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直流穩壓電源的設計范文1
關鍵詞：連續可調；直流電源電路；軟啟動；電壓補償；LM317
中圖分類號：TN710
文獻標識碼：B
文章編號：1004―373X(2008)04―012―03
1 引 言
電子電路要正常工作，電源必不可少，并且電源性能對電路、電子儀器和電子設備的使用壽命、使用性能等影響很大，尤其在帶有感性負載的電路和設備(如電機)中，對電源的性能要求更高。在很多應用直流電機的場合中，要求為電機驅動電路提供1個其輸出能從0 V開始連續可調(0～24 v)的直流電源，并且要求電源有保護功能。實際上就是要求設計一個具有足夠調壓范圍和帶負載能力的直流穩壓電源電路。該電路的設計關鍵在于穩壓電路的設計，其要求是輸出電壓從0 V開始連續可調；所選器件和電路必須達到在較寬范圍內輸出電壓可調；輸出電壓應能夠適應所帶負載的啟動性能。此外，電路還必須簡單可靠，能夠輸出足夠大的電流。
2 電路的設計
符合上述要求的電源電路的設計方法有很多種，比較簡單的有3種：
(1)晶體管串聯式直流穩壓電路。電路框圖如圖1所示，該電路中，輸出電壓Uo經取樣電路取樣后得到取樣電壓，取樣電壓與基準電壓進行比較得到誤差電壓，該誤差電壓對調整管的工作狀態進行調整，從而使輸出電壓發生變化，該變化與由于供電電壓u1。發生變化引起的輸出電壓的變化正好相反，從而保證輸出電壓Uo為恒定值(穩壓值)。因輸出電壓要求從0 V起實現連續可調，因此要在基準電壓處設計輔助電源，用于控制輸出電壓能夠從0 V開始調節。
單純的串聯式直流穩壓電源電路很簡單，但增加輔助電源后，電路比較復雜，由于都采用分立元件，電路的可靠性難以保證。
(2)采用三端集成穩壓器電路。如圖2所示，他采用輸出電壓可調且內部有過載保護的三端集成穩壓器，輸出電壓調整范圍較寬，設計一電壓補償電路可實現輸出電壓從0 V起連續可調，因要求電路具有很強的帶負載能力，需設計一軟啟動電路以適應所帶負載的啟動性能。該電路所用器件較少，成本低且組裝方便、可靠性高。
(3)用單片機制作的可調直流穩壓電源。該電路采用可控硅作為第一級調壓元件，用穩壓電源芯片LM317，LM337作為第二級調壓元件，通過AT89CS51單片機控制繼電器改變電阻網絡的阻值，從而改變調壓元件的參數，并加上軟啟動電路，獲得0～24 V，0.1 V步長，驅動能力可達1 A，同時可以顯示電源電壓值和輸出電流值的大小。
正、負端壓差控制電路的作用是減少LM317和LM337輸入端和輸出端的壓差以降低LM317和LM337的功耗。穩壓電路由三端穩壓芯片LM317(負壓用LM337)及器件組成，輸出電壓控制電路采用繼電器控制的電阻網絡。電阻網絡的每個電阻都需要精密匹配，電阻的精密程度直接影響輸出電壓的精度。電壓電流采樣電路由單片機控制實時對當前電壓電流進行采樣，以修正輸出電壓值。掉電前重要數據存儲電路用以保存當前設置的電壓值，可以方便用戶在重新上電后不用設置，而且也不會因為電壓值過高損壞用戶設備。
該電源穩定性好、精度高，并且能夠輸出±24 V范圍內的可調直流電壓，且其性能優于傳統的可調直流穩壓電源，但是電路比較復雜，成本較高，使用于要求較高的場合。在實際中，如果對電路的要求不太高(這種情況較多)，多采用第二種設計方案。
3 實際電路的設計
電路采用三端集成穩壓器電路方案，電路原理圖如圖4所示。其中IC為三端集成穩壓器。晶體管T，阻R3和電容器C組成軟啟動電路。電阻R4和二極管D組成電壓補償電路。電容C2為輸出濾波電容。
(1)三端集成穩壓器LM317及其調壓原理。圖4中IC采用了LM317系列三端集成穩壓器，其輸出電壓調節范圍可達1.25～37 V，輸出電流可達1.5 A，內部帶有過
(3)軟啟動電路設計。軟啟動電路由晶體管T，電阻R3，R和電容器C組成。其作用是使電路輸出電壓U0有一個緩慢的上升過程，以適應感性負載(如直流電機)的啟動特性。當輸入電壓U1接入時，因C上的電壓不能突變，故T因基極電位較高而飽和導通，使U2(LM317的2腳電位)和U3都很低，故U0很小，隨著C的充電，T的基極電位下降，其集電極電位(即U2)升高，使U3升高(因U32為一穩定電壓)，所以U0也升高。當C充滿電時，T被截止，啟動電路失去作用，U0也達到設定值。啟動的時間可以通過改變C和R的值進行調整。
