直流稳压电源的设计精选(九篇)

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第1篇：直流稳压电源的设计范文

关键词：无级；可调直流电压源；晶振测试

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0235-02

The Design of Stepless DC Regulated Power Supply with Crystal Test

ZHENG Qi ， SHANG Dong-mei ， BAI Yun ， AN Jing-yu ， HAN Juan

（Xi'an University of Science and Technology，Engineering Training Center， Xi'an 710000， China）

Abstract： As an important part in quality-oriented education of undergraduate education practice， our school is a compulsory training course in science and engineering， electrical and electronic design in this course， with no exception of adjustable regulated power supply is used， as well as the crystal vibration tester. In order to meet the urgent needs of the electrical and electronic training courses in our school， has been developed with the test crystals stepless adjustable dc regulated power supply. This paper mainly introduces the stepless adjustable with the test crystals is main part of dc regulated power supply， working principle and application.

Key words： stepless. adjustable dc voltage source； crystal vibration test

作为理工科类大学生锻炼动手能力的最基础的电工电子实训课程-电工电子设计实训课程是我校面向理工类本科生的必选基础实训课程，覆盖面大、学生多、工作量大。提供给学生选择及要求学生选做的多个实训套件需要的电源不同。为了能够提供实训中不同套件的电源，需要具有可调直流电源。本文所述电源分为无级可调直流稳压电源及测试晶振两个模块。基于该实训课程需要的所购的可调直流稳压电源成本较高，数量有限，故研制该仪器以解决现存问题。该带测试晶振的无级可调直流稳压电源比专门的仪器相比，体积小巧，价格低廉、使用方便。晶振测试可用于51单片机12MHZ晶振的测试，市面上测试晶振的仪器比较少、且价格较高，51单片机的晶振经测试后再焊，可避免焊上坏的导致不易拆除、更换。

1 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的主要性能

可调直流稳压电源能够任意输出1.3-36V以内的直流电压，误差达到10%左右；实训所用晶振的测试误判率5%左右。

2 电原理图、方案及设计

2.1 无级可调直流稳压电源模块

电路主要应用了LM317。LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。其输出电压范围是1.2V-37V，最大负载电流为1.5A。使用时只需外接两个电阻即可设置输出电压。它的线性调整率和负载调整率比标准的稳压器好。LM317过载保护、输出短路保护、安全区保护等多种保护电路。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高得多的纹波抑制比。典型线性调整率0.01%，典型负载调整率0.1%。80dB纹波抑制比。输出短路保护，过流、过热保护，安全区保护。标准三端晶体管封装。

Vout≈1.25V*（1+R3/R2）

用LM317制作可调稳压电源，常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。如果增加一只三极管（如下图所示），在正常情况下，T1的基极电位为0，T1截止，对电路无影响；而当W1接触不良时，T1的基极电位上升，当升至0.7V时，T1导通，将LM317T的调整端电压降低，输出电压也降低，从而对负载起到保护作用。

2.2 晶振测试模块

主要通过三极管和周边元件构成电路满足“巴克豪森准则”（即公式a），（环路增益不能太大，否则也不起振，）形成震荡，使晶振起振，如果不起振，那么晶振就是坏的，从而鉴别晶振的好坏。

|H（jω0）|R1

2.3 仪器设备硬件设计电原理图

2.3.1晶振测试模块电路原理图如图1所示。 印制板为PCB板1。

2.3.2可调直流电压源模块电原理图如图2所示。印制板为PCB板2。

3 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的应用及使用

3.1 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的应用

该设备可作为需要直流电压源套件的电源：收音机电源、门铃电源、报警器电源、功放电源、收音机电源、51单片机电源，另外晶振测试模块可用于51单片机晶振测试。

3.2 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的使用

输出端正极（红鳄鱼夹）接电路正极，输出端负极（黑鳄鱼夹）接电路负极。将220V的电源线插头插在市电插座上。打开开关1，直流电压源指示灯（红）亮，调节旋钮，输出电压变化，其值显示在电压表头上；另外，打开开关K2，测试晶振，晶振电源指示灯（红）亮，如果晶振是好的，晶振质量绿指示灯亮，否则绿指示灯不亮。

3.3 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的调试

调试过程：测试晶振的电源指示灯串联的限流电阻阻值1.8K，原先过于偏低，发光二极管发烫，经过多次试验最终选定合适值为5.1K；无级可调直流电压源原先设计的可调电位器（用于调节输出电压）为4.7K，电压输出偏低，经过调试，最终确定为6.8K，电压输出符合要求；LM317选用铁壳封装，否则温度过高容易高温损坏。

参考文献：

[1] 姜爱婷，杨毅，杨静. 高频开关直流屏的设计[J]. 山东工业技术，2013（12）：41-38.

