不少的問題，幸運的是，最終一一解決了遇到的問題。在我們遇到不懂的問題時，利用網上和圖書館的資源，搜索查找得到需要的信息及和隊友之間相互討論顯得尤其重要了，我明白了團隊合作的重要性。這次的製作也讓我們感受到，我們在電子方面學到的只是很小的一部分知識，我們需要更多的時間來自主學習相關知識。
最後，在此感謝我們的鄧鵬和袁氫老師.，老師嚴謹細致、一絲不苟的作風一直是我學習的榜樣；老師循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；有了您的幫助我才順利的完成了這次課程設計。