(4)改進方案。由于該電路的輸出電壓的調整完全依賴電電位器R2的改變，因此R2的改變范圍較大，這樣在輸出電壓的調整過程中，容易調過頭或調不足，要準確地實現0～24 V寬范圍的電壓任一電壓有些調整比較麻煩，必須反復調整，只依賴R2是比較困難的，如果將電位器R2用一個電位器R′2和電阻R檔串聯實現，通過一個開關實現電阻R檔的改變從而改變輸出電壓的范圍，并在所選擇的輸出電壓范圍內通過改變電位器R′2的阻值得到所需要的準確的直流電壓輸出。電路如圖6所示。
直流穩壓電源的設計范文2
【關鍵詞】DC-DC轉換 LM5117芯片 直流開關穩壓電源
開關電源是利用電子開關器件通過控制電路，使電子開關器件不停地“接通”和“斷開”，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制，從而實現電壓變換、輸出電壓可調和自動穩壓。常用開關穩壓電源電路結構復雜，且難于實現穩壓數字化調節，本文介紹一種以LM5117為核心降壓芯片的直流穩壓電源，該電源設計簡單，可實現輸出穩壓數字化調節且工作效率較高。
1 電源整體設計
1.1 設計要求
輸出電壓偏差|UO|≤100mV；
最大輸出電流IO≥3A；
輸出紋波Uopp≤50mV；
負載調整率Si≤5%；
電壓調整率Sv≤0.5%；
效率η≥85%；
重量小于0.2kg；
具備過流保護和負載識別功能。
1.2 設計方案
本開關穩壓電源主要由電流檢測部分、過流保護部分、降壓部分、負載識別部分和輸出電壓調節部分組成，其工作原理框圖如圖1所示。直流穩壓電源輸出固定16V，經過LM5117為核心的Buck電路輸出穩定可調電壓，在輸出電路中串入電流檢測模塊送入單片機A/D采集并判斷電流是否大于動作電流，在Buck電路輸出端增加一個負載識別端口，外接電位器按U0=R/1k得到輸出電壓設定值，由單片機D/A控制輸出電壓到達設定值，構成閉合控制回路，其電路原理圖如圖2所示。
2 開關電源的組成部分設計
2.1 降壓電路
采用LM5117組成的DC-DC電路，其中LM5117是同步降壓控制器，適用于高電壓或各種輸入電源的降壓型穩壓器應用；其控制方法是基于仿真電流斜坡的電流模式控制，而電流模式控制具有固定的輸入電壓前饋、逐周期電流限制和簡化環路補償的功能，輸出紋波電壓小、效率可高達93%可很好滿足要求。
2.2 過流保護電路
LM5117一腳UVLO是欠壓鎖定編程引腳，我們采用軟件調控來實現電流過保護，通過控制芯片一腳的電壓來控制芯片的工作狀態。利用INA271高端檢測，通過接入電阻恒定為50mΩ的康銅絲采樣電壓從而算出電流。將INA271采樣輸出電壓送入單片機A/D采集，判斷計算出的電路電流是否大于動作電流值，過流時通過P3.1輸出低電平至Uvlo腳，芯片停止工作實現過流保護。該方案可行性高且可減小整個裝置質量，減小系統效率，如圖3所示。
2.3 降低紋波
注：Vro為總紋波大小，紋波是疊加在直流電壓的交流部分。ESR為 C的的等效串聯電阻。
由公式可知三種減小紋波電壓的方法：
（1）適當增大開關頻率，但此做法回事系統功耗增加，電源效率降低；
（2）減小ESR，可選擇若干電解電容，瓷片電容并聯ESR的值只有幾十毫歐，此方法有效減小紋波的同時可提高電容量，即增加輸出濾波電路電感可在一定范圍內盡量大；
（3）采用πLC濾波電路也可有效降低輸出端紋波大小。
2.4 DC-DC變換
采用非隔離型Buck電路，以LM5117為核心，由開關管CSD18532，電感，電容組成。由兩個開關管交替導通將輸入直流電壓變化成矩形波，空載時滿足（W為空占比），當負載接入時，輸出電壓通過店主分壓反饋到芯片Fb腳，保持輸出電壓為穩定可調電壓。
2.5 穩壓控制
如圖4所示，自LM5117的FB引腳輸出的電阻分壓信號可設定輸出電壓電平在一定范圍內變化，FB引腳的調節閾值為0.8V。設定R0為1.2k，由電路圖可以確定DA輸入Ui和輸出UO間的關系為：
，通過確定R1，R2的阻值進行優化即可穩定輸出連續的電壓值，以實現輸出電壓的數字化控制。
3 電路設計
3.1 A/D采集電路
