一、直流稳压电源的开发历程、现状与发展历史
自二十世纪六十年代中期到九十年代，以电子技术为基础的电力行业步入了高速增长阶段，在数据通讯技术和电信公司领域的科技创新，促使了电源产品向智能方式演化。但1919年以后，由于我国相对发达国家，在电源行业上逐渐出现不足的问题。电源产品的研发投资、制造规模、技术水平、精密测试仪器、智能化、安全性以及持续发展等领域均存在差异，许多新型的开关电源器件国内没有制造，主要依赖于进口。2018年直流稳压电源发展趋势研究报告表明，国内外直流稳压电源产业尚处在成长阶段，而且日益发展完善着。
在晶体管的并联式直流稳压回路中，如果先将输出电流设定为Uo，再通过适当的设备进行集成电路采样，然后再经过采样就能够得出电流，并将所得出的电流和同样规定的电流加以比较，此时就可以得出两者的电压误差，将误差电压的平均值可以通过调整管集成电路的工作运转加以调节，而这种变化就会给回路的输出电流造成相应的变化。而通过这些改变就可以知道，其余输出电流中U1发生的改变和产生的电流变化都是由于彼此矛盾而产生的，并由此保证了输出电流中Uo一直保持不变的。因为电路的输出电流需要从OV开始来实现周期性的调整，所以在标准电流附近就必须按照实际要求设计一种辅助电鱼，其目的就是能够使整个电路的输出电流能够在OV处有相应的调整作用。而串联式直流稳压电源回路也是整个电路设计中较为简易的一个，但是一旦在串联电源回路基础上将辅助电源加以使用，之后将会使整个电路设计变得更加复杂化，为保证回路总体的稳定可靠性，就需要考虑使用中立元件。
二、电路设计实验设备及器件
俗语说巧妇难为无米之炊，集成电路工程设计中也急需至关重要的试验设备和手段，但试验条件的优劣程度以及所选用设备的合理与否，是工程设计的关键与前提。以下将具体说明设计思路中所要求的试验条件、实验工具，以及所要求的试验材料:
这个设计的完成必须在专门的电气实验台上完成，所需要的试验器具和实验用具包括:阴极射线示波器、万用表、变压器设备(12v)、电烙铁、管钳和镊子等，并且需要一些焊锡工具和连接线。
三、电路设计思路
直流稳压电源也叫做直流稳压器，其意义是把交换电转化成相应用电器所需的固定压力的直流电。其关键问题是输出直流电压的稳定性，所以设计此集成电路的主要在于集成电路转换的稳定性。
（一）直流稳压电源的电路结构
直流稳压电源，通常由电源变压器、整流回路、滤波电路、稳定电路等组成。
（二）直流稳压电源各部分的作用
1、电源变压器:主要是降压装置，用来将220V的交流电转变成整流系统中所要求的交流电压Ui。变压器的工作机理主要是通过电气感应原理，由一个电路向另一电路输送能量和传递信息，是通过电力传递能量和发送电信号的主要单元。现代变压器主要包括铜丝铁心等线圈。
2、放大回路:通过放大二极管的单向导电性，将交流电U2转化为脉动的直流电。反映整流工作特性的主要参数为两种，一种是输出电压平均值VO(AV)，即反映整流电路把交换压力转化为直流电压的能力。另一种则是电流脉动系数S，即反映整流输出电压中交流成量的大小，用以反映整流电路输出电流平稳程度。
3、滤波回路:利用滤波电容把脉动直流电中的交流电压部分过滤出去，滤波回路一般有桥式整流电容滤波电路和全波整流滤波电感滤波回路。利用储能元件电容两端的流量(或流经电感中的流量)不可变形的特点(电抗元件的储能效应)，从而滤去了整流回路的压力中的交流成分，从而保护了直流成分，以实现平滑的电流变化的目的。
4、稳定回路:利用稳压管二端的电流方向稍微有改变，也就导致其电流方向发生了很大改变的这一特性，通过控制与稳压管并联的限流电阻上的降压来实现稳定输出电流的目的，可以把不平稳的直流电压转变成较平稳的直流电压。稳压回路有两类，分别是保压管稳压回路和开关式稳压回路。它们质量比较好，目前使用的也较多。（三）直流稳压电源的设计方法
直流稳压电源的选择时，要针对其输入输出电压UO、最大输出电压IO等技术性指标的特点，判断其直流变压器、集成稳压器、整流高压二极管，以及滤波集成电路中各种电极片的关键性能参数，并选择出这些电极片。（四）设计过程
1、按照直流稳压开关电源的平均输出电压UO、最大输出电压IOMAX，判断出耐压器的型式和电路形状。
2、按照稳定器的最高输入电流UI，设定出电源变压器二次侧电压U2;再按照稳定开关电源的最高输入输出电流IOMAX，设定出流经电源变压器二次线圈的输出电流I2，以及经过电源变压器二次线圈的总功率P2;然后再通过P2，选定了该电源变压器下一次线圈的电源P1。再接着按照所设定的技术参数，选取正确的电源变压器，一般是12v。
3、确认整流电压二极管的最高正向平均电压ID、整流电压二极管的最高反向均衡电压URM，和过滤电容的体积值及其耐压数值。按照所设定的技术参数，可以选用相应的整流二极管和滤波电容。
（五）直流稳压开关电源的工作方式
线路基本原理为:该线路主要由电源变压器、整流、过滤和稳定系统等四个部门构成。国家电网的供应交流压力(220v，50Hz)经电源变压器降压后，首先获得满足国家电网要求的交流压力，随后经由整流电路转变为方向不变、大小随时间而改变的脉冲电压，接着再用滤波器滤去其交流成分，以获得较为均匀的直流压力。最后再经过稳压电路，以确保直接输出为稳定的直流压力。
四、电路设计步骤
（一）线路图设计方案
电路图工程设计采用PCB制图软件制作，利用计算机软件完成PCB工程设计后，将PCB工程设计图转换为原理图。
（二）电路原理图的绘画
电路的基础设计采用了Protel2000绘图管理软件。
五、电路设计总结
经过阐述了直流稳压电源回路的综合设计与测试，进一步巩固了《电子学基本》中模拟电路方面基本知识和《计算机回路的设计与测试》等技能内容。所设计的直流稳压电源回路，已普遍应用在日常生活中，比如手机的充电电源、冰箱的稳压电源等。另外，还利用查阅工具书、网络信息等手段扩大了专业的技术视野。在研究过程中，利用设计实际回路的方法对直流稳压电源电路设计方法有了一点全新的理解，尤其是提高了实际操作意识，提高了技术基本理论知识的运用水平，更从某种程度上培养了动手实际运用的意识。不过还存在不足之处，比如在直流稳压电源的模拟电路方面由于缺乏具体设计，对焊接以及组装问题不能进行具体阐述，所以在今后的研究设计上将对模拟电路方面的焊接组装和测试等问题进行更加具体阐述。
参考文献
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