第2篇：直流稳压电源的设计范文

关键词：射极跟随器；直流电源；稳定

中图分类号：TN710.9

直流稳压电源的集成电路越来越多，但是一般集成的电压源输出的电压值都是固定的，一般为5V\12V\24V，所以在特殊情况下，当需要提高超过上述范围的电源电压时，一般采用分立电路来独立的设计电压电源电路，因此，如何进行电路设计以及怎样保证输出电压的具有稳定性就成为我们面临的一个难题。本文主要针对基于射极跟随器来构成直流稳定电源的设计，将从两个方面做主要介绍，一个是射极跟随器的分析，另一个是如何设计电源电路，从而保证输出电源电压不会由于负载变动而产生波动。

1射极跟随器分析

射极跟随器是指从基极输入信号，从发射极输出并跟随输入信号进行工作的一类放大器。它的主要特点表现为输入阻抗高，输出阻抗低，所以使输出电压几乎不受负载电流变化的影响而一直保持在一个相对稳定范围。所以经常将这类放大器用于多级放大电路的输入级和输出级上。下面是射极跟随器的简易电路图，如图1所示。

图1射极跟随器电路

其中，RL为负载电阻，从交流角度来看，电阻RE与RL并联，也就是说可以将电阻RL看成是并联在电阻RE上的，所以改变RL产生的影响与改变RE产生的印象是一样的。又因为对于一般的晶体管而言，它的发射极的电位受其基极的电位的影响远比受其发射极电阻RE的影响大得多。所以在发射极电流较小的情况下，我们一般认为发射极的电位只与基极的电位有关而不受其负载电阻RL的影响，所以改变负载电阻RL的阻值大小，输出电压的值保持不变，所以，一般可近似认为射极跟随器的输出阻抗为零。

射极跟随器的频率特性非常好，但是由于输入端的输入阻抗较高等原因，从发射极向基极加反馈时会容易引起震荡，所以必须考虑电源电路的去耦。

2直流稳定电源电路设计

直流电源电路是在射极跟随器电路的基础之上建立起来的，电路的输入信号采用输入直流电压信号，其简易电路如图2所示。

图2直流电源电路

在图2中，电容C1（0.1μF）是电源的小容量去耦电容，即用于降低电源对地的交流阻抗而使用的电容。从而抑制电源电路发生震荡，保证输入电压的稳定。根据电容的阻抗值与频率的关系 ，理论上来看，频率越高阻抗越小，但是根据真实的电容的阻抗值与频率关系的特性曲线得知，当频率超过某一特定的频率值之后，电容阻抗与频率不在满足这一等式，相反随着频率的升高，电容阻抗值可能会升高。

所以在实际应用中，小容量的电容（0.01-0.1μF）比较适合用于较高频率下，此时电容的阻抗较小；而相对大容量的电容（1-100μF）则比较适合用于频率较低的电路中，保证电路中电容的阻抗值最小。一般情况下我们用到的直流电源电路都属于低频电路，所以在这里为了减少布线的阻抗，用小容量的电容做去耦电容，并且布局时紧靠电源支路，从而保证去耦作用达到最优的效果。

电容C2是为减少输出端输出阻抗的而设计的电容。若在电源电路中存在负反馈回路，则整个电源电路的输出阻抗将会下降，所以可以说输出端阻抗对输出电压的影响不是特别明显，也就是说此时电容C2的设计不是必须的。但是在没有负反馈回路的电路中，考虑到输出阻抗对输出电压的影响，建议使用电容C2降低输出阻抗，从而保证输出电压的稳定性，此时电容C2一般取值为1-10μF左右。

根据要求输出的电压值，确定齐纳二极管D两端的电压值。在这里先假设要选用齐纳二极管的电压为5.6V。又因为，基极到发射极的偏置电压VBE（0.6V-0.7V）左右，所以可以大概算出，输出电压近似为5V。也就是说，选择合适的齐纳二极管就能得到任意的输出电压。当然考虑电路设计，为消除齐纳二极管的噪声，建议在齐纳二极管附近并联一个电容C3（10μF左右即可）。

G为比较放大器，将电路的输出电压Vout与基准电压V输入到比较放大器的两个输入端，再通过比较放大器的处理之后，将两者的比较结果返回到设计放大器的基极，这就构成了最基本的负反馈回路。

通过加入负反馈回路，当负载电阻或负载电流发生变化时，因为电路的贯通性必然导致输出电压Vout发生变化，但是又由于负反馈电路的存在，会在输出电压发生波动时通过反馈回路及时将电压波动反馈给输入端，并与设定值进行比较从而很大程度的抵消电压的波动，保证输出电压Vout基本恒定，且基本等于基准电压V。从而建立起一个能够输出稳定电压的电源电路。

参考文献：

第3篇：直流稳压电源的设计范文

关键词：电子负载；恒流控制；负载调整率

1 概述

电子负载具有体积小，调节方便，工作方式灵活，性能稳定，精度高等优点，被广泛应用于电源类产品和各类电子元器件的试验、测试、检定和老化环节。该方案基于盛群AD型单片机，设计了一种智能电子负载，与其他同类设计相比，具有直流稳压电源负载调整率自动测试功能。

系统原理整个智能电子负载系统由单片机、恒流控制电路、功率负载器件、电压电流检测电路、过压保护、供电电源等构成，系统原理框图如图1所示。

电子负载工作在定电流模式时，被测直流稳压电源输出的电流不变（以被测电源能提供相应电流为前提）。测试直流稳压电源负载调整率时，连接好测试电路，按键选定电源负载调整率测试功能，输入被测电源的额定电流、电压值，即可自动测试被测电源的负载调整率。

2 硬件电路设计

设计恒流电路使流过功率负载器件的电流值与数/模转换器的输出电压成线性关系。单片机控制数/模转换器输出电压，使恒流控制电路控制功率负载器件流过所需电流。电压电流检测电路把被测电源的输出电压和电流线性地转化成适合盛群单片机内部集成12位模/数转换器测量的量程，单片机切换多通道模/数转换器测量电压和电流检测电路的输出电压，完成测量被测电源输出电压和电流的功能。恒流及电压电流检测电路如图2 所示，其中Q1 是功率负载器件，用于吸收被测电源输出的功率。