采用12位串行輸入模數轉換器TLC2543，此芯片使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程，串行輸入結構可以節省單片機I/O口資源，分辨率較高，在儀器儀表中有較為廣泛的應用。
3.2 D/A輸出電路
采用TI公司生a的帶有緩沖基準輸入的雙路12位數模轉換器TLV5618，輸出電壓為基準電壓的兩倍，且單調變化。REF5040提供精準參考電壓4.096V。數字輸入端帶有斯密特觸發器，具有較高的噪聲抑制能力。
4 運行結果測試
4.1 器件選擇
由各種計算分析選擇開關頻率Fsw=1000kHz，定時電阻Rt=51K，輸出電感 Lo=22μH，電流檢測電阻Rs=5mΩ，輸出電容采用4個47μF電容并聯Cout=235μF，輸出分壓器Rfb1=1.45K，Rfb2=6.2K，電位調節器處處電壓為5V，Fcross=10K，Rcomp=27.4K，Ccomp=15nf。
4.2 方案測試
采用控制單一變量的方法對上述設計進行測試，測試結果該開關穩壓電源不僅滿足設計要求，而且在此要求的基礎上更加優化即輸出電壓偏差|Uo|≤35mV，最大輸出電流Io=3.2A，負載調整率Si=0.002，電壓調整率Sv=0.002，系統效率η=92.8%。
5 結論
本開關穩壓電源的設計核心是LM5117芯片，通過實際設計表明，以LM5117為核心設計的降壓型直流開關穩壓電源DC-DC的轉換率高達93%，具有廣泛的使用價值。
參考文獻
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[5]臧春華主編.電子線路設計與應用[M].北京： 高等教育出版社，2012.
直流穩壓電源的設計范文3
【關鍵詞】電子技術；數控直流穩壓電源；設計方案
電源是保證電力電子設備持續生產提供電能的設備，電源電路中一般包含多個單元電路和系統電路，在諸多的電源中，使用的最為廣泛的是直流電源。直流電源的獲取方式，一般可以分為以下兩種：第一是將電池作為直流電源，第二利用交流降壓和濾波電流將交流電進行轉換，使其成為直流電源。如今所使用的各種電源幾乎都能夠達到同時獲取幾個不同電壓等級的要求，基于這種情況，數控制流穩定電源又成為了人們使用的最大需求，其能夠通過電壓的調節提供穩定的電壓，而且能夠將電壓的精度保持在一個較高的水平內，這樣便有效的提升了電源的使用質量，因此數控直流穩壓電源的設計也受到了越來越多專家學者的重視。筆者認為，數控直流穩壓電源的設計方案可以從以下幾個方面考慮：
1.直流穩壓電源方框圖
在圖1中所顯示的是使用交流電壓和濾波電流的方法轉換而獲得的直流電源，從中也可以看出，這一電源電路中包含的主要部分有減壓電路、整流電路、穩壓電路等，這些功能共同組成了直流穩定電流。通過上述方框圖中的程序，便能同時形成多種直流電壓形式，并且在不同的直流工作電中產生的抗壓等級也有著一定的差異，因此，其能夠同時滿足多種不同電力電器設備對工作電壓的需求。
1.1 降壓電路
降壓電路的主要功能是為了實現高壓電的降壓，為直流工作電壓的形成奠定基礎。
1.2 整流電路
整流電路是整個電源電路的核心部分，其主要的功能就是將交流電壓通過整流二極管的作用，轉化為單向的脈沖直流電壓，該轉換步驟是實現交流與直流轉換的關鍵部分。
1.3 濾波電路
通過上述整流電路轉換，輸出的電壓是單向脈沖星直流電壓，該電壓不能直接為電子電路提供直流電流的需要，因為其中含有較多的交流成分，這就需要通過濾波電路對其進行過濾，這樣才能獲得可以直接用于電路工作的穩定工作電壓。
1.4 抗干擾電路及保護電路
在一般情況下，抗干擾電路具有多方面的功能，其中最為重要的就是具有較強的抗干擾作用，能夠有效的防止交流網中的高頻信號進入到整機電路中，防止其對整機電路的穩定性產生影響。同時，抗干擾電路的另一個重要作用就是對整流二極管的保護作用，能夠在系統開始運行時防止大量的電流對整流二極管產生的沖擊作用，有效的增強二極管工作的可靠性，這種抗干擾作用的實現需要使用小容量電器實現。
1.5 保護電路
保護電路中包含了很多種了，其中電路電源中的保護電路對于電路整體的運行都有著十分重要的影響，在大多數情況下都需要使用電路電源來實現保護動作，從而保證電路電源工作的穩定性。
1.6 穩壓電路
