全国大学生电子设计大赛稳压电源设计报告稳压电源摘要：本稳压电源，由变压器次级绕组接入，通过桥式整流和电容滤波，经过LM7812、LM7912稳压，形成典型的双电源稳压电路，输出±12V 100mA电流。
桥式整流后的电压，经过LM2576降压后，输出+5V电压，给后一级的LDO稳压电路供电，AS1117在满载（800mA）时，压差仅1.2V。
用+5V供电，可以保证其工作在线性状态，3.3V输出稳定。
关键字：LM7812、LM7912、LM2576、AS1117Abstract:The regulated power supply, the transformer secondary windings access, through the bridge rectifier and capacitor filter, through the LM7812, LM7912 voltage regulator, the formation of double power supply circuit, the output current of the 100mA + 12V. After the bridge rectifier voltage, through the LM2576 step-down, output +5V voltage, LDO voltage regulator circuit power level to, AS1117 at full load (800mA), pressure difference is only 1.2V. With +5V power supply, can ensure that the work in the linear state, the 3.3V output stability.Keywords: LM7812、LM7912、LM2576、AS1117目录一、前言 (1)二、方案论证与比较 (1)方案一 (1)方案二 (1)方案三 (2)方案四 (2)三、单元模块的设计 (3)1、前级稳压电路的设计 (3)2、5V稳压电路的设计 (3)3、后级稳压电路的设计 (4)四、系统调试： (5)五、系统功能与指示参数： (6)六、检测输出电压和电流： (7)1、检测方法 (7)2、测试方案 (7)3、检测仪器 (8)4、测试结果与分析 (8)七、设计总结 (8)八、参考文献： (10)九、附： (10)1、系统原理图: (10)2、PCB图： (10)一、前言本电源是专门为电子竞赛设计的，主要用于电子竞赛中设计的电子系统供电。
考虑到竞赛中涉及的电子器件有运算放大器、嵌入式处理器及小功率的机电部件（不考虑电源控制类题目），为保证电子系统的稳定运行，各组电源均采用稳压电源。
二、方案论证与比较方案一采用开关稳压电源，其调整管是断续地工作在导通和截止状态。
与传统的线性串联型稳压电源，其调整管是连续地工作在线性放大状态；优点：电源效率高、体积小。
缺点：电路复杂，技术难度高；只能对一组电源实现稳压；安全性差。
方案二工频变压器稳压，电路设计简单，稳压效果安全可靠，这种方式不足之处成本比较高，变压器内部结构比较复杂，普及性不强，不符合我们日常的要求，它的工作流程如下图所示：220V 50H Z 变压器整流电路滤波电路LM7805 LM7912 ML7812 LM7905+12V 输出 +5V 输出 -5V 输出 -12V 输出方案三工频变压器降压，一组双交流输出，串联线性稳压。
优点：电路简单，变压器结构简单。
缺点：效率低，器件功耗大。
由于LM7805功耗大，发热较快，需要增加散热装置，增加成本。
方案四工频变压器降压，一组双交流输出，线性稳压与开关稳压相结合。
上一方案的主要缺点在+5V 电压稳压电路。
将该部分电路用开关稳压电路代替。
开关稳压电路大大提高电源效率，减少发热。
电路复杂程度略有提高，可靠性会大幅提高。
因此，我们选择方案四。
220V 50HZ 变压器 整流电路 滤波电路 LM7812 LM7912 LM7805-12V+5V +12V AS117稳压3.3V 220V 50HZ 变压器整流电路 滤波电路LM7812 LM7912+12V-12V+5VAS117稳压LM78053.3V三、单元模块的设计1、前级稳压电路的设计T ?T RANS5D?DIODED?DIODED?DIODED?DIODEC?E L E CT RO2C?E L E CT RO2C?CAPC?CAPVin 2G N D1-12V3U?MC7912Vin1G N D2+12V3U?MC7812C?E L E CT RO2C?E L E CT RO2C?CAP C?CAP+12V-12V变压器将220V 的交流电，经次级绕组降压输出，给电路系统提供合适的电压。
输出后的电压，经过二极管整流桥，利用二极管单向导通的特性，将将交流电转换成单向的直流电。
经过电容滤波电路，滤除脉动直流中的交流成分，减少交流成分，增加直流成分。
然后由LM7812和LM7912进行稳压，最后输出±12V 100mA 电流。
用Lm7812和LM7912系列三端稳压IC 来组成稳压电源，所需的外围器件较少，电路内部有过流过热，调整管保护电路，使用起来可靠方便，而且价格便宜，该系列稳压集成IC 型号中lm78/lm79后面的数字12，代表该三端稳压集成电路的输出电压为12V 。