图2中数/模转换器输出的电压经过电压跟随器U1B输入运算放大器U3 的同相输入端，运算放大器U3 通过采样电阻R6，差分放大器U4 等建立了深度负反馈，将运算放大器看做理想的放大器，由“虚短”、“虚断”可得：

UDAC=IR6A

式中：UDAC是数/模转换器输出的电压；I 是流过功率负载器件的电流；A 是由差分放大器U4 及R4 ，R5 等所组成电路的放大倍数，差分放大器U4 选用的型号为INA2134。从式（1）中可以看出，流过功率负载器件的电流与数/模转换器输出的电压成线性关系，因此可以通过单片机控制功率负载器件的电流。通过模/数转换器分别测量图2中ADC1 ，ADC2 处的电压，可以得到被测负载电源输出的电压和电流.

被测电源输出电压U 与ADC1 处的电压UADC1 之间关系式为：

被测电源输出电流I 与ADC2 处的电压UADC2 之间关系式为：

UADC2=IR6A

3 系统程序设计

系统程序采用模块编程，主程序调用各模块的方式实现。主要由定电流、被测电源输出电压检测、被测电源输出电流检测、负载调整率自动测试、按键检测、显示驱动等模块组成。

整个系统有两个工作模式：定电流工作模式和负载调整率自动测试模式。

定电流工作模式同时显示被测电源输出的电压和电流，系统上电后单片机首先进行各模块的初始化，最后在主循环中不断地检测各个标志位，以判断工作模式，通过检测按键来改变标志位。

直流稳压电源负载调整率S 表达式为：

式中：U 表示直流稳压电源设定的额定电压值；Uo 表示空载输出的电压值；Um表示满载时的输出电压值。

直流稳压电源负载调整率自动测试功能在定电流的基础上进行编程实现，负载调整率自动测试流程图如图3所示。

4 结语

以盛群单片机HT45XX为主控芯片设计了一种新型智能电子负载，使运算放大器工作在深度负反馈条件下实现功率负载恒流，该单片机自带12位ADC转换器，选用12 位串行数/模转换器，设计过压过流保护电路，通过软件编程实现直流稳压电源负载调整率自动测试功能。实际设计与制作表明，该方案满足设计要求。

第4篇：直流稳压电源的设计范文

【关键词】电子 线路实验 分析

一、电源的应用背景

电源可分为交流电源和直流电源，它是任何电子设备都不可缺少的组成部分。交流电源一般为220V、50HZ电源，但许多家用电器设备的内部电路都要采用直流电源作为供电电源，如收音机、电视机、带微控制处理的家电设备等都离不开这种电源。直流电源又分为两种：一类是能直接供给直流电流或直流电压，如电池、蓄电池、太阳能电池、硅光电池、生物电池等；另一类是将交流电变换成所需的稳定的直流电流或电压，这类变换电路统称为直流稳压电路。现在所使用的大多数电子设备中，几乎都必须用到直流稳压电源来使其正常工作。220V、50HZ的单向交流电源变压器降压后，再经过整流滤波可获得低电压小功率直流电源。然而，由于电网电压可以有+10%变化。为此必须将整流滤波后的直流电压由稳压电路稳定后再提供给负载，使负载上直流电源电压受上述因素的影响程度达到最小。直流电源电压系统一般有四部分组成，他们分别是电源变压器、整流电路，滤波电路、稳压电路。

二、总体设计

（一）设计的目的和任务

1、设计目的

（1）了解整流、电容滤波电路的工作原理；（2）掌握集晶体管稳压电源设计方法；（3）掌握仿真软件EWB使用方法；（4）掌握稳压电源参数测试方法。

2、设计任务

（1）稳压电源的主要技术指标：① 电网供给的交流电压为220V，50Hz；② 输出电压为6～12V；③ 输出电阻《0.4Ω；④ 最大允许输出电流2A； ⑤ 稳压系数S《8*10-?；⑥ 输出纹波电压《10mv（当Io=2A）；⑦ 具有限流保护功能，输出短路电流

（2）设计要求：① 根据设计要求确定直流稳压电源的设计方案，计算和选取元件参数。② 完成各单元电路和总体电路的设计，并用计算机绘制电路图。③ 完成电路的安装、调试、使作品能达到预期的技术指标。④ 给出测试各项技术指标的方法，撰写测试报告。

（二）设计原理

1.设计原理

电子线路在多数情况下需要用直流电源供电，而电力部门所提供的电源为220V、50HZ交流电，故应首先经过变压，整流，然后在经过滤波，和稳压，才能够获得稳定的直流电稳压电路稳定后再提供给负载，框图如下：

2.串联型晶体管稳压电路

晶体管串联稳压电源的组成，220V交流市电经过变压，整流，滤波后得到的是脉动直流电压Vi，他随市电的变化或直流负载的变化而变化，所以，Vi是不稳定的直流电压，为此，必须增加稳压电路。稳压电路取样电路，比较电路，基准并电压，和调整元件等部分组成