穩壓電路的功能通常需要利用基層穩壓器來實現，在集成穩壓器中又分為三端固定式和三端穩壓電源兩種方式。
2.直流穩壓電源設計電路
在直流穩壓電源設計中，主要是為了實現穩壓電源在電路中的保護作用，并且實現對其他集成電路的持續供電，因此對于精密度的要求可以適當的降低，基于上述要求，在本次設計中使用三端固定式穩壓電路便能夠滿足基本的設計和使用需求，同時也能夠時電路的設計更加簡便。
要完成D/A的轉換以及有效的運算，必須要在以正負電源同時供電作為基礎，因此選擇15V供電電源。在數字控制電路中要求使用5V電源，可以通過7805集成三端穩壓器組成的電源實現。在該電路中，變壓器使用的是雙抽頭的18V變壓器?？梢暂敵鰞陕返?8V交流電壓（變壓器的選擇一般的標準足：輸出電壓若要滿足U0≥12V。則變壓器次級輸出的電壓一般應需要滿足Uo+2V；輸出電壓若要滿足U0≤12V。則變壓器次級輸出的電壓一般應需要滿足=U0）。
3.數顯電路
在該設計思路中，從計數器的輸出端輸出的信號通過翻譯，進入到譯碼器的輸入端，通過譯碼器外部的顯示器便能夠實現數字顯示功能。本次設計中使用的是七段譯碼器，其能夠通過信號的輸入和輸出來實現LED顯示器實現對線路的顯示和控制。從整個電路的使用需求來看，這里應當使用的輸入譯碼器為BCD碼較為科學，其在功能實現方面更加方便，也能夠提高LED顯示的穩定性。
4.輸出電路
在系統的輸出電路中，一般包括模擬加法器和電壓跟隨器兩個主要部分。當電壓通過輸入端進入到模擬加法器中，一部分作為小數位的電壓值，另一部分則作為十位上的電壓值，不同的電壓值同時存在于加法器內進行模擬計算，計算的結果以電流的方式輸出，但是這時輸出的電流較小，無法滿足外用驅動設備的需求。因此，在加法器進行運算之后，還需要將輸出的電流進行擴大，這樣才能夠滿足電子電器設備的使用要求，對電流放大的功能可以利用模擬加法器中的集成運算放大功能來實現。
5.D/A轉換電路
不同的級別輸出電路有著不同的運作方式，其通過對電阻的調節來實現輸出電壓的控制，在每一級的DAC0832電路中都存在著多種樹木模式，不同的數位連接方法也有著較大的差異，所以要通過調整端的作用來實現對啟動速度和動態抗阻的有效調節，保證其穩定性，才能將該電壓作為基準電壓電源。
6.計數器電路及控制電路的設計
計數器電路的主要功能體現在將輸入的數字值進行D/A轉換之后完成整個電路的轉換，這也是實現數控功能的急促航和前提。而控制電路的實現，則是通過對控制器的控制來實現的，一般利用“+”“-”鍵對電壓的大小進行控制，同時實現不同檔之間的轉換。
參考文獻
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[3]傅莉.數控直流穩壓電源設計[J].電子科技,2010(11).
作者簡介：
直流穩壓電源的設計范文4
關鍵詞：串聯穩壓電源 Multisum2010 仿真
中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0055-02
最為簡單的直流穩壓電源――穩壓管直流穩壓電源因為有固定大小限制的輸出電流，所以，在很多場合下無法滿足用電器要求，又兼電壓固定不可調節，無法呈現元件的變化特性，使得應用比較單一。然而將穩壓管直流穩壓電源當作基礎，加以有放大電流作用的晶體管，就可以增加負載電流。同時晶體管的負反饋也可以穩定電路電壓，輸出電壓也可以通過改變反饋而來的參數來達到調節的目的，從而適合更多的條件場合。這樣改進過的串聯穩壓直流電源，操作簡單靈活，成本低廉輕便，方便使用人員學習操作，也方便針對電路進行維修檢修，減少了工作量，極大地提高了工作效率，也能應用于教學舉例分析，極大地擴大了適用受眾。而利用Multisum2010電路仿真分析工具，可以對串聯直流穩壓電源的內部結構進行較為完全詳盡的仿真分析。通過模擬相關測量儀器對電源內部不同部位的輸入電壓的示波器顯示模型，輸出電壓的示波器顯示模型，從而計算分析出相關輸入電壓值、輸入電流值、輸出電壓值、輸出電壓值等不同參數。進而可在教學中作為驗證相關定理定律的有效工具手段。
1 運用Multisum2010對串聯型穩壓電路的仿真分析
通常實驗室運用的是較為簡化的串聯型直流穩壓電源，基本涵蓋了最主要的4個部分，即整流部分、濾波部分、串聯穩壓部分、保護部分。