2、5V 稳压电路的设计整流滤波后的电压，由LM2576进行稳压输出，输出后的电压，给电感提供足够的能量储备，同时,肖特基二极管续流输出给电容,电容滤波完成后输出稳定可靠的电压。
LM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A 电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器(52kHz)和基准稳压器(1.23V)，并具 有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
LM2576系列包括 LM2576(最高输入电压40V)及LM2576HV(最高输入电压60V)二个系列。
各系列产品均提供有3.3V(-3.3)、5V(-5.0)、12V(-12)、15V(-15)及可调(-ADJ)等多个电压档次产品。
此外，该芯片还提供了工作状态的外部控制引脚。
LM2576内部构造如图所示：肖特基二极管，又称肖特基势垒二极管，是以金属和半导体接触形成的势垒为基础的二极管,简称肖特基二极管。
与普通二极管（多指用PN结形成的硅二极管）相比最显著的特点为反向恢复时间极短（可以小到几纳秒），正向导通压降更低，仅0.4V左右。
它也有一些缺点：耐压比较低，漏电流较大。
其多用作高频、低压、大电流整流二极管（比如开关电源次极整流二极管），续流二极管、保护二极管，也有用在微波通信等电路中作整流二极管、小信号检波二极管使用。
在通信电源、变频器等中比较常见。
而普通二极管只能用在低频整流场合，耐压可以做得更高。
3、后级稳压电路的设计C?100u/25V C?10u/10VC?0.1C?0.13.3VVin3GND1Vout2U?AS1117+5V5V电压经过AS1117后，输出3.3 V的电压，为了保证电路的稳定性，接入100uF的电容，进一步提高波纹抑制比。
我们选用AS1117是一个低漏极电压调整器，它的稳压调整管是由一个PNP 驱动的NPN管组成的。
AS1117有固定和可调两个版本可用，输出电压可以是1.2V、1.5V、1.8V、2.5V、2.85V、3.0V、3.3V和5.0V。
片内过热切断电路提供过载和过热保护电路，防止环境温度造成过高的结温。
压稳压器，内部集成过热电路和限流保护，确保电源的稳定性。
AS1117内部原理如图所示：四、系统调试：实际电路的的设计与制作一般要经过初始电路，单元电路的实验，电路的改进和最后的定型电路四个步骤。
1．制作整流部分要检查整流二极管是否接反向了，否则会导致在测试时发光二极管不发光、后面无输出等问题。
2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。
特别是极性电容这类，极性连接不对容易发生爆炸，同时对电源的开关要熟悉，正确连接电源引脚，以防闭合开关时，发生短路，烧坏变压器。
3．按照原理图焊接时必须要保证可靠接地，接地线尽量粗一些更好，更安全接地。
4．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试。
可调稳压电源要经试验，证明是稳定可靠的。
整机装配完毕、电路与元件焊接无误后即可正常工作，本实验以±12v软件仿真为例，如下图。
软件仿真图：五、系统功能与指示参数：1、本次实验项目是稳压电源的设计，从名字里就能够了解到电路的功能，主要功能是：输出电压 ： 输出电流：±12V 100mA 供运算放大器电路+5V 500mA 供5V 单片机及外围电路 +3.3V 100mA 供3.3V 单片机而且我们为了方便检查电源意外中想不到的故障特意设定了电源输出电压检测点和电源电流输出检测点，提高了电源电路的可靠性及维护性。
2、系统各参数指标的检测： ——变压器的选择 电压估算： • 电压估算： – +12V 输出 – 2V 以上调整管压降 – 电容滤波升压1.2倍 – 1V 整流管压降 – ±10%电压波动)(1411.1)12.1212(2V U =⨯++≥• 取变压器副边电压双15V • 变压器容量估算- 双12V 电源：15 x 2 x 0.1 = 3W- +5V(+3.3V)电源：(5 x 0.6)/0.6 = 5W- 变压器效率取80%• 变压器容量：S = (3+5)/0.8 = 10VA• 变压器铁心截面积：SJ = （1~1.5）SQR （S ）=3.16~4.7（cm2)3、LM2576内部电路：220V15V 15VLM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器(52kHz)和基准稳压器(1.23V)，并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。
LM2576系列包括 LM2576(最高输入电压40V)及LM2576HV(最高输入电压60V)二个系列。
各系列产品均提供有3.3V(-3.3)、5V(-5.0)、 12V(-12)、15V(-15)及可调(-ADJ)等多个电压档次产品。
此外，该芯片还提供了工作状态的外部控制引脚。
六、检测输出电压和电流：1、检测方法直流电源的技术指标分为两种：一种是特性指标，包括允许输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围等；另一种是质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、纹波电压（周围与随机漂移）及温度系数。