（三）总体设计方案

1.变压环节

通电为电压220V，频率为50Hz，为了保证后面可调范围为6～12V，选择初次级线圈匝数比为2000：141的pq4-10

2.整流、滤波环节

实验选择4个IN4002的二极管作为整流电路

因为市电频率是50Hz为低频电路，选择RC滤波电路。本实验选择的电容为1200μF

3.稳压环节

（1）调整元件。作为一个理想的电源，其内阻应该尽量小才能保证具有稳压的效果，根据晶体管放大器的知识可知：共集电极电路的输出阻抗最小。所以选择共集电极电路来实现，且尽量选择β值较大的晶体管，但是后来会发现并不是如此。由于电流和功耗等的影响，所以最好采用复合管来实现该要求，且有一个大功率管就可，本实验该电路选择的晶体管型号为2N3414（早期电压为51V，测试前高电流拐点为4.6A，功率很大），其它两管为小功率管MRF9011

（2）取样电路。这部分由两个电阻和电位器来实现，通过调整电位器的使输出电压的可调范围从6V到12V。

4.参数计算

输出电压 V0=5.982～12.15V

最大输出电流2A

R0计算：Ro=ΔVo/ΔIo*Vo

RL=50 Vo=7.177V，Io=143.5mA

RL=100 Vo=7.181V，Io=71.82mA

R0=0.35

稳压系数：s=0.038

Ro=ΔVo/ΔIo*Vi/V0

当vi=23.16v时候，v0=7.176

当vi=20.86v时候，v0=7.146

通过计算可得S=0.038

符合要求

纹波电压20.1mv

输出电流=3.016A

三、结束语

通过这次课程设计，我对于模电知识有了更深的了解，尤其是对串联直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究。在电路的仿真过程中也提升了我的动手能力，实践能力得到了一定的锻炼，加深了对模拟电路设计方面的兴趣，理论与实践得到了很好的结合，加深自己对实用价值和理论的统一的了解，但对于理论和实际应用的统一和对于器件在实际中的使用还有很大的不足，不能在使用器件时选择合适的参数的器件，不能根据器件的编号知道器件的基本功能。在这方面需要很大的提高。

第5篇：直流稳压电源的设计范文

关键词：任务；驱动法；《模拟电子技术》；课程；应用

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）22-024-01

《模拟电子技术》是电子技术应用专业的一门重要基础课，具有较强的实践性、操作性和应用性。任务驱动教学法主要通过教师对学生学习任务设计，将教学内容分解成一个个电子产品的制作任务，指导学生搜集资料，找到解决任务的方法，循序渐进的完成学习任务，来达到教学目标。它有效地培养了学生实践操作能力，充分调动了学生的学习积极性。结合我校学生自身特点以及将来就业岗位对专业能力的要求，笔者尝试将任务驱动教学法引入本课程教学，将“任务驱动”教学法贯穿于整个教学过程，注重学生应用能力、团队协作精神和创新能力的培养。

“任务驱动”以“任务”激活学生的学习动机，激发了学生的求知欲望，是一种有效的学习方法。从相对比较简单的实例入手，教师给学生布置给一个个“任务”，当学生们通过自己的努力完成时，他的心理上就会获得一种成就感。随着一项又一项任务的完成，学生成就感的不断提升，增强学生的自信心和自主学习的能力。他们从被动学习逐步转变为主动学习，进而又带动理论学习和实践操作，同时还能培养他们独立探索、勇于开拓进取的精神。

任务驱动法是建构主义学习理论基础上的教学方法，对于教师而言，教学方式更为灵活，组织引导更重精当。对于学生而言，课堂学习更为开放民主，思考、探索更需交流、发现和创新更为主动，使课堂教学过程充满生命个性的闪光和智慧的灵感，将教学过程转变为学生以完成任务为主的空间互动式的探究学习，使学生在课堂上改变“身在曹营心在汉”的梦游，始终处于注意力集中，情绪高涨的积极学习状态。每个学生都能怀着浓厚的兴趣，带着极大的热情参与到解决完成“任务”的过程中。通过“任务”的完成实现知识的重构。

下面是本人基于任务驱动教学法在直流稳压电源的制作与调试课题中进行实践的教学案例。 由任务分析、学习目标、教学设计和教学反思四个要素组成，其每个要素的具体内容如下：

一、任务分析

直流稳压电源的制作与调试是模拟电子技术中的一个非常重要的模块。直流稳压电源在电子产品中应用十分广泛，设计此任务，能够贴近学生实际生活，激发兴趣和他们的求知欲。 学生已掌握电压、电流等基本概念，并掌握电阻、电容、电感等常用元器件的特性和基本应用。在技能方面，能够熟练运用焊接技术和使用常用仪器仪表。 通过任务分析，学生查找资料，小组讨论，绘制出方框图。

根据直流稳压电源的技术指标及要求，其电子线路设计如下：首先由变压器 将市电 220V 交流电降为低压；其次是二极管 VD1～VD4 组成的整流电路，利用二极管的单向导电性将低压交流电转换成单向脉动的直流电；第三，利用电容 C1 两端电压不能突变的特性，滤除单向脉动直流电中的交流成分；最后，三端式集成稳压器，用来稳定由于电网电压波动、负载变化等引起的输出电压的变化。

二、学习目标

总学习目标： 通过学生对简易直流稳压电源的制作，掌握晶体二极管的单向导电性、二极管的参数选择以及直流稳压电源的工作原理等相关理论知识，同时增强对电子产品的制作工艺的认识，提高学生的动手操作能力。