1.1 整流電路分部
由于Multisum2010電子電路仿真工具能夠較好地還原電路實況，也能很好地模擬出給定的不同場景條件，相對所需的反應時間也比較短，所以，我們假定在特定模擬電路不同位置中加入整流二極管4只，（如圖1），并將信號輸出端用合適的成像示波器模擬出波譜形狀，來對不同情況下的假設做出鑒定。
通過仿真分析的譜圖可知，無論哪個部位的整流二極管發生開路，都會破壞原有完好的全波整流，形成新的只有一半周期的不完整半波整流，輸出電壓的大小也會變成原有的一半，仿真模擬得到的結果與實驗前的理論預測十分契合，也從側面證明了該模擬仿真的相似度十分高，可以作為實驗數據相信代入計算。
根據如上舉例，還可以舉一反三探究其他相關問題，比如：若是任意一個位置整流二極管發生短路，又或是兩個位置同時發生短路等，均是很有研究探討價值的問題，在此不作重復演示。
1.2 濾波電路分部
將濾波電容也加入到整流電路中，由于電容器具有儲存電荷的特性與容抗特點，會阻礙電壓降與電流的改變趨勢，所以會使得輸出電壓的波動幅度減小，相對增大平均輸出電壓。根據計算公式可知，電阻R值越大，相同電容量的電容器放電時間會更長，放電速度也相對減緩，輸出的電壓變動曲線也愈發平滑緩和，平均輸出電壓值也就越大。當R值無窮時，平均輸出電壓的平方值正好是最大輸出電壓平方的一半，而濾波電容一定時，負載電阻R阻值越大，同理輸出電壓曲線也變的平緩，平均值也同比增加。
1.3 串聯穩壓電路分布與保護電路分部
穩壓電路分部是通過晶體管的負反饋作用來削弱輸入電壓對輸出電壓波形與平均值的影響。
保護電路分部的作用主要是在電路中串聯負載過了底線值時，又或者輸出發生短路時，通過限流型保護分部和截流型保護分部，通過截斷電路通道，來保護相關電子元件。
2 運用Multisum2010電子電路模擬軟件模擬晶體管負反饋串聯型直流穩壓電源
以電子實驗平臺EWB為前身的Multisum2010電子電路模擬仿真，最為突出的改進莫過于增加了虛擬儀表讀數觀察的直觀性，與各類電子元件、集成電路芯片庫的豐富性，并且擁有較為友好的用戶操作界面。使得整個軟件的處理信息功能強大卻便于操作，是新入門的電子操作設計，電路檢修人員增加理解熟悉操作的首選工具。其擁有虛擬儀器涵蓋了示波器以及顯示分析裝置、函數模擬發生器、萬用表、波特圖圖示儀器、針對失真度、譜頻、邏輯、網絡等必要參數的分析裝置等專業儀器，極大地方便了實驗要求與設計。
2.1 創建模擬電路
注意：（1）要選擇AC_VOLTACE_SOURSE此選項作為交流電源，并且接地。（2）在元件庫中選好相應的變壓器、橋堆，2只穩壓二極管，2只三極管，相應阻值的6只電阻，合適的2只電容，并按照示意圖連接好電路，在如圖位置放置好選擇2只萬用表作為測量用表。
2.2 仿真分析負反饋穩壓
雙擊交流電源按鍵，調整電壓值為220 V，頻率為50 Hz，將萬用表調整到量程為15 V的電壓表模式，讀取電壓值為12 V。另取萬用表2，調整量程為15 V的壓表，分別連接入電路測得電壓值如表1。通過對R4阻值的調整可以發現，其阻值的改變會相應的輸出電壓值。
當輸出電壓顯示值升高時，同樣操作調整相關參數為240 V，50 Hz，改變萬用表2位置，進行對相關阻值的測量，并且記下萬用表1的電壓讀數。
當輸出電壓顯示值降低時，同樣操作調整相關參數為200 V，50 Hz，改變萬用表2位置，進行對相關阻值的測量，并且記下萬用表1的電壓讀數。
通過表1可以看出，當輸入電壓的波動范圍控制在20 V以內的時候，晶體管串聯得到的穩壓電源能夠很好地利用晶體管負反饋的特性，將輸出電壓維持在固定數值保持不變。
假若調整輸入電壓以及其他電子元件參數數值，按照同樣的電路結構，就可以類似得出不同參數的晶體管，以及晶體管數量安裝方式不同時改造的串聯型穩恒電壓的最大波動幅度和穩定性，可以作為改進串聯型穩壓電源的深入性探究，具有很大的教學與商業價值。
3 結語
串聯型直流穩壓電源因其穩恒的輸出電壓，簡單的構造、方便的操作在精密儀器、電子元件領域扮演著不可替代的角色，對它的分析改進也一直是教學之重和企業創新賣點。然而在現階段，高校大學物理實驗室與中小型的企業電子電路實驗室依然存在儀器老舊不完備等缺陷，故而不能很好地實現教學目標與設計檢修等工作。通過Multisum2010電子電路的模擬分析，能較好地理解掌握相關的原理，也能相對地熟悉操作，從而將串聯型穩壓電源的作用發揮到更好。提高教學質量并且激發學生興趣，也能再次促進電子電路設計維修行業的發展。
