輸出電路的設計

1. 如何設計4個繼電器輸出介面電路圖

接線的叫輸出端子排
內部叫做輸出映像區

2. 怎麼確定設計的電路的輸出功率，

好像還沒有軟體能做這樣的測試，一般都是用負載檢測或者就是專業的檢測設備了，看看下面的文章 %D%A很多用戶都已經意識到了電源的重要性，購買電腦的時候都會要求配置一台質量可靠的電源，而且一定要300W的。但到底多大功率的電源才能滿足系統的需要？如果銘牌沒有標明功率，你是否能判斷電源的實際功率，而不是簡單地認為型號「320XX」或「300XX」就代表300W呢？千萬不要認為功率就是電壓乘以電流這么簡單，這里會給你一個圓滿的答案。 %D%A電源的工作原理 %D%A我們都知道市電是220V/50Hz的交流電，而計算機系統中各配件使用的都是低壓直流電，因此電源就是計算機供電的主角，如果把電流比作血液，那麼電源就是計算機的心臟。 %D%A市電進入電源後，首先經過扼流線圈和電容濾除高頻雜波和干擾信號，接下來經過整流和濾波得到高壓直流電，然後進入電源最核心的部分——開關電路。開關電路主要負責將直流電轉換為高頻脈動直流電，再送高頻開關變壓器降壓，然後濾除高頻交流部分，這樣才得到電腦需要的較為「純凈」的低壓直流電。因為計算機電源最核心的部分是開關電路，因此計算機電源通常就被稱為開關電源(Switching Power Supply)。 %D%A電源的輸出 %D%A計算機系統中各部件使用的都是低壓直流電，但不同配件具體要求的電壓和電流又各不相同，比如轉速達到每秒數千轉的硬碟主軸電機和硬碟控制電路對供電的要求肯定不可能相同，因此電源也相應有多路輸出滿足不同的供電需求。通過圖1可以看到，該硬碟的供電分為直流+5V和+12V兩部分。 %D%A就目前最常用的ATX電源來說，其電源輸出有下列幾種： %D%A+3.3V：主要經主板變換後驅動晶元組、內存等電路。 %D%A+5V：目前主要驅動硬碟和光碟機的控制電路(除電機外)、主板以及軟碟機等。 %D%A+12V：用於驅動硬碟和光碟機的電機、散熱風扇，或通過主板擴展插槽驅動其它板卡。在最新的 %D%APentium 4系統中，由於Pentium 4處理器功耗增大，對供電的要求更高，因此專門增加了一個4Pin的插頭提供+12V電壓給主板，經主板變換後供給CPU和其它電路。因此配置Pentium 4系統要選用有+12V 4Pin插頭的電源。 %D%A-12V：主要用於某些串口電路，其放大電路需要用到+12V和-12V，但電流要求不高，因此-12V輸出電流一般小於1A。 %D%A-5V：主要用於驅動某些ISA板卡電路，輸出電流通常小於1A。 %D%A+5VSB：+5VSB表示+5V Standby，指在系統關閉後保留一個+5V的等待電壓，用於系統的喚醒。+5VSB是一個單獨的電源電路，只要有輸入電壓，+5VSB就存在。這樣，計算機就能實現遠程MODEM喚醒或者網路喚醒功能。最早的ATX 1.0版只要求+5VSB供電電流到達0.1A，但隨著CPU和主板功耗的提高，0.1A已經不能滿足系統要求了，因此現在的ATX電源+5VSB輸出一般都可以達到1A以上，甚至2A。 %D%A一般而言，正規電源產品的銘牌上都應該標注各路輸出的供電電流(圖3)，對產品各項指標了解得更加清楚並不是一件壞事，因此購買電源時請盡量選擇這類產品。 %D%A電源的功率 %D%A大家都知道功率的計算方法是電壓乘以電流，對於圖3中的電源，是否將各路直流輸出的電壓乘以電流，再累加到一起就是電源的額定輸出功率呢？根據圖3，我們可以得到表1中的數據，將它們累加起來就會得到360.9W的輸出功率，而根據它的銘牌可以看到這個電源的實際額定輸出功率為250W(最大輸出功率320W)。 %D%A表1：輸出電壓/電流與功率 %D%A輸出電壓 輸出電流 輸出功率 %D%A+12V 13A 156W %D%A+5V 26A 130W %D%A+3.3V 16A 52.8W %D%A-5V 0.5A 2.5W %D%A-12V 0.8A 9.6W %D%A+5VSB 2A 10W %D%A實際上，ATX電源的各路輸出不可能同時達到標稱的最大輸出電流，因此我們可以在電源銘牌上看到諸如「+5V&+3.3V:145W，+5V、+3.3V&+12V:240W」這樣的指標，這表示+5V和+3.3V最大聯合輸出為145W，+5V、+3.3V和+12V最大聯合輸出為240W。如果按表1的數據進行計算，這個值卻達到了338W，大大超過了240W的限制。顯然，通過簡單的累加來計算電源的額定功率是完全錯誤的。 %D%A通常情況下，我們經常提到的電源的功率一般指電源的額定輸出功率，但是從圖3可以看到除了標注額定功率外，還有最大功率，因此這里我們先了解一下電源的幾種功率。 %D%A額定功率 %D%A電源的額定功率並沒有一個具體的計算公式。電源額定功率的標定往往採用交叉負載測試的方式，實驗是通過檢測電源的各路主電壓的負載壓降和紋波系數來得出各路輸出電壓的最大電流的。具體方法是這樣的：在不超過該路輸出的最大電流的前提下，逐漸減小其負載電阻，同時測量其負載壓降和紋波系數，當其負載壓降和紋波系數超出允許的范圍時，記錄此時的電流值作為最大工作電流。記錄各路輸出的最大工作電流，然後與Intel制定的功率標准進行對比，從而確定電源的額定輸出功率。 %D%A最大輸出功率 %D%A最大輸出功率是指電源穩定工作時能夠輸出的最大功率。一款額定功率200W的電源，實際工作輸出並不一定低於200W，可能要高出一些，畢竟額定功率的標定與實際使用的環境是有一定區別的。 %D%A峰值功率 %D%A峰值功率是指電源短時間內(一般為30秒)能夠提供的功率，但電源不能長時間工作在這種極端的狀態。通常情況下電源峰值功率可以超過最大輸出功率50%左右，由於硬碟在啟動狀態下汲取的電路遠遠大於其正常工作時的值，因此系統經常利用這一緩沖為硬碟提供啟動所需的電流，啟動到全速後就會恢復到正常水平。 %D%A如何判斷電源的功率 %D%A現在有很多品牌的電源都不標注實際的輸出功率，而是提供一個「300XX」之類的型號來給經銷商發揮。既然無法單單依靠電源銘牌上的電壓電流數據來准確計算電源的額定功率，那如何去判斷電源的額定輸出功率有多大呢？當然，最准確的方法是加負載進行測試，但這只有生產廠家能夠做到。作為普通消費者，我們可以根據ATX電源設計標准來判斷電源的大致功率是多少。 %D%A注意ATX 2.03與ATX 12V的區別 %D%A在判斷電源功率前我們首先應該了解電源的版本，圖4和圖5分別表示目前市面上最常見的兩種電源標准：ATX 2.03版和ATX 12V版。對於不同的版本，電源功率的標准要求也是不一樣的，但目前市場上的電源對這兩個版本的區分不是十分嚴格。 %D%A所謂的Pentium 4電源就是指ATX 12V，並非是ATX 2.03。ATX 12V與ATX 2.03的區別如下： %D%A加強了+12V的電流輸出能力，並對+12V的電流輸出、浪涌電流峰值、濾波電容的容量、保護等做出了新的規定； %D%A新增加了4Pin +12V電源連接器； %D%A加強了+5VSB的電流輸出能力。 %D%A標准ATX 2.03和ATX 12V電源規格 %D%A電腦到底消耗多大功率 %D%A在購買電源或者升級計算機時，很重要的一點就是保證電源有能力提供足夠的電流驅動系統內部設備，方法就是計算出系統各個部件消耗的功率。要准確計算出不同部件的電源消耗時比較困難的，有的設備會明確標示出耗電量(圖1)，比如各種存儲設備，但是生產廠商通常都不會提供板卡類產品的耗電量，因此我們可以根據表6進行估算。功率消耗差異較大的設備是CPU和顯卡，對於相同製造工藝的CPU來說，頻率越高所消耗的功率也越高，加電壓超頻同樣會增加CPU的功耗。而顯卡根據顯示晶元以及搭配的顯存的不同，功耗差異也比較大，一些高性能顯卡(比如GeForce FX和Radeon 9700)已經開始使用額外的電源供應器。