三、教学设计

根据模块内容把该项目分解成以下几个任务：任务一：根据 方框图设计整流电路；任务二：手工制作PCB板；任务三：安装三端可调稳压电源；任务四：整机调试与排故。

四、教学反思

第6篇：直流稳压电源的设计范文

[关键词]稳压 连续可调 电源设计

一、几种设计方案及分析

(1)晶体管串联式直流稳压电路。该类电路中,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从0 V开始调节。

分析:单纯的串联式直流稳压电源电路很简单,但增加辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元件,电路的可靠性难以保证。

(2)采用三端集成稳压器电路。一般采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,可用软启动电路以适应所带负载的启动性能。

分析:该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。在实际中,如果对电路的要求不太高,多采用此设计方案。

(3)用单片机制作的可调直流稳压电源。电路可通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的参数,使用软启动电路,获得3～26V,驱动能力可达1.5A,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。

分析:该电源稳定性好、精度高,并且能够输出±26V范围内的可调直流电压,且其性能优于传统的可调直流稳压电源,但是电路比较复杂,成本较高,使用于要求较高的场合。

二、实现方案

1.原理分析

①采样电路:分别由滑动变阻器R5与电阻R4组成电阻分压器,将输出的直流电压的V0一部分取出送到比较放大器,放大后控制调整环节,取样电压VE为:

在正常情况下,取样电压可近似等于基准电压则有:

改变取样电路的分压比,就可以调节V0的大小。即调节滑动变阻器R5的大小,改变输出。

②基准电压:基准电压是一个稳定度较高的直流电压,利用发光二极管(绿色)的正向电压特性,起“稳压”作用。当二极管的正向电流ILED2变化不大时,其正向压降VLED2≈1.9V比较稳定。用以作为调整比较的标准,R3是稳压管的限流电阻。LED2兼做电源指示。

③比较放大电路:比较放大器是一个直流放大器,由VT3构成。将取样电压VE与其准电压VLED2进行比较,二者的差值经T3放大后,控制(VT1、VT2)的调整管,用以稳压输出。

④调整电路:调整电路是稳压电源的核心环节,输出电压的稳定是通过调整管的调节作用来实现的。稳定电路输出的最大电流也主要取决于调整电路。所以调整管使用的参数不应超过器件的极限数据。

由电网电压的波动或负载电流发生变化而使输出电压V0发生变化时,则有T1的自动调节,其稳压过程:

当V0VEVB3IB3IC3VCE3(VBE2)IB1IC1VCE1V0

从而使V0基本不变。

⑤过载保护电路:串联调整型的稳压电源和负载是串联的,当负载电源过大或短路时,大的负载电流和短路电流全部流过调整管,此时负载端的压降小,几乎全部的整流电压Vc加在调整管的c和e的极之间。使调整管的βVce0、ICM、PCM超过正常值。调整管会很快烧坏。R2和LED1组成的过载及短路保护电路,因串联调整型的稳压电源调整管和负载是串联的,当输出过载(输出电流过大),电阻R2上的压降VR2增加到一定值后LED1导通,使调整管VT1、VT2的基极电流不再增大,限制了输出电流的增加,起到限流保护作用。

附加功能:

(1)充电功能

本基础电路的输出端(可看作C3两端)即可实现对电池等的充电功能。通过调节滑动变阻器R5的阻值,可实现对不同型号电池的充电功能。

(2)放大部分

将电压放大,由于放大器最大输出电压的限制,故采用两个放大器,两放大器输出电压大小相等、符号相反。

(3)D/A转换电路(数模转换器)

D/A数模转换电路一般采用DAC0832集成芯片

输入用脉冲触发。具体在本文后面有介绍。

2.电路图(略)

三、电路参数设计

1.主要技术指标。(1)输入电压:AC: 0～220V。(2)输出直流稳压(Io=1.5A):Uo=26V。(3)输出直流电流:额定值150mA,最大值300mA。(4)具有过载,短路保护,故障消除后自动恢复。(5)充电稳定电流:60mA(±10%),充电时间10-12小时。(6)工作温度范围:TA=0～50℃。

2.极限参数。可视具体情况而定。

3.电路参数(略)

四、问题及展望

1.输出电压Vo达不到要求的26V。在电路后增加两个运放组成放大装置来解决问题。同时增加电阻,这样输出电压和输出电流就都达到了实验要求。

2.为使设计更加实用,要使得输出的电压更方便于他人,欲加装DAC芯片使模拟信号转变为数字信号,设计中也有涉及。

3.数码管显示数值停留在0不发生变化,这是因为放大电路中运放等的延迟作用!在延迟作用下,输出电压要经过一定时间的缓慢增加,然而DAC芯片却在刚有电压时触发灯就亮了,即数码显示管数值定在00不再发生变化。将DAC的触发电平换成脉冲触发,就能使数码管“动”起来。

4.但是DAC电路中仍有不足,是显示数码管显示的是十六位进制的数转化为二进制的数,有待进一步的研究和设计。

参考文献:

第7篇：直流稳压电源的设计范文

关键词 STM32单片机；控制；无线遥控；直流减速电机

中图分类号：TP87 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0031-02

目前在政府部门、学校、企业，商场等场所在一些特定时候都会悬挂条幅，然而悬挂条幅一般都采用人工悬挂的方法具有一定的危险性。随着信息时代的飞速发展，特别是自动控制与单片机控制的发展，可以应用自动控制系统来完成对条幅的悬挂。本文基于stm32单片机设计了一种可遥控自动条幅悬挂系统，采用STM32F103C8作为主控芯片，该芯片性能高、成本低、功耗低，保证了所设计系统的稳定可靠。