參考文獻
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直流穩壓電源的設計范文5
關鍵詞 電源 線性穩定電源 開關型直流穩壓電源
中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A
1 電源的分類
直流穩定電源按習慣可分為化學電源，線性穩定電源和開關型穩定電源，它們又分別具有各種不同類型：
1.1 化學電源
我們平常所用的干電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池均屬于這一類，各有其優缺點。隨著科學技術的發展，又產生了智能化電池；在充電電池材料方面，美國研制人員發現錳的一種碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放電時間長，多次充電后仍保持性能良好的環保型充電電池。
1.2 線性穩定電源
線性穩定電源有一個共同的特點就是它的功率器件調整管工作在線性區，靠調整管之間的電壓降來穩定輸出。由于調整管靜態損耗大，需要安裝一個很大的散熱器給它散熱，而且由于變壓器工作在工頻（50Hz）上，所以重量較大。
這類電源的優點是：（1）電源穩定性及負載穩定性較高，可靠性高；（2）輸出紋波電壓??；（3）瞬態響應速度快；（4）線路結構簡單，便于輸出連續可調的成品，也便于維修；（5）沒有開關干擾。
線性穩壓電源的缺點是：（1）功耗大，效率相對較低，一般只有45%；（2）體積大、較笨重、不能微小型化；（3）必須有較大的濾波電容。
造成這些缺點的原因是：（1）調整管在電源的整個工作中，一直都工作在晶體管的線性放大區，調整管本身的功耗與輸出電流成正比，這樣調制管本身的功耗就會隨電源的輸出功率的增大而增大，使調制管急劇發熱。為了保證管子能正常工作，除選用功率大的管子外，還必須給管子加上較大的散熱片。（2）線性穩壓電源使用了50HZ工頻變壓器，通常，這種變壓器的效率只有80%～90%。這樣不但增加了電源的體積和重量，而且也大大降低了電源的效率。（3）由于線性穩壓電源的工作頻率較低，僅為50HZ，所以要降低輸出電壓中紋波電壓的峰峰值，就必須增大濾波電容的容量。
這類穩定電源又有很多種，從輸出性質可分為穩壓電源和穩流電源及集穩壓、穩流于一身的穩壓穩流（雙穩）電源。從輸出值來看可分定點輸出電源、波段開關調整式和電位器連續可調式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數字顯示式型等等。
1.3 開關型直流穩壓電源
與線性穩壓電源不同的一類穩電源就是開關型直流穩壓電源，它的電路型式主要有單端反激式，單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性電源的根本區別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功能管不是工作在飽和及截止區即開關狀態；開關電源因此而得名。
開關電源的優點是：（1）體積小，重量輕；（2）功耗小，效率高；（3）穩壓范圍寬；（4）濾波的效率大為提高，使濾波電容的容量和體積大為減??；（5）電路形式靈活多樣，能設計出滿足應用于不同場合的穩壓電源。開關電源相對于線性電源來說紋波較大（一般≤1%VO（P-P），功率調整管工作在開關狀態，它產生的交流電壓和電流會通過電路中的其他元器件產生尖峰干擾和諧振干擾。
2 電壓的相關數值
2.1 負載變化對輸出電壓影響
（1）負載調整率（也稱電流調整率）
在交流電源額定電壓條件下，負載電流從零變化到最大時，輸出電壓的最大相對變化，用百分數表示：
= ？100 / 100
（2）輸出電阻（也稱內阻）
在額定輸出電壓條件下，負載電流變化引起輸出電壓的變化，則輸出電阻為：
= | |
2.2 穩壓系數
