5、直流稳压电源设计实验1、实验目的1.1掌握串联型直流稳压电源的组成与工作原理1.2掌握直流集成稳压电源主要性能指标的测试方法1.3学习可调直流集成稳压电源的设计方法2、实验原理2.1直流稳压电源的主要性能输出电压Uo调节范围（可在空载下测量）。2（稳压电源的最大负载电流）最大负载电流lomax3纹波电压4uo（在输出uo上的毫伏级的交流分量）稳压系数Su（电压调整率）指在负载电流不变情况下，输入电压变化引起的输出电压的相对变化，即: Su=(AUolUo)/（4UilUi)。5）输出电阻Ro2025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 1 1.1 掌握串联型直流稳压电源的组成与工作原理。 1.2 掌握直流集成稳压电源主要性能指标的测试方法。 1.3 学习可调直流集成稳压电源的设计方法。 1、实验目的 5、 直流稳压电源设计实验 2、实验原理 2.1 直流稳压电源的主要性能 1）输出电压Uo调节范围（可在空载下测量）。 2）最大负载电流Iomax（稳压电源的最大负载电流）。 3） 纹波电压△uo （在输出uo上的毫伏级的交流分量）。 4）稳压系数Su（电压调整率）指在负载电流不变情况下，输 入电压变化引起的输出电压的相对变化， 即： Su =（△Uo/Uo）/（△Ui/Ui）。 5）输出电阻Ro
2.2典型直流串联稳压电源工作原理直流稳压电源由交流变压整流、滤波、稳压和保护等部分组成图-1串联型利稳压电路图稳负载压路电Q1变压R712整流R5R3D3R2D1滤波560510R1560本电路3kRL滤波调压Q310d整流?OFD2D4保护电路C3C1本RW1l0T→UR71220u4702200Q2C2导通?Q3Ube1变压福Q1lbl-loR4R6100uS不5105.6kDZ基准2cw55电压Us1=220v稳压原理：Us1个—U1↑—Uo↑—→Ub2↑—lc2个—Ub11—lol—Uol-22025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 2 220u 2.2 典型直流串联稳压电源工作原理 变压 整流 滤波 电路 负载 稳压原理：Us1↑→U1↑→Uo↑→Ub2↑→Ic2↑→ Ub1↓→Io↓→Uo↓− C2 C3 R1 3k R5 560 100u R6 5.6k R7/2 Q3 Q1 Q2 R2 560 R4 DZ 510 2cw55 Rw1 470 R3 510 稳 压 电 路 基准 电压 直流稳压电源由交流变压、整流、滤波、稳压和保护等部分组成。 Us1=220v 变压 D3 D2 D4 D1 整流 C1 2200u 滤波 RL 100 保护电路 Io↑→UR7↑ →Q3Ube↑导通 →Q1 Ib↓→Io↓ 调压 图-1 串联型稳压电路图
2.3三端可调正电压稳压器的工作原理LM317是可调三端正电压稳压器，在输出电压LM31773范围为1.25V-37V，能够提供1.5A电流123LM317是可调三端正电压稳压器，工作时建立并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电压AdjUo Ui(VREF) 。图-2可调三端稳压电路稳压的输出电压：VoutU1(M)VUoV=12V=9.04481=1.25（1+R2/R1）+IADJ*R23MLM317L VOTU1(M)U1控制端的电流IADJ<100μA才R1VALUE=12调整端220能保持恒定。如果负载电流小rCC1C2RLA于最小值，输出电压会上升。330COR2801u因为LM317是浮动稳压器，所1u2k以只有电路两端电压差对性能是重要的，工作在对地呈高电压也就成为可能。32025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 3 LM317是可调三端正电压稳压器，在输出电压 范围为1.25V-37V，能够提供1.5A电流。 LM317是可调三端正电压稳压器，工作时建立 并保持输出与调节端之间1.25V的标称参考电压 （VREF）。 2.3 三端可调正电压稳压器的工作原理 LM317 1 2 3 Adj Uo Ui VI 3 VO 2 A DJ 1 U1 LM317L 68% R2 2k Uo V=9.04481 图-2可调三端稳压电路 RL 330 U1(VI) VALUE=12 U1(VI) V=12 R1 220 C1 1u C2 1u 调整端 U1(A DJ) I=5e-05 稳压的输出电压：Vout =1.25 （1+R2/R1）+IADJ *R2 控制端的电流IADJ<100μA才 能保持恒定。如果负载电流小 于最小值，输出电压会上升。 因为LM317是浮动稳压器，所 以只有电路两端电压差对性能 是重要的，工作在对地呈高电 压也就成为可能
变压整流T1.220/12V/10WBR1V2yDKBU4AACVoftsAOVA=312FREQ=50-TRAN-2P2SLP=50HD21N4001LS=160mHRP=10UoV7lRS=1VLM317L.VOravD1U1R1RV2220R1N4001Q1+8%1CTIP41C1VoltsC4C2R210uTC30.1u%E81k470u10u1k可调电流负载稳压调压滤波输出电压：Vout=Vref(1+R2/R1)+IAdjR22025/11/15长江大字龙从玉4
2025/11/15 长江大学 龙从玉 4 BR1 KBU4A VI 3 VO 2 A DJ 1 U1 LM317L 83% R2 1k R1 220R Uo A B C D D1 1N4001 C1 470u D2 1N4001 +88.8 AC Volts T1 220/12V/10W TRAN-2P2S LP=50H LS=160mH RP=10 RS=1 V2 VA=312 FREQ=50 输出电压：Vout=Vref(1+R2/R1)+IAdjR2 31% RV2 1k Q1 TIP41 +88.8 Volts Io C2 0.1u 变压 整流 滤波 稳压调压 可调电流负载 C4 10u C3 10u
滤波图-4用示波器测试：整流稳压输出直流及纹波电压Digital Oscillos整流ChanmetAChannelc滤波PHD电压ACOCGNDAutoOne-ShatCursors测整流滤波、稳压输出用DC耦合SourceHnChiatnelBchannelDPositior0SOCEGNDGNL输出OFE进纹波200nver电压单绕组桥式整流负极接地测纹波电压用AC耦合AC耦合显示为半波波形电压基准：2mV要用双路输入运算显示2ml52025/11/15长江大学龙从玉
2025/11/15 长江大学 龙从玉 5 12V 交流 电压 整流 滤波 电压 输出 稳压 直流 图-4 用示波器测试：整流、滤波、稳压输出直流及纹波电压 单绕组桥式整流负极接地 AC耦合显示为半波波形 要用双路输入运算显示 测整流滤波、稳压输出用DC耦合 测纹波电压用AC耦合 电压基准：2mV AC 输出 纹波 电压 2mV