一种直流稳压电源电路的实现

摘要：随着社会和科技的不断发展，直流稳压电源电路应用得越来越广泛，它的性能好坏直接决定了电子产品的可靠性高低和性能优劣。目前，市场上主流的直流稳压电源电路基本都是采用集成芯片制作的，这种电路虽然结构简单，但是可调性欠佳。本文使用电子设计自动化软件——Protel DXP 2004，设计一种直流稳压电源电路。该电路具有较好的可调性。

Abstract： With the development of society and technology， the DC（Direct Current） stable voltage power supply circuit is widely used， and its performance determines the reliability and performance of the electronic products. At present， the mainstream DC stable power supply circuit in the market is mainly made of integrated chip. Although the circuit is simple in structure， it can not be adjusted well. In this paper， the electronic design automation software， Protel DXP 2004， is used to design a dc stable power supply circuit. The circuit has good tunability.

关键词：直流稳压电源；集成芯片；电子设计自动化

Key words： DC stable voltage supply；integrated chip；electronic design automation

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）16-0125-02

0 引言

随着电子技术的迅猛发展，电子产品已经逐渐进入社会生产和生活的各个领域。例如：遥控玩具、电动车、手机、单片机开发板等。在这些产品中，电源作为它们必不可少的环节，主要负责完成对这些产品供给电能并维持其可靠运行工作。换言之，电源的好坏直接影响产品的性能和安全。在众多的电源中，直流稳压电源电路是最常见的电子电路。现在市场上普遍采用的是集成芯片制作的直流稳压电源，这种电路的结构简单，但可调性相对较差。因此，本文设计了一种由分立器件构成的直流稳压电源电路，该电路具有较好的可调性。

1 直流稳压电源电路概述

1.1 直流稳压电源电路的组成

直流稳压电源电路一般是由变压器、整流电路、滤波器和稳压环节四部分组成。各部分电路及输入输出波形如图1所示。

1.2 直流稳压电源电路各部分作用及主要元件

1.2.1 变压器

变压器主要作用将交流电源电压（通常是380V或220V电网电压）变换为符合整流需要的电压。变压器是这部分的主要元件。

1.2.2 整流电路

整流电路是将交流电压变换成为单向脉动直流电压。整流二极管是这部分的主要元件，如果采用桥式整流电路，需要四个整流二极管。

1.2.3 滤波器

滤波器是减小整流电压的脉动程度，以适合负载的需要。电解电容是这部分的主要元件。

1.2.4 稳压环节

稳压环节是克服电网波动或负载变化引起的输出电压的变化，从而使输出电压保持稳定。稳压二极管是这部分的主要元件。

2 直流稳压电源电路的实现

2.1 变压器

根据实际的电路需要选择合适的变压器，本设计选择220V交流电压转换成9V低压交流电压的变压器，电路原理图中用T来表示，它是整个电路的交流输入。

2.2 整流电路

为了能够将交流电转换为直流电同时充分地利用正弦交流电整个周期的电能，本设计采用的是由VD1、VD2、VD3和VD4四个整流二极管组成的单相桥式整流电路。

2.3 滤波器

滤波器可以极大地减小直流电的脉动成份，本设计在整流电路的输出部分（稳压环节的输入部分）采用了电解电容器C1，它可以滤掉单相桥式整流电路输出直流电中大部分的脉动成份，为了得到较好的滤波效果，可以选择较大值的C1；为了抑制由于电路中分布电容的存在而产生的自激震荡，在稳压环节中的调整管的基极处采用了一个电解电容C2；为了提高直流稳压电源抵抗瞬间干扰脉冲冲击的能力，在整个直流稳压电源电路的最后输出端使用了电解电容C3。三个电解电容配合使用，使得整个电路能够稳定安全地工作。

2.4 稳压环节

稳压环节中采用了两个三极管V1和V2构成的复合调整管、比较放大管V3、稳压二极管VD5和VD6、一个可调电阻RP及两个电阻R1和R2。其中，复合调整管V1和V2是通过内部管压降的改变来让整个输出电压基本保持不变，管压降的变化趋势和输出电压呈相反的趋势；比较放大管V3和复合调整管配合使用共同完成维持输出电压不变的作用；稳压二极管VD5和VD6让比较放大管V3的集电极有一个稳定的电压；可调电阻RP可以让直流稳压电源的输出在一个较小的范围内变化，即完成可调性；电阻R1既是比较放大管的集电极负载，又是V2基极的偏流电阻，电阻R2是提供稳压二极管正向电流的限流电阻。

最后设计的直流稳压电源电路既能保证最后的输出直流电稳定，又能保证输出的直流电在一定范围内可调。

使用电子设计自动化软件——Protel DXP 2004軟件绘制直流稳压电源电路原理图，如图2所示。

最后完成了绘制直流稳压电源电路板图，如图3所示。

在Protel DXP 2004软件菜单栏选取视图菜单，并点击查看3D视图，便可得到直流稳压电源电路的3D视图，通过鼠标操作可以从各个角度观看电路板图。直流稳压电源电路板图正面效果如图4所示。

3 结束语

本文设计的直流稳压电源电路由变压器、整流电路、滤波器、稳压环节组成，在稳压环节中采用了可调电阻，在实现过程中，采用Protel DXP 2004软件来绘制直流稳压电源电路原理图和绘制电路板图。整个直流稳压电源的输出电压可以在一定范围内改变，具有较好的可调性，改善了直流稳压电源的性能，具有很好的实用性。

参考文献：

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