穩壓系數有絕對穩壓系數和相對穩壓系數兩種。絕對穩壓系數表示負載不變而輸入交流電壓變化時，穩壓電源輸出直流電壓變化量與輸入交流電壓變化量之比，即：
=
它表示輸入交流電壓變化時，引起的輸出電壓變化量。絕對穩壓系數值越小越好。越小說明同一引起的越小，輸出電壓就越穩定。這種表示方法在工程中常常用到。相對穩壓系數表示負載不變時，穩壓電源輸出直流電壓的相對變化量 / 與輸入交流電壓的相對變化量/之比：
=
電壓調整率表示負載電流為額定值時輸入交流電壓在額定值上下變化 ？10%時，穩壓電源輸出電壓的相對變化量（百分數）：
= ？100 / 100
一般直流穩壓電源的電壓調整率為1%、0.1%、0.01%等。有時也可用絕對值表示。
2.3 電壓調整率
輸入電壓相對變化為？0%時的輸出電壓相對變化量，穩壓系數和電壓調整率均說明輸入電壓變化對輸出電壓的影響，因此只需測試其中之一即可。
2.4 輸出電阻及電流調整率
輸出電阻與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。電流調整率：輸出電流從0變到最大值時所產生的輸出電壓相對變化值。
2.5 紋波電壓
（1）最大紋波電壓。在額定輸出電壓和額定輸出電流條件下，輸出紋波電壓的絕對值大小，通常以峰值或有效值表示。
（2）紋波系數。在額定輸出電壓和額定輸出電流條件下，輸出紋波電壓的有效值Urma與輸出直流電壓之比，即：
= ？100 / 100
總結：電源廣泛應用于科學研究、經濟建設、國防設施等各個方面，與人們生活息息相關。因此，基于電源的重要性，對其進行的分析是具有現實意義的。
參考文獻
[1] 康華光.電子技術基礎（模擬部分）（第5版）. 北京：高等教育出版社，2008.
[2] 康華光.電子技術基礎（數字部分）（第5版）. 北京：高等教育出版社，2008.
直流穩壓電源的設計范文6
摘要：《低頻電子技術》是以高職應用電子技術專業的學生就業為導向，按照“以能力為本位，以職業實踐為主線，以項目課程為主體的模塊化專業課程體系”的總體設計要求，以形成掌握低頻電子技術的基本知識和操作技能為基本目標，緊緊圍繞工作任務完成的需要來選擇和組織課程內容，突出工作任務與知識的聯系，讓學生在完成職業任務的過程中，掌握知識、技能；養成適應電子企業的職業素養。
關鍵詞：教學內容；課程設計；組織與安排
一、傳統教學中存在的問題
（一）教材內容安排不合理。有些地方該詳的不詳,該簡的不簡,學生學習難度大，造成厭學情緒。教學內容沒有做好基礎課程與后續專業課程的銜接，也未能針對學生畢業后可能從事的工作進行相應的調整。課程單調，缺少實踐性題目，課程內容大部分比較陳舊，多年的老習題不變，已跟不上時代的要求。
（二）教學方法沒能跟上時代的步伐。一些教師習慣在“粉筆+黑板”的教學模式下發揮其聰明才智，教學方法基本采用灌輸式，他們不熟悉和不適應新的教學方法和教學手段，課堂教學講得過多、過細，并且缺乏新意，沒有給學生充分的思考空間。學生學起來一點興趣也沒有，興趣是最好的老師，沒興趣也就沒有學習的動力。
二、課程設計思路
對電子企業生產一線的元器件檢測、電子產品調試、電子產品開發、測試技術員、物料采購與準備、品質檢驗與管理等崗位群的典型工作任務進行所需低頻電子技術的相關知識和技能的分析，選取“兩級小信號放大電路的組裝與測試”、“正弦波、方波、三角波變換電路的組裝與測試”、“實用音頻功率放大電路的組裝與測試”、“實用直流穩壓電源的組裝與測試”、“實用功放的制作與綜合測試”等五個項目為載體實施教學。項目按照由簡單到復雜，從相對單一到綜合應用的邏輯關系排序。綜合項目以完成一個有實用價值的產品為目標成果，以提高學生學習的興趣和完成工作任務的成就感。
三、教學內容組織與安排
1、會用萬用表測量二極管的電阻，判斷正負極。
2、會分析使用二極管的恒壓降和理想模型。
3、會選用二極管 活動1：二極管參數簡單測試。
活動2：二極管應用電路。
半導體三極管特性及測試 1、會用萬用表測量三極管電阻。
2、會用圖示儀對三極管性能參數進行測試。 活動1：用萬用表測量三極管電阻，判斷極性和性能。
活動2：用圖示儀對三極管性能參數進行測試
兩級放大電路組裝測試 1、會元器件參數測試。
2、會多級放大電路的組裝。
3、會多級放大電路靜態、動態參數的測量。
4、會對多級放大電路進行調整。 活動1：兩級放大電路組裝。