3. 設計輸出電壓為6伏的直流穩壓電源實驗報告及電路圖

目 錄
一、引言...............................................................1
二、設計目的............................................................2
三、設計任務和要求......................................................3
四、設計步驟............................................................4
五、總體設計思路........................................................5
六、實驗設備及原器件...................................................6
七、測試要求...........................................................7
八、設計報告要求........................................................8
九、注意事項...........................................................9
十、此電路的誤差分析...................................................10
十一、綜合總結........................................................11
十二、參考文獻資料.....................................................12

一、引言
直流穩壓電源一般由電源變壓器，整流濾波電路及穩壓電路所組成。變壓器把市電交流電壓變為所需要的低壓交流電。整流器把交流電變為直流電。經濾波後，穩壓器再把不穩定的直流電壓變為穩定的直流電壓輸出。本設計主要採用直流穩壓構成集成穩壓電路，通過變壓，整流，濾波，穩壓過程將220V交流電，變為穩定的直流電，並實現電壓可在6-13V可調。
關鍵詞：直流；穩壓；變壓

直流穩壓電源的設計
二、設計目的
1．學習基本理論在實踐中綜合運用的初步經驗，掌握模擬電路設計的基本方法、設計步驟，培養綜合設計與調試能力。
2．學會直流穩壓電源的設計方法和性能指標測試方法。
3．培養實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。
三、設計任務及要求
1．設計並製作一個連續可調直流穩壓電源，主要技術指標要求：
① 輸出電壓可調：Uo=+6V～+13V
② 最大輸出電流：Iomax=1A
③ 輸出電壓變化量：ΔUo≤15mV
④ 穩壓系數：SV≤0.003
2．設計電路結構，選擇電路元件，計算確定元件參數，畫出實用原理電路圖。
3．自擬實驗方法、步驟及數據表格，提出測試所需儀器及元器件的規格、數量，交指導教師審核。
4.批准後，進實驗室進行組裝、調試，並測試其主要性能參數。
四、設計步驟
1．電路圖設計
（1）確定目標：設計整個系統是由那些模塊組成，各個模塊之間的信號傳輸，並畫出直流穩壓電源方框圖。
（2）系統分析：根據系統功能，選擇各模塊所用電路形式。
（3）參數選擇：根據系統指標的要求，確定各模塊電路中元件的參數。
（4）總電路圖：連接各模塊電路。
2．電路安裝、調試
（1）為提高學生的動手能力，學生自行設計印刷電路板，並焊接。
（2）在每個模塊電路的輸入端加一信號，測試輸出端信號，以驗證每個模塊能否達到所規定的指標。
（3）重點測試穩壓電路的穩壓系數。
（4）將各模塊電路連起來，整機調試，並測量該系統的各項指標。
五、總體設計思路
1．直流穩壓電源設計思路
（1）電網供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須採用電源變壓器將電網電壓降低獲得所需要交流電壓。
（2）降壓後的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。
（3）脈動大的直流電壓須經過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。
（4）濾波後的直流電壓，再通過穩壓電路穩壓，便可得到基本不受外界影響的穩定直流電壓輸出，供給負載RL。
2．直流穩壓電源原理
直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成，見圖1。

圖1直流穩壓電源方框圖

其中：
（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，並送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。
（2）整流電路：利用單向導電元件，把50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電
（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。
（4）穩壓電路：穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。
整流電路常採用二極體單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的正半周內，二極體D1、D2導通，D3、D4截止；u2的負半周內，D3、D4導通，D1、D2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3所示。

