可调开关电源
列车事故-兰州黄河大桥
2023年3月19日发(作者：工作不足)课程设计说明书第I页
可调直流稳压电源设计
摘要
可调直流稳压电源是采用当前国际先进的高频调制技术，其工作原理是将开关电源
的电压和电流展宽，实现了电压和电流的大范围调节，同时扩大了目前直流电源供应器
的应用。直流稳压电源的控制芯片是采用目前比较成熟的进口元件，功率部件采用现国
际上最新研制的大功率器件，可调直流稳压电源设计方案省去了传统直流电源因工频变
压器而体积笨重。与传统电源相比高频直流电源就较具有体积小、重量轻、效率高等优
点，同时也为大功率直流电源减小体积创造了条件，此电源又称高频可调式开关电源。
可调直流稳压电源保护功能齐全，过压、过流点可连续设置并可预视，输出电压可通过
触控开关控制。
关键词：开关稳压电源；开关变压器；高频直流电源
课程设计说明书第II页
目录
1可调直流稳压电源........................................................1
1.1可调直流稳压电源的工作原理......................................1
1.2电路图.............................................................2
1.2.1电路框图.........................................................2
1.2.2电路原理图.......................................................2
2硬件电路设计............................................................2
2.1整流电路...........................................................2
2.2滤波电路...........................................................3
2.3稳压电路..........................................................3
总结.....................................................................4
课程设计说明书第1页
1可调直流稳压电源
1.1可调直流稳压电源的工作原理
参数稳压器在输入交流电压150V-260V时，输出稳压在220V效果效于和高于这个
范围，其效率要下降。采用单片微机进行第一步控制，使310V以下和90V以上的输入
电压，调整控制在190V—250V范围，再用参数稳压器进行稳压效果很好。
由市电输入的交流电压变化波动很大，经过过压吸收滤波电路将高频脉冲等干扰电
压滤去后，送入直流开关稳压电源、交流取样电路和控制执行电路。
直流开关稳压电源的功率小，但能把60-320V的交流电压娈换成+5V，+12V，-12V
的直流电压。+5V电压供给单片微机使用，±12V电压供给控制电路的大功率开关模块
使用。
单片微机把取样电路采集到的输入电压数据，分析判断并发出控制信号送到触发电
路，控制调节输出电压。
控制执行电路由SSR过零开关大功率模块和带抽头的自耦变压器组成。SSR之间采
用RC吸收电路吸收过电压和过电流，使SSR在开关时不会损坏。控制执行电路把
90-310V的输入电压控制在190V-240V范围，再送到参数稳压器进行精确稳压。
参数稳压器由电感和电容组成LC振荡器，振荡频率50HZ。无论市电怎么变化，其
振荡频率不会改变，因此输出电压不会变化，稳压精度高。即使输入电压波形失真很大，
经参数稳压器振荡输出后却是标准的正弦波，因此稳压电源有强的抗干扰能力和净化能
力。
保护告警电路：当有危害设备安全情况时，只发出声光告警，提示操作人员注意采
取措施，而不用切断输出电压。在无输出电压，控制箱的温度过高，市电输入高过300V，
市电输入低于130V时都会声光告警。当输入电流过大时，输入（输出）空气自动开关
自动跳开。
课程设计说明书第2页
1.2电路图
1.2.1电路框图
图1电路框图
1.2.2电路原理图
1
2
J1
IN
1
2
J2
OUT
T1
220V/15V
1
2
3
4
D0
C1
1200uF
C3
10uF
C4
100uF
C2
0.33uF
Vin
3
G
N
D
1
Vout
2
V1
LM317
D1
D2
R1
240
1
1
2
2
W
3
RP1
2.2K
RP2
220
.
..
图2电路原理图
2硬件电路设计
2.1整流电路
桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管，将正负交替的正弦交流
电压整流成为单向脉动电压。但是，这种单向电压往往包含着很大的脉动成分，距离理
想的直流电压还差得很远。
电源变
压器
整流
电路
滤波
电路
稳压
电路
课程设计说明书第3页
图3桥式整流电路图4波形图
2.2滤波电路
滤波电路由电容、电感等储能元件组成。它的作用是尽可能地将单向脉动电压中交
流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。
图5滤波电路图6波形图
2.3稳压电路
稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变
化时保持稳定。
随着集成技术的发展，稳压电路也迅速实现集成化。目前已能大量生产各种型号的
单片集成稳压电路。集成稳压器具有体积小，可靠性高以及温度特性好等优点，而且使
用灵活，价格低廉，被广泛应用于仪器，仪表及其它各种电子设备中，特别是三端集成
稳压器。
课程设计说明书第4页
总结
设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得
通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。我做课程设
计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能
很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，
我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本
时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很
多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让
我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检
验真理的唯一标准。所以这个期末测试之前的课程设计对我们的作用是非常大的。经过
两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。生活就
是这样，汗水预示着结果也见证着收获。
三端集成
稳压器固定式三端稳压器
可调式三端稳压器
正压系列：78XX系列等
负压系列：79XX系列等
正压系列：W317系列等
负压系列：W337系列等