活動2：兩級放大電路性能測試。
活動3：最大不失真輸出信號的測試。
活動4：通頻帶的測試
正弦波、方波、三角波變換電路的組裝與測試 無源濾波電路 1、會半波整流電路的分析和測量。
2、會全波整流電路的分析和測量。 活動1：測量半波整流電路、全波整流電路對輸出信號的影響。
活動2：測量濾波電容容量變化對輸出信號的影響。
活動3：測量濾波方式變化對輸出信號的影響。
有源濾波電路 1、會低通、高通、帶通、帶阻濾波電路的分析和參數測試。 活動1：測量二階低通濾波器頻響特性。
活動2：測量二階高通濾波器頻響特性。
活動3：測量帶通濾波器頻響特性。
音調控制電路 1、會音調控制電路分析。
2、會音調電阻的變化對輸出電壓影響的測量。
3、掌握衰減式、反饋式音調控制電路電路的特性和測試方法。 活動1：測量衰減式音調控制電路在低頻出（100Hz）和高頻處（5KHz）音調電位器的變化對輸出電壓的影響。
活動2：測量反饋式音調控制電路在低頻出（100Hz）和高頻處（5KHz）音調電位器的變化對輸出電壓的影響。
正弦波、方波、三角波變換電路的組裝與測試 1、會元器件特性測試。
2、會電路組裝。
3、會正弦波、方波、三角波變換電路的參數測試。 活動1：正弦波、方波、三角波變換電路的組裝。
活動2：正弦波、方波、三角波變換電路的測試。
實用音頻功率放大電路的組裝與測試 OCL和OTL放大電路 1、能對甲類、乙類、甲乙類功率放大電路的放大性能進行比較。
2、會乙類、甲乙類功率放大電路的最大不失真輸出功率、效率的計算。
3、會OTL、OCL功率放大電路的參數測試。 活動1：OCL功率放大電路的電路連接、靜態工作點調試、最大不失真輸出功率、效率測量。
活動2：OTL功率放大電路的電路連接、靜態工作點調試、最大不失真輸出功率、效率測量。
常用集成功率放大電路 1、了解常用功率放大器。
2、會用LA4100構成功率放大電路。
3、會集成功率放大電路參數的測試。 活動1：LA4100構成的集成功率放大電路的裝接。
活動2：LA4100構成的集成功率放大電路的最大不失真輸出功率、效率和頻響曲線測量。
實用音頻功率放大電路的組裝與測試 1、會元器件特性測試。
2、會電路組裝。
3、會音頻功率放大電路的測試與調整。 活動1：一款實用音頻功率放大電路的組裝。
活動2：一款實用音頻功率放大電路的測試與調整。
實用直流穩壓電源的組裝與測試 串聯型線性直流穩壓電源測試 1、會分析串聯型線性直流穩壓電源電路。
2、會串聯型線性直流穩壓電源性能指標的測試。 活動1：串聯型線性直流穩壓電源性能指標的電路連接。
活動2：串聯型線性直流穩壓電源性能指標的測試（紋波電壓、輸出電阻等）。
線性集成穩壓器 1、掌握常用三端集成穩壓器電路的結構。
2、會三端集成穩壓器電路性能指標的測試。 活動1：三端集成穩壓器電路性能指標的電路連接。
活動2：三端集成穩壓器電路性能指標的測試（紋波電壓、輸出電阻等）。
開關集成穩壓器 1、掌握開關集成穩壓器電路的結構。
2、會開關集成穩壓器電路性能指標的測試。 活動1：開關集成穩壓器的使用及性能指標的電路連接。
活動2：開關集成穩壓器的使用及性能指標的仿真分析（紋波電壓、輸出電阻等）。
實用直流穩壓電源的組裝與測試 1、會元器件特性測試。
2、會電路組裝。
3、會實用直流穩壓電源電路的測試與調整。 活動1：實用直流穩壓電源電路的組裝。
活動2：實用直流穩壓電源性能指標的測試紋波電壓、輸出電阻等）。
通過幾年來的探索和教學實踐，我們在《低頻電子技術》教學內容組織與安排方面取得了一些效果，探索出了一個行之有效的教學方法。但如同科技的進程是無止境一樣，課程的建設也是一個長期、艱巨的過程。在這個長期艱巨的任務中，為達到“讓學生滿意的課程”這一目的，還應有每一時期的階段性建設目標，這就是先建設“合格課程”，再進一步建設“精品課程”，即使某一階段結束了，也還要進一步完善和改進，各個環節也要不斷地補充和修改。我們希望通過持續不斷的努力，使課程建設取得最佳效果，為培養適應時代，具有高素質的技術人才做出應有的貢獻。
文獻參考：
⑴付植桐. 電子技術（第2版）〔M〕北京：高等教育出版社，2004
⑵賈立新. 電子技術課程建設探索與實踐〔J〕電子電氣學報，2004，
