模电课程设计报告材料直流稳压电源.docx

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模电课程设计报告材料直流稳压电源

模拟电子电路

课程设计说明书

题目名称：

直流稳压电源

姓名：

倪笑添

班级：

0709

学号：

19

日期：

2011.10.01

模拟电子技术课程设计任务书

适用班级：

电子信息工程专业

设计周期：

一周

一、设计题目：

直流稳压电源

（二）

二、设计目的

1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

2、学习稳压电源的设计方法以及主要技术指标的测试方法。

三、设计要求及主要技术指标

设计要求

1、方案论证，确定总体电路原理方框图。

2、单元电路设计，元器件选择。

3、仿真调试及测量结果。

主要技术指标

1、电网供给的交流电压U1为220V，50HZ。

2、变压器输出电压U2为18V～20V，50HZ。

3、稳压电源输出直流电压可调，且输出电流可扩展。

4、输出纹波电压小于5mv，稳压系数<=0.01；

四、仿真需要的主要电子元器件

1、电源变压器

2、滑线变阻器

3、三端稳压器或晶体三极管等，如：

3DG6（9011），3DG12（9013）

晶体二极管IN4007，稳压管IN4735，电阻器、电容器若干

五、设计报告总结

1、对所测结果（如：

输出电压，最大负载电流，电压输出波形等）进行全面分析，总结桥式整流、电容滤波电路的特点。

2、根据所测数据，计算稳压电路的稳压系数S和输出电阻R0，并进行分析。

3、分析讨论仿真测试中出现的故障及其排除方法。

4、给出完整的电路仿真图。

5、体会与收获。

一、方案论证与比较

1.1方案提出

方案一：

采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元器件。

220V的电压经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。

比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也可以调节;同时，为了扩大输出大电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。

方案二：

变压、整流和滤波电路与方案一相同，稳压部分采用集成稳压器LM317。

LM317为三端可调式稳压器，内部具有过热和过流保护电路，可以达到本设计要求。

1.2设计方案的论证和选择

由于器件所限，在Multisim应用程序中无法找到三端稳压器元件，而且方案一从对电压可调、电流可扩展等方面均符合设计要求，且电路较简单，所以我选择方案一。

二、系统的功能及设计框图

2.1系统的全部功能、要求及技术指标。

1.系统的全部功能、要求

交流电经整流滤波电路转换为直流电，再经滤波电路滤去整流输出电压中的纹波，最终输出平稳的直流电。

且输出直流电压可调，输出电流可扩展，输出纹波电压与稳压系数均小于一定值。

2．技术指标

（1）电网供给的交流电压U1为220V，50HZ。

（2）变压器输出电压U2为18V～20V，50HZ。

（3）稳压电源输出直流电压可调，且输出电流可扩展。

（4）输出纹波电压小于5mv，稳压系数<=0.01；

2.2确定设计框图（系统包含的单元电路及结构）和总体设计方案

1．设计框图

图1直流稳压电源方框图

2．总设计方案

220V的电压经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。

比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。

2.3单元电路的分析与设计

1、电源变压器：

是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

2、整流电路：

利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电

3、滤波电路：

可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。

图2整流滤波电路

图3稳压电路

4、稳压电路：

稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。

三、系统仿真调试分析

3.1软件仿真原理图

图4直流稳压电源原理图

3.2模拟仿真过程

1.输入波形

2.变压后波形

3.整流后波形

4.滤波后波形

5.输出波形

6.各电压值

输入电压U1变压后电压U2

输出电压U0纹波电压

3.3各项指标测试

1、纹波电压

由此可知：

纹波电压小于5mV，符合技术指标

2、稳压系数

（1）当U2=18V时，稳压电路的输入电压和输出电压分别为：

（2）当U2=20V时，稳压电路的输入电压和输出电压分别为：

（3）计算稳压系数

由公式S=（ΔU0/UO）/（ΔUI/UI）

可得：

Sv≈0.005<0.01，符合技术指标

3、输出电压可调

改变可变电阻R3的阻值，当比例从0%~100%时，输出电压U0的最大值和最小值分别为：

由此可见，此直流稳压电源的输出电压可调，符合技术指标

四、结语

本次模电的课程设计，虽然运的都是用学过的模拟电路的知识，但一拿到这个设计任务就让我感觉束手无策，根本不知道该如何下手，对于Multisim软件更可以说是一无所知，此刻才真正体会到书本与知识的重要。

总的说，通过本次直流稳压源的设计，我真正体验到了一个设计从前期的找资料，到中间的自己摸索，到后来的书写报告，调试这样一个完整的设计过程。

在这个过程里将以前所学的知识进行了综合的运用，发现了自己很多不足的地方，理论知识与实际应用之间的距离也充分的体现了出来。

当然，更多的是学到了很多的东西，为以后的设计打好基础。

五、参考文献

1.彭介华．电子技术课程设计指导．北京：

高等教育出版社，2005

2.陈大钦主编．电子技术基础实验—电子电路实验•设计•仿真．北京：

高等教育出版社，2000

3.高吉祥主编．电子技术基础实验与课程设计．北京：

电子工业出版社，2002

4.郑步生.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用.电子工业出版社.2002