随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们也越来越追求物质的使用方便安全，本文所设计的可遥控自动条幅悬挂机，通过无线遥控器来控制条幅的升降，它集成了机械，电子，计算机控制于一体。通常人们悬挂条幅时都是人工操作，不仅工作效率低，而且还就具有高风险，操作不当，人们就会受到伤害。因此我们研究设计了可遥控自动条幅悬挂机，它代替了人工悬挂条幅，降低了危险，提高了工作效率。

1 系统总体结构

图1 自动控制升降条幅系统框图

系统框图如图1所示，stm32单片机是核心控制芯片，最高工作频率为72 MHz，满足本系统处理速度和实时性需求。工作过程通过无线遥控，由单片机发出指令，对控制电机的继电器进行驱动，让电机正转或反转，控制条幅升降。直流稳压电源部分设计采用LD3985，WRB1205ZP实现隔离稳压电源为电路板中数字部分供电，K7805为非隔离稳压电源为模拟部分供电；报警系统部分设计采用霍尔电流检测的方法，当电机没有正常工作或条幅超重时，通过电流传感器采集电机电流信号，以实现负载过高、电机异常等状态的判断与报警；无线遥控模块，采用433M频率传输芯片实现10 m内的控制信号传输；直流减速电机控制部分设计采用单片机控制继电器的开闭，进而控制直流减速电机的转动。

2 系统主要硬件设计

2.1 直流稳压电源设计

本系统的内部电路供电电源为12 V，但是由于一些芯片的工作电压为5 V和3 V所以设计以下降压电路如图2所示，12 V电源给直流减速电机供电，5 V给光耦原件、继电器、电流传感器供电，3 V给stm32主控芯片及蜂鸣器供电。

2.2 报警系统设计

此报警系统是通过基于霍尔感应原理的电流检测芯片输出一个线性的电压信号给单片机，来判断电机是否正常工作。如果横幅超重电机超负荷工作则常蜂鸣器报警、黄色指示灯亮。当电机正常工作时，电流检测芯片输出一个合理的电压信号，此时绿灯亮；当电机遇故障或严重超负运行，则电机会自动断电保护并发出声光报警，进而达到报警和保护的目的。设计选用的是ACS712一种线性电流传感器，该器件内置有精确的低偏置的线性霍尔传感器电路，能输出与检测的交流或直流电流成比例的电压。具有低噪声，响应时间快。

图3 电流传感器电路图

2.3 直流减速电机的控制设计

直流减速电机为条幅升降系统提供动力，本设计通过stm32单片机来控制继电器的开闭从而改变直流减速电机两端电压极性，即控制电机的正反转，实现条幅的升降。在单片机与继电器之间，采用了光电隔离技术，能够有效地避免在电机转动时对主控芯片的干扰。

图4 继电器控制电路

2.4 无线遥控模块

本模块采用433M频率传输芯片，通过遥控器发出指令，由传输芯片传给单片机，再通过单片机来控制电机转动，达到条幅升降的效果。433 MHz无线收发模块，低功耗，低速率，低成本，准确有效，安全可靠。当电压变化时发射频率基本不变，和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。

3 系统软件设计

本设计利用的是keil4编译环境，通过J-LINK把程序下载到stm32单片机中。具体的程序框图如图5所示。

3.1 硬件调试

硬件调试采用单独模块调试，然后系统整体运行调试的思路。

1）直流稳压电源调试：通过系统内部供电12 V，依次用万用表测得LD3985的输出电压是否为5 V，WRB1205ZP的输出电压是否为5 V，K7805的输出电压是否为3 V，若满足要求的则直流稳压电源工作正常。

2）报警系统与直流减速电机控制模块调试：通过单片机控制继电器，能否控制电机的正转反转，若能则直流减速电机控制模块工作正常；当电机正正转时，卡住电机使电机不能正常工作，此时蜂鸣器是否报警，若报警则报警系统工作正常。

3）无线遥控模块调试：通过无线模块调试，当按下“A”键时，电机正转；当按下“D”键时，电机停止转动；当按下“B”键时，电机反转；当电机在堵转的情况下，电机停止工作并且蜂鸣器和黄色指示灯报警，按下“D”键时确认取消报警。若各个功能均能正常工作则无线模块调试成功。

图5 具体程序框图

3.2 软件调试

采用模块化设计，结构清晰，各个模块对应功能明确，在调试采用逐步的方法，先对各个模块在线调试，当各部分功能实现后，再对整个系统主程序完整调试。全部采用C语言编写，除语法与逻辑差错外，当确认程序没问题是，可下载到单片机运行调试。

4 实施效果

将制作好的条幅挂在条幅悬挂机上，接通电源，手持遥控器按“A”键，则条幅将随着电机的转动向上运动，此时绿灯亮电机运行正常；当条幅上升到目标位置时，通过该位置的接近开关使横幅自动停止绿灯熄灭，如果在特定场合需临时调整高度也可以手动调节；当活动或会议结束，需要撤下条幅时，通过“B”键控制电机反转使条幅降下来，按“D”键横幅停在指定位置；当电机堵转时电机会自动停止工作并发出声、光报警，经工作人员确认故障后按“D”键取消报警；当条幅超过一定重量产生安全隐患时，则蜂鸣器和黄色指示灯报警。

