直流稳压电源设计.doc

题目名称：直流稳压电源（一）姓名：班级：学号：日期：模拟电子技术课程设计任务书适用专业：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（一）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18V20V，50HZ；3、稳压电源输出直流电压可调，最大负载电流100mA左右；4、输出纹波电压小于5mv，稳压系数=0.01；5、驱动负载可调（如：120RL240）；6、适当考虑如何采取短路保护功能。四、仿真需要的主要电子元器件电源变压器、滑线变阻器、晶体三极管、晶体二极管、稳压管、电阻器、电容器等若干。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、纹波系数K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。六、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，20052.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，20003.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，20024郑步生.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用.电子工业出版社.20025/6/一、方案论证与比较1.1方案提出方案一：三端稳压器构成的单电源电压输出串联型稳压电源电路。方案二：放大器构成的串联负反馈氏稳压电路。1.2设计方案的论证和选择我选择了方案二作为本次试验的实验设计电路，原因如下：（1）仿真软件中三端稳压器不符合我的第一套方案。（2）方案二相对来说较为简单，对实验数据的测量和修改方便。（3）方案二电路在深度负反馈下，调整作用更强，输出电压Vo也越稳定。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、电网供给的交流电压U1为220V，50HZ；2、变压器输出电压U2为18V20V，50HZ；3、稳压电源输出直流电压可调，最大负载电流100mA左右；4、输出纹波电压小于5mv，稳压系数=0.01；5、驱动负载可调（120RL240）；6、适当考虑如何采取短路保护功能。2.2确定设计框图（系统包含的单元电路及结构）和总体设计方案可将电路分成四个部分：变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路。这个实验我选用简单的电容作为滤波电路，并将整流与滤波合为框图2（右上部分）。整流电路采用单向桥式整流电路，其中3号接头接电压正极，2号接头接电压负极（如图右上部分所示），滤波电路为电容滤波电路（如图右上部分所示），稳压电路为串联负反馈式稳压电路（中间部分）。组合调整电阻即可达到实验要求。2.3单元电路的分析与设计：各功能模块电路的定性说明以及计算分析。第一部分，变压器变压公式为V1：V2=N1：N2.调整线圈匝数比即可得到适当电压。第二部分，整流滤波电路，正弦波的的正负部分交