在橋式整流電路中，每個二極體都只在半個周期內導電，所以流過每個二極體的平均電流等於輸出電流的平均值的一半，即 。電路中的每隻二極體承受的最大反向電壓為 (U2是變壓器副邊電壓有效值)。
在設計中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點，將電容器和負載電容並聯或電容器與負載電阻串聯，以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路後，直流輸出電壓：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流輸出電流： （I2是變壓器副邊電流的有效值。），穩壓電路可選集成三端穩壓器電路。
總體原理電路見圖4。

3．設計方法簡介
（1）根據設計所要求的性能指標，選擇集成三端穩壓器。
因為要求輸出電壓可調，所以選擇三端可調式集成穩壓器。可調式集成穩壓器，常見主要有CW317、CW337。317系列穩壓器輸出連續可調的正電壓，337系列穩壓器輸出連可調的負電壓，可調范圍為6V~13V，最大輸出電流 為1.5A。穩壓內部含有過流、過熱保護電路，具有安全可靠，性能優良、不易損壞、使用方便等優點。其電壓調整率和電流調整率均優於固定式集成穩壓構成的可調電壓穩壓電源。電路系列的引腳功能相同，管腳圖和典型電路如圖5.

圖5典型電路
輸出電壓表達式為:

式中，1.25是集成穩壓塊輸出端與調整端之間的固有參考電壓 ，此電壓加於給定電阻 兩端，將產生一個恆定電流通過輸出電壓調節電位器 ，電阻 常取值 ， 一般使用精密電位器，與其並聯的電容器C可進一步減小輸出電壓的紋波。圖中加入了二極體D，用於防止輸出端短路時10μF大電容放電倒灌入三端穩壓器而被損壞。
輸出電壓可調范圍：1.2V～37V
輸出負載電流：1.5A
輸入與輸出工作壓差ΔU=Ui-Uo：3～40V
能滿足設計要求,故選用穩壓電路。
（2）選擇電源變壓器
1）確定副邊電壓U2:
根據性能指標要求：Uomin=3V Uomax="9V"
又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max
其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V
∴ 12V≤Ui≤43V
此范圍中可任選 ：Ui=14V=Uo1
根據 Uo1=(1.1～1.2)U2
可得變壓的副邊電壓：
2）確定變壓器副邊電流I2
∵ Io1=Io
又副邊電流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=800mA
則I2=1.5＊0.8A=1.2A
3）選擇變壓器的功率
變壓器的輸出功率：Po>I2U2=14.4W
（3）選擇整流電路中的二極體
∵ 變壓器的副邊電壓U2=12V
∴ 橋式整流電路中的二極體承受的最高反向電壓為：
橋式整流電路中二極體承受的最高平均電流為：
查手冊選整流二極體IN4001，其參數為：反向擊穿電壓UBR=50V>17V
最大整流電流IF=1A>0.4A
（4）濾波電路中濾波電容的選擇
濾波電容的大小可用式 求得。
1）求ΔUi:
根據穩壓電路的的穩壓系數的定義：
設計要求ΔUo≤15mV ，SV≤0.003
Uo=+3V～+9V
Ui=14V
代入上式，則可求得ΔUi
2）濾波電容C
設定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S
則可求得C。
電路中濾波電容承受的最高電壓為 ，所以所選電容器的耐壓應大於17V。
注意： 因為大容量電解電容有一定的繞制電感分布電感，易引起自激振盪，形成高頻干擾，所以穩壓器的輸入、輸出端常 並入瓷介質小容量電容用來抵消電感效應，抑制高頻干擾。
六、實驗設備及元器件
1.萬用表 2.示波器
3.交流毫伏表 4.三端可調的穩壓器
七、測試要求
1．測試並記錄電路中各環節的輸出波形。
2．測量穩壓電源輸出電壓的調整范圍及最大輸出電流。
3．測量輸出電阻Ro。
4．測量穩壓系數。
用改變輸入交流電壓的方法，模擬Ui的變化，測出對應的輸出直流電壓的變化，則可算出穩壓系數SV. （注意： 用調壓器使220V交流改變±10％。即ΔUi=44V）
5．用毫伏表可測量輸出直流電壓中的交流紋波電壓大小，並用示波器觀察、記錄其波形。
6．分析測量結果，並討論提出改進意見。
八、設計報告要求
1．設計目的。
2．設計指標。
3．總體設計框圖，並說明每個模塊所實現的功能。
4．功能模塊，可有多個方案，並進行方案論證與比較，要有詳細的原理說明。
5．總電路圖設計，有原理說明。
6．實現儀器，工具。
7．分析測量結果，並討論提出改進意見。
8．總結：遇到的問題和解決辦法、體會、意見、建議等。
九、注意事項
1．焊接時要對各個功能模塊電路進行單個測試，需要時可設計一些臨時電路用於調試。
2．測試電路時，必須要保證焊接正確，才能打開電源，以防元器件燒壞。
4. 按照原理圖焊接時必須要保證可靠接地。
十、此電路的誤差分析
綜合分析可以知道在測試電路的過程中可能帶來的誤差因素有:
① 測得輸出電流時接觸點之間的微小電阻造成的誤差;
② 電流表內阻串入迴路造成的誤差;
③ 測得紋波電壓時示波器造成的誤差;
④ 示波器, 萬用表本身的准確度而造成的系統誤差;
可以通過以下的方法去改進此電路:
① 減小接觸點的微小電阻;
② 根據電流表的內阻對測量結果可以進行修正;
③ 測得紋波時示波器採用手動同步;
④ 採用更高精確度的儀器去檢測;
十一、綜合總結
通過本次設計,讓我們更進一步的了解到直流穩壓電源的工作原理以及它的要求和性能指標.也讓我們認識到在此次設計電路中所存在的問題;而通過不斷的努力去解決這些問題.在解決設計問題的同時自己也在其中有所收獲.我們這次設計的這個直流穩壓電源電路;採用了電壓調整管(uA723)外加調整管(2SC3280)來實現電壓的調整部分;還通過單片機(89C51)來實現電路的控制,也實現了擴充多功能;而穩流部分可調式三端穩壓電源管來實現。