该装置实现了以下功能。

1）实现对条幅的自动悬挂和自动降落功能。

2）实现无线遥控器对条幅悬挂机进行控制。

3）实现具有超重自动报警、电机异常报警功能。

因此我们所设计的基于stm32单片机的可遥控自动条幅悬挂机的优点，代替人工手动升降条幅，缩短会场布置时间，降低危险；悬挂机体积小，具有防雨功能，适用与室内以及室外场合，安装更加方便。

5 结论语

此可遥控自动条幅悬挂机经过我们多次的实践和检测，可以实现对条幅的可遥控悬挂，满足在各种条件下对条幅正常悬挂的要求。同时具有结构简单、牢固、操作灵活省力、性能可靠并便于养护维修的特点。因此，基于stm32单片机的可遥控自动条幅悬挂机有着很好的应用前景，在生产生活中会用广泛的应用。

参考文献

[1]STM32F10X数据手册[M].2001.

第8篇：直流稳压电源的设计范文

关键词：AC-DC 开关电源 设计

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）04-0142-01

本设计AC-DC的直流稳压可调的开关电源，它的性能优越，电压可调，体积小、重量轻、性价比高，将更加普遍使用于生活当中。

1 设计要求

（1）基本要求。输入电压：单相交流额定电压有效值220V±20%。频率：频率范围 45-65Hz。电流：在满载运行时，输入220V，小于8A；在264V时，冲击电流不大于18A。输出电压U。可调范围：30～36V。最大输出电流IOMAX：2A。输出噪声纹波电压峰―峰值Uopp≤1 V。DC―DC变换器的效率q≥70%。（2）性能拓展。进一步提高效率，使q ≥85%；排除过流故障后，电源能自动恢复为正常状态。

2 方案总体设计

步骤如下：隔离变压=>整流滤波=>高频变换=>控制电路=>调整输出。

说明：本电路主要采用3块集成芯片实现对电路的控制，分别是IC1（NCP1050）、IC2（光耦合器SFH615）、IC3（可调式精密电压调节器TL431）。

该方案的优点：（1）电路结构简单，转换效率高稳压性能优，并且转换效率高；（2）性能优越，电压可调，体积小、重量轻、性价比高，可普遍使用于生活当中；（3）NCP1050，TL431等芯片器件功能强大，设计起来比较简单。

3 电路的安装与调试

图1所示：

第9篇：直流稳压电源的设计范文

【关键词】基于工作过程；六步法；模拟电子技术；教学模式改革

一、《模拟电子技术》课程改革的必要性

我国经济的快速发展需要大批的高技能高素质的劳动人才，特别是电子行业产业的发展技术推陈出新，变化更是日新月异，高技能人才紧缺，高职院校成了培养高技能人才的主力军。近几年来，我院对电类专业的毕业生跟踪调查发现：毕业生就业率较高，但进入职业角色的适应期较长，且岗位技能水平不高，企业对毕业生的职业能力评价也不高。经过深层的调查和分析，出现以上问题的主要原因在于学生在校学习期间理论与实际操作之间没有很好地对接，实践技能没有得到很好的培养和提高。因此，电类学生的教学模式改革势在必行。《模拟电子技术》课程作为电类专业的一门专业核心基础课程，在教学改革浪潮中必须走在前面。下面我们以《模拟电子技术》课程为例，探讨新的教学模式的实施。

二、基于工作过程的六步教学法

近年来，德国基于工作过程导向的高等职业教育理论以及在此基础上提出的“学习领域”课程建设方案迅速成为我国各大院校特别是职业院校专业建设、课程开发、课程建设及其教学模式实施的理论指南。基于工作过程的教学模式将相关内容的理论教学和实训教学整合成工作过程的项目任务内容，打破理论课与实践课的界线，将理论和实践教学巧妙地融合在一起。而六步教学法就是根据学生的心理特征和认知规律，将一节课在程序上和时间上科学地加以规划，融教法和学法于其中并辅以现代教学手段，达到大面积提高教学质量的一种新型教学方法。它包括：信息、计划、决策、实施、检查、评估六个工作步骤。我们将“六步法”与“基于工作过程导向”的项目教学模式相结合，模拟企业真实的工作环境，让学生亲身参与到工作过程之中，学习和掌握与工作过程相关的知识和技能，学会从工作过程的全局出发分析问题和解决问题，从而获得与工作岗位更贴近的职业能力。

三、基于工作过程六步教学法的具体实施过程

根据“六步法”的六个环节可将《模拟电子技术》的项目实施过程划分为项目引入及信息收集、项目计划、确定方案、实施方案、电路检测及调试、演示讲解及总结评价。各阶段的教学时间安排可根据教学内容和学生情况确定。下面以直流稳压电源的设计与制作为例，探索六步法的实施过程。

教师首先将学生分成5、6组，每组8-10人为宜，分组的方式由教师自己决定，由各小组成员选出各组小组长。然后在学生当中选出一个项目负责人，该负责人最好是技术能力强、较有威信的班干。

1.项目引入及信息搜集

教师结合学生前面所学的专业知识以及职业岗位能力的要求，设定合适的项目任务，学生则以小组成员合作的形式完成项目。为了激发学生的兴趣，教师可将自己事先做好的项目成品展示给学生看，演示项目成品的功能，让学生对项目有一个初步的认识。任务要求不必太多，可放宽范围给予学生设计空间。根据引入的项目任务，学生应通过互联网或参考书等搜集项目需要的专业知识。教师向学生讲解项目中应用到的新知识点。

