湖南工学院
课程设计说明书
课题名称：半导体直流稳压电源的设计和测试 专业名称：电子信息工程 学生班级：0901班 学生姓名：姚胡彬 学生学号：09401140145 指导老师：龙卓珉
设计成员：杨小伟、刘家麟、姚胡彬
一 设计目的
模电课程设计任务书
1、学习直流稳压电源的设计方法；
2、研究直流稳压电源的设计方案；
3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法；
二 设计要求和技术指标
1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为交流220V，最大输出电流为Iomax=500mA，纹波电压△VOP-P≤5mV，稳压系数Sr≤5%。
2、设计基本要求
（1） 设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2） 拟定设计步骤和测试方案；
（3） 根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4） 要求绘出原理图，用Protel画出印制板图（选做）； （5） 在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源； （6） 测量直流稳压电源的内阻；
（7） 测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压； （8） 撰写设计报告。 3、设计扩展要求
（1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； (2) 要求有短路过载保护。
三 设计提示
1、设计电路框图如图1.1所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。
测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和
减小10%的输出Δvo，并将其中最大一 图1.1 个代入公式计算Sr，当Sr=ΔVoVI/ΔVIVO。
测量内阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，ro=ΔVO/ΔIL。
纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰－峰值△VOP-P；用可用交流毫伏表测量其有效值△VO，由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定误差。
2、实验仪器设备
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自耦变压器一台、数字万用表、交流毫伏表、面包板或万能板、智能电工实验台、示波器
3、设计用主要器件
变压器、整流二极管、集成稳压器（7812/7912/7809/7909/7805/7905）、电容、电阻若干
3、参考书
《电工学》电子工业出版社；
《晶体管直流稳压电源》辽宁科技出版社；
《电子线路设计·实验·测试》华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》高等教育出版社
（四）设计报告要求
1、选定设计方案；
2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值； 3、列出测试数据表格。 4、调试总结。
（五）设计总结
1、总结直流稳压电源的设计方法和运用到的主要知识点，对设计方案进行比较。
2、总结直流稳压电源主要参数的测试方法。
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目录
第一章 绪论·················································5 1.1 直流稳压电源的发展································5 1.2 制作直流稳压电源对大学生的意义····················6 1.3 设计思路··········································6 第二章 理论分析·············································8 2.1 降压··············································8 2.2 整流··············································8 2.3 滤波··············································8 2.4 稳压··············································8 第三章 单元电路设计·········································10
3.1 直流稳压电源电路方框图····························10 3.2 电源变压器········································10 3.3 整流滤波电路······································10 3.4 稳压电路··········································12 3.5元器件的选定·······································12 3.6 电路设计图·········································13
第四章 测试与调整············································14 4.1电路的调试·········································14
4.2 误差分析···········································15 4.3 调试中的注意事项···································16 4.4 半导体直流稳压电源实物图···························16
第五章 心得体会·············································18 附录A 参考文献··············································19 附录B 设计所需元器件········································20
第一章 绪论
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1.1 直流稳压电源的发展
1. 半导体生存系统正在发生变化。随着半导体产业数十年的发展，整机制造商和半导体供应商的需求和服务都在发生转变：从整机制造商来看，其需求层次已由器件、参考设计上升到总体解决方案，包括硬件、软件，甚至外形等工业设计，这对半导体厂商提出更高的要求；另一方面，半导体供应商面临更多的挑战，包括更高的集成度、更低的功耗、更低的成本。基于这些要求，业界的广泛合作会成为一个必然。例如，一家半导体公司可能需要与数十甚至百家软件供应商合作，共同推出一个平台以满足应用的需求。在这一方面，也希望中国本土的半导体厂家在业界广泛开展合作，以各自的特点形成强强联合态势，迅速建立自己的品牌形象。
2. 平台解决方案的重要性和业界的接受程度日益明显。领先的半导体公司纷纷推出了各具特色的平台产品，其优势体现在强大的功能、广泛的第三方软件和硬件支持、产品的可延续性和升级性等。从业界的发展趋势看，当我们由单个器件向更高集成度发展的过程中，平台解决方案是必然所至，尤其是那些在广义平台概念上衍生而出的针对特定垂直市场的平台解决方案，如频视应用、音频应用、显示应用等。
3. 可靠、高效率、低功耗是业界对电源系统的永久追求。从目前一些领先电源半导体制造商的解决方案来看，在中、小功率应用中，提高效率、降低成本仍然是主要的作为；而对于大功率应用来看，多相位无疑将成为主流，在服务器、电信设备中的应用中已明显看到这个趋势。节能产品已成为进入欧美等发达国家的通行证，相关的法规和行业标准也在不断出台，利用先进的节能半导体技术能在电动控制、照明等主要耗电领域节省30%至50%的能源。
4. 可编程技术和器件将与平台半导体解决方案形成更激烈的竞争态势，并促进FPGA/CPLD器件密度的进一步提高，以及面向特定应用的新型器的研发。快速的产品更新周期和不断的升级造就了可编程器件的迅速发展，对于样品阶段以及一些新兴电子产品来说，将一直保持其灵活、快速的优势，而当进入快速成长
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