电路设计实验
2009年12月29日
稳压电源测试方案
一、 设计任务概述
设计一个线性可调的稳压电源，使输出电压范围是7V~17V，最大输出电流Iomax
这个方案主要用到一个7805三端稳压器，提供稳定的5V输出电压。利用滑动变阻器调节阻值，使输出电压改变。经过multisim仿真，该方案的输出电压调节范围为5.0V~20.2V。 考虑到单项桥式整流和滤波的因素，加入桥式整流电路和电解电容C1滤波电容， 输出端加入电解电容C2进一步滤波。 I3=I1+I2 I2=UR1/R1
输出电压Uo=5+R3*(I1+I2)=5+R3*(I1+I2) 三、
最终实现方案
较初步方案改进之处：
● 前端加入一个电解电容C1和一个普通电容C2使低频和高频分量均能滤过，后端
加入的一个电解电容C3和一个普通电容C4增强了电路输出的瞬态特性。 ● 加入运算放大器uA741之后使负载调整率同等条件下更小。 ● 红色的发光二极管使电路工作状态更加直观的体现出来。
元件选择与原件参数计算：
● 二极管1N4007*4反向击穿电压Urm>25V 击穿电流IF>1.5/2=0.75A 用万用表二极
管档测量二极管极性（有色圈是负极）数值含义是二极管正向压降。
● 发光二极管（红） 要用万用表测试极性或者用电池连接到二极管两端，观察是否
发光
● 电解电容C1=2200微法（25V）
普通电容C2=0.33微法
电解电容C3=220微法（25V） 普通电容C4=0.1微法
电解电容要测试极性（有银色箭头那一侧为负极）
● 7805稳压器：面对正面引脚向下,左为输入、中为地（公共）端、右为输出。在输
入与地端接+7.5V到24V直流,输出对地应保持+5V不变说明是好的 ● 外接假负载电阻 20欧或30欧 ● 电阻，注意色环标注法
电阻 1.5K（色环标注） 可调电阻5K（502） 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 ，金、银表示误差
四、 测试方案设计与实现
1、 测量空载时可调电压范围（可调电阻调节要慢）
7.4V～20.2V
2、 加负载电阻RL=20.7欧，测量可调电压范围
7．2V～18.3V
3、 测量负载调整率（标明负载阻值，5%以内最佳）
空载电压 加载电压 负载调整率
7.4V 7.3V 1.3% 15.1V 14.9V 1.3% 18.2V 17.8V 2.2%
通过以上比较可知，空载电压越大，负载的电压调整率越大 4、 稳压电源效率 η=U0/Uc
输入端19.2V 输出端 7.2V 效率=37.3% 6、15V时稳压电源功率因数cosφ 54度 cosφ=0.58
7、拿下运放，观察负载调整率 注意连接导线接通7805中脚与可调电阻
空载电压 加载电压 负载调整率
7.4V 7.3V 1.3% 15.1V 14.9V 1.3% 18.2V 17.5V 3.8%
通过对比可知，在大电压情况下，有运放的负载调整率要比没有运放时小
五、 结论
● 该电路的优缺点
优点前面除了前面已经提到了，还有这个电路的设计相对简单，用到的元器件较少，原理较简单，易于分析。测试的时候该电源的线性性很好。
这个电路的缺点在于，首先这个电源的效率较低。通过我们的测试，它的效率只有37.3%。其次它的电压调节不稳定，反应会有一定的延时。再次这个电源要是实际生产要加上变压器和其中的滤波电解电容，会导致体积较大。在输出电流较大时，稳压器的功率很大，需要加装散热片，从而也导致体积较大。 ● 该电路的改进方案
在稳压器输出端加上大电阻，减小稳压器的电流，其后连接三极管放大电流。减小稳压器的耗散功率。
六、 关于电子设计的体会与意见 电子设计这门课很有意义，是对平时枯燥理论学习的一个补充。我们通过这门课把所学到的貌似“高深莫测”的理论，实际应用在自己的设计方案中，并最终获得成功。这门课锻炼了我们的实际问题解决能力，发现了平时纯理论学习所不能遇到的问题。通过这次电子设计实践，我们发现了自己有多“眼高手低”了。小到元件的识别和测试，大到整体方案的设计，都不是随随便便就能应付了的。 鉴于这门课有这么多的好处，我建议我们应该每学期增加几次这样的实践焊接的机会，让大家能够把自己的想法拿出来，真正的去做成一个实物。这样能激发大家的学习兴趣。当发现自己理论知识不足时，必然会专心研究教材和查找资料。这样对于大家的学习和老师的教学都是事半功倍的。
附录:实际焊接测试遇到的问题
1、 在功放的静态工作点测试时，有些电路板E点的电压高达2-3V,即使调节可调电路电压也
在1V以上
2、 有些功放电路板在交流测试时，除了有交越失真外，在输出的正弦波的上升沿或者下降
沿也存在很大的失真，形似脉冲
3、 如何测试已经焊接在电路板的大功率三极管TIP41C TIP42C的好坏
4、 开关电源接通后，会有来自电感线圈的噪音，具体怎样解释,怎样降低甚至消除噪声