串联直流稳压电源课程方案及仿真.docVIP

模拟电子线路 课程设计 题 目： 学 院： 专业班级： 姓 名： 学 号： 模拟电路课程设计报告 一：设计任务 设计串联直流稳压电源 二：设计目的 1．掌握电子系统的一般设计方法 2．掌握Mulism仿真软件的应用 3．培养综合应用所学知识来指导实践的能力 4．掌握常用元器件的识别和测试 5．熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法 三：设计要求 设计一个输出电压可调的串联直流稳压电源，将220V/ 50HZ的交流电经电压变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路后转变为9~15V的直流稳压电源。 要求： ·稳压电路要加有放大环节以改善稳定性 ·输出电压在一定范围内连续可调 ·要加保护电路 四：设计原理 电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电转变为直流电的直流稳压电源。 直流稳压电源由变压器、整流、滤波、稳压四部分组成，其原理框图如图（1）所示。交流电压U1(220V,50Hz)经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，经单向整流电路得到脉动电压U3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压U4.但这样的直流输出电压还会随交流电网电压波动或负载变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。图（2）（3）（4）串联起来加上保护电路就组成具有放大环节的串联型稳压电路图。 总电路图 五：电路元件选择 1：Ui的确定 Ui=Uomax+Uce, 因为Uomax=15V,Uce=(3~8)V,取Uce=8V 所以Ui=23V 2：U2及变压器的确定 采用桥式整流、电容滤波电路，则Ui≈1.2U2。考虑到电网电压可能有10%的波动，因此要求变压器二次电压为 U2≈1.1×Ui/1.2 所以U2=21V。 3:滤波电容C1的选择 为提高滤波效果，C1选用500uf的电解电容。 4:取样环节R2，R3，R4的确定 Uomax=( R1+R2+R3)*Uz/R3 Uomin=( R1+R2+R3)*Uz/(R2+ R3) Uz =7.5 V Uomax=15V Uomin=9V R1+R2+R3≈2k 联列可求得R3=1K R2=670 R1=330 5：整流二极管的选择 UrnU2=1.414*21V=30V，查表选用1B4B42 6:集成运放的选择 因为对集成运放的要求不高，所以选用通用型集成运放。 六：各部分电路图及其仿真结果 1、电源变压器电路图 电源变压器将交流电（220V/50Hz）电网电压u1变为合适的交流电压u2 2、单项桥式整流电路图及其仿真结果 整流电路的任务就是把交流电转变为直流脉动的电压。电路图如下： 输入波形： 输出波形： 3、电容滤波图及其仿真结果 电路图： 仿真结果： 4、总的电路图及其仿真结果 总电路图： 通过调节滑动变阻器R2的阻值可得到9~15V的稳定直流电压。 仿真结果： 输入电压波形： 输出电压波形： 实际电路连接和数据测量 元件清单 名称及标号 型号及大小 数量 变压器 220V-21V 1个 二极管 IN4007 1个 电阻 330 1个 2k 1个 1.5k 2个 可变电阻 670 1个 运放 OPAMP_3T_VIRTUAL 1个 稳压管 BZV55-C7V5 1个 电容 500uf 1个 桥式整流管 1B4B42 1个 复合二极管 BCX38B 1个 电路的连接： 按电路图在面包板上连出实际电路，测出电源通过变压器的电压U1。 测出有电容滤波电路的输出电压Uc1，和无电容滤波的输出电压Uc2。 滑动滑动变阻器的触头至两端，分别测得电路输出电压Uo1和Uo2， 数据记录： 项目 U1 Uc1 Uc2 Uo1 Uo2 数据 20.89 25.30 19.02 8.62 15.33 七：课程设计总结与体会 通过这次模拟电路串联直流稳压电源的课程设计，使我基本掌握了电路设计软件Multism的使用方法，而且初步掌握了电子电路的设计方法，在以后还需要多加练习，熟练掌握；这次课程设计还使我巩固和加深了在模拟电子技术课程中所学的理论知识。对电源变压电路，整流电路，滤波电路，稳压电路等的认识更加深刻，提高了分析问题，解决问题的能力 。此外在设计过程中采用模块化的设计顺序可以优化设计流程，使之更符合逻辑性。要