直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì).doc

題目名稱：直流穩(wěn)壓電源（一）姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：日期：模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書適用專業(yè)：電子信息工程專業(yè)設(shè)計(jì)周期：一周一、設(shè)計(jì)題目：直流穩(wěn)壓電源（一）二、設(shè)計(jì)目的1、研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。2、學(xué)習(xí)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法以及主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法。三、設(shè)計(jì)要求及主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求1、方案論證，確定總體電路原理方框圖。2、單元電路設(shè)計(jì)，元器件選擇。3、仿真調(diào)試及測(cè)量結(jié)果。主要技術(shù)指標(biāo)1、電網(wǎng)供給的交流電壓U1為220V，50HZ；2、變壓器輸出電壓U2為18V20V，50HZ；3、穩(wěn)壓電源輸出直流電壓可調(diào)，最大負(fù)載電流100mA左右；4、輸出紋波電壓小于5mv，穩(wěn)壓系數(shù)=0.01；5、驅(qū)動(dòng)負(fù)載可調(diào)（如：120RL240）；6、適當(dāng)考慮如何采取短路保護(hù)功能。四、仿真需要的主要電子元器件電源變壓器、滑線變阻器、晶體三極管、晶體二極管、穩(wěn)壓管、電阻器、電容器等若干。五、設(shè)計(jì)報(bào)告總結(jié)1、對(duì)所測(cè)結(jié)果（如：輸出電壓，最大負(fù)載電流，電壓輸出波形等）進(jìn)行全面分析，總結(jié)橋式整流、電容濾波電路的特點(diǎn)。2、根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)S、紋波系數(shù)K和輸出電阻R0，并進(jìn)行分析。3、分析討論仿真測(cè)試中出現(xiàn)的故障及其排除方法。4、給出完整的電路仿真圖。5、體會(huì)與收獲。六、參考文獻(xiàn)1.彭介華電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：高等教育出版社，20052.陳大欽主編電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仿真北京：高等教育出版社，20003.高吉祥主編電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)北京：電子工業(yè)出版社，20024鄭步生.Multisim2001電路設(shè)計(jì)及仿真入門與應(yīng)用.電子工業(yè)出版社.20025/6/一、方案論證與比較1.1方案提出方案一：三端穩(wěn)壓器構(gòu)成的單電源電壓輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路。方案二：放大器構(gòu)成的串聯(lián)負(fù)反饋氏穩(wěn)壓電路。1.2設(shè)計(jì)方案的論證和選擇我選擇了方案二作為本次試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路，原因如下：（1）仿真軟件中三端穩(wěn)壓器不符合我的第一套方案。（2）方案二相對(duì)來說較為簡單，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量和修改方便。（3）方案二電路在深度負(fù)反饋下，調(diào)整作用更強(qiáng)，輸出電壓Vo也越穩(wěn)定。二、系統(tǒng)的功能及設(shè)計(jì)框圖2.1系統(tǒng)的全部功能、要求及技術(shù)指標(biāo)。1、電網(wǎng)供給的交流電壓U1為220V，50HZ；2、變壓器輸出電壓U2為18V20V，50HZ；3、穩(wěn)壓電源輸出直流電壓可調(diào)，最大負(fù)載電流100mA左右；4、輸出紋波電壓小于5mv，穩(wěn)壓系數(shù)=0.01；5、驅(qū)動(dòng)負(fù)載可調(diào)（120RL240）；6、適當(dāng)考慮如何采取短路保護(hù)功能。2.2確定設(shè)計(jì)框圖（系統(tǒng)包含的單元電路及結(jié)構(gòu)）和總體設(shè)計(jì)方案可將電路分成四個(gè)部分：變壓器，整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路。這個(gè)實(shí)驗(yàn)我選用簡單的電容作為濾波電路，并將整流與濾波合為框圖2（右上部分）。整流電路采用單向橋式整流電路，其中3號(hào)接頭接電壓正極，2號(hào)接頭接電壓負(fù)極（如圖右上部分所示），濾波電路為電容濾波電路（如圖右上部分所示），穩(wěn)壓電路為串聯(lián)負(fù)反饋式穩(wěn)壓電路（中間部分）。組合調(diào)整電阻即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。2.3單元電路的分析與設(shè)計(jì)：各功能模塊電路的定性說明以及計(jì)算分析。第一部分，變壓器變壓公式為V1：V2=N1：N2.調(diào)整線圈匝數(shù)比即可得到適當(dāng)電壓。第二部分，整流濾波電路，正弦波的的正負(fù)部分交替通過4個(gè)二極管組成的橋式電路，并改變波形全為正值，并濾波。第三部分，整流濾波電壓經(jīng)過R1接入電路中，Q1為調(diào)整管，A為放大器。，D2電壓為基準(zhǔn)電壓，D2與R1串聯(lián)組成簡單穩(wěn)壓電路，R2，R3組成反饋網(wǎng)絡(luò)。分析得，Vo近似等于V（D2）*（1+R2/R3）。分析可知，當(dāng)反饋越深時(shí)，反饋的調(diào)整作用越強(qiáng)，輸出電壓越定。（參考教材P453）。三、系統(tǒng)仿真調(diào)試分析3.1軟件仿真原理圖3.2模擬仿真過程1、變壓器輸出電壓為1820V，50Hz測(cè)試得電壓為19.443V。2、調(diào)試電路使穩(wěn)壓電源輸出直流電壓可調(diào)，最大負(fù)載電流為100mA左右。改變電阻R4的電阻可以調(diào)整輸出電壓，當(dāng)R5=120歐姆時(shí),有最大負(fù)載電流。測(cè)得Imax=99.995mA3、紋波電壓：穩(wěn)壓電路輸出端交流分量的有效值。測(cè)得V（紋波）=0V4、電壓輸出波形。3.3各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試1、穩(wěn)壓系數(shù)：當(dāng)負(fù)載不變，輸出電壓相對(duì)變化量與輸入電壓相對(duì)變化量的比。此時(shí)，負(fù)載為R5=120歐姆。調(diào)整變壓器R4阻值可改變電壓，電流。測(cè)量如下：Vo1=11.998VVI1=25.035VVo2=11.993VVI2=20.105VS=【（Vo1-Vo2）/Vo1】/【（VI