4. 設計一個電路

1）關於運放電路構成：

輸入是 > 0 的，而輸出是 < 0 的，並且增益 = -5；

所以取內反相比例運算放大器電路；容

那麼，當運放輸入電壓 Ui = 1V 時，輸出電壓 Uo = -5V；

2）比較器電路構成；

按條件以運放輸入 Ui = 1V 為界而變化，對應的就是以運放輸出 Uo = -5V為界；

那麼比較器的基準電壓 Uref = Uo = -5V，並施加到比較器的反相輸入端，如此運放輸出端就連接到比較器的同相輸入端了；

3）上拉電阻 R；

Ud = 2V，Id = 5mA，電源總電壓值 Uc = 24V；

因為比較器輸出高電平實際是輸出開路；

所以 R = （Uc - Ud）/ Id；

滿意請採納哈

5. 求一個0-1V輸入4-20mA輸出的V/I轉換電路設計

關於晶元問復題，你制自己去查；
這里說說電壓電流轉換問題；
想想，一個固定電阻，流過4mA電流時的壓降V1，而流過20mA電流時的壓降V2；
為了便於電平轉換，採用單電源工作，並用運放構成同相加法器電路；
那麼要使輸出電壓與輸入電壓相對應，就是：
Uo = A*（Ui + Vref）；假設輸入電壓范圍取 0-1V，
則：
當Ui=0v，Uo=A*Vref ，取 A*Vref =V1；
當Ui=1v，取 Uo=V2，則 Uo = A*（Ui + Vref）= A + V1；
從而求得增益 A，及參考電壓 Vref；

6. 怎麼使用TL431設計出一個電路，輸出為5V、600mA（最好有電路圖）

用TL431實現600mA輸出，必須要增加功率輸出級。把TL431的輸出電壓調至5.7V左右，再加NPN功率三極體射極跟隨器即可。

7. dac晶元輸出電路設計請教

你想採用分壓方式來處理的話，正常輸出的信號一樣會被分壓的；
應該是對過壓進行保護，如加入鉗位電路，當輸出電壓超過150mV時，就固定輸出150mV；
晶元在上電時，會有個復位動作，使DAC輸出為0；

8. 求設計一種可以調節輸出電壓的電路

如果你電源電壓為12V,你可做一個0-12V調壓電源，可以做多種用途，你可用一個7812，在接地端串一個100K可調電位器即可。