项目任务：用分立元件设计并制作一个输出可调直流稳压电源，要求输入交流电压220V，f=50HZ，输出可调直流电压。用万能板或自制PCB板焊接电路。

信息搜集：直流稳压电源的工作原理，三端可调集成稳压器的基本资料，电容、二极管、集成稳压器的测量方法，万能板布线方法或印制板图设计及制作（Protell 99设计及制作）、焊接技术等。

2.项目计划

各小组根据搜集的资料，分析可调直流稳压电源的工作原理及设计需求，设计与规划完成项目的步骤与方法，形成一个初步可行的方案。例如：根据搜集的资料和项目要求选择元器件，并列出所需元器件清单，画出可调直流稳压电源的电路图，撰写计划书，制定任务分配表及进度表等。

3.确定方案

各小组通过分析所设计的电路中各元件的作用来确定电路的可行性，为了确保电路的可行性以及确定电路各元器件的参数，可用仿真软件Multisim对设计好的原理图进行测试。通过小组讨论和组员提意见的方式完善小组的方案，最后确定最佳方案。在这一过程中教师对方案的决策可提出意见但不能过分干涉，要知道学生可能会有错误的决策，但错误也是一种学习的过程，甚至通过修正错误的方案达成既定目标，可以让学生获得更大的提升空间。

4.实施方案

各小组实施确定的方案，包括购买元器件、画印制板图或装配图、组装电路等。小组成员根据任务分配表中分配的任务执行。组装电路可在自制的PCB板上焊接（如果学生已学或正在学Protell99制图软件），也可用万能板设计电路的走线和元件的排列布置。

5.电路检测及调试

对焊接完成的可调直流稳压电源进行检查，检查电路是否连接正确，焊接是否合格，用万用表检查有无短路和断路现象。若安装的电路有故障存在，工作小组应根据故障现象对照电路原理图进行讨论分析，利用仪器及仪表具体排查可疑故障点，找到确切的故障点并进行相应的修改。经确认无故障后进行调试，用示波器观察整流、滤波、稳压后的波形，用直流电压表测量整流、滤波、稳压各输出点的直流电压。电路调试及故障排除的整个过程要在老师的监护下由学生独立操作完成。

6.演示讲解及总结评价

各小组轮流上讲台将自己的作品进行展示和讲解，包括分析设计思路、电路原理、制作过程中遇到的问题及解决方案、故障排除的过程、调试的结果等。每个学生要围绕可调直流稳压电源的设计与制作撰写实训报告，实训报告应包括查阅的资料、电路原理图和印制板图或装配图、电路原理分析、制作电路注意事项、电路的调试和故障的排除、感想收获等。根据各小组的讲解、展示的作品和实训报告进行评价。评价的方式包括学生互评和教师评价：

（1）学生互评包括组内评和组间评。组内评是由工作小组组长组织组员点评在完成工作任务中各小组成员的表现及完成任务的情况，并确定等级；组间评是由项目负责人组织各小组组长点评完成本项目过程中的优点及缺点，并确定各工作小组等级。综合组内评和组间评得出学生互评的结果。

（2）教师集中所有学生点评项目完成的质量，检验其是否合格。教师点评态度要中肯，以肯定优点为主。教师结合项目的完成情况对学生进行评价，评价要点包括工作分配是否合理、成员间的合作意识、提交资料的质量、作品的美观、功能的实现、在完成项目中存在的亮点及不足。

在六步教学法实施过程当中，实施的主体应该是学生，教师在其中的作用是主持和引导。理论上《模拟电子技术》的教学最好能按照以上六步进行，但在实际教学过程中教师很难保证每一次教学过程都能完成这六步。老师在设计教学时要有这六步的思想，尽量地呈现一个完整的教学过程。

但在实际的教实施过程中，基于工作过程的六步法教学也存在一定的问题：

（1）因六部教学法的实施主体是学生，学生在行动上拥有较大的自由空间，但许多学生自觉自律性、主动性较差，不能很好地参与到学习过程之中。一个组往往只靠一两个学生执行项目任务，其他学生等着坐收成果，所以学生的行动需要加强巡视和规范。

（2）学生解决问题的能力有待提高。面对众多的资料，学生往往不知道如何取舍，面对问题，不能够通过知识迁移和协作探究解决问题，表现为对教师和对能力强的学生依赖性强。

（3）该六步教学法对教师的要求非常高，时间比较难掌握，因为每一步的任务不一样，学生的水平不一样，关注的点也不一样，有时候会出现一些不可预见的意外而影响实施的进程。由此可见在运用这六步教学法的时候，老师需要做很多功课。如每个组的项目方案不一样，因此老师要掌握该项目不同方案的知识，才能指导学生完成自己的项目。

（4）教学法在我国高校中运用不多，方法还不成熟，教师需要进一步的探索和学习，而学生对此也要有一个适应的过程。在这种情况下，我们可以把它进行分解，比如只运用六步法中的两三步，进行一个小型的设计，让学生们逐渐熟悉和接受，老师也可以在此过程中运用和揣摩这种方法，等有了一定经验之后，再进行整个六步法的教学。

随着基于工作过程的六步法的推广，它的弊端也日益显现出来，这需要我们的教学工作者在以后的教学实践中不断认识、探索和研究，寻求出解决方案，更好地实践基于工作过程的六步教学法。

参考文献

[1]黄建民.项目教学“六步法”的设计与实施初探[J].新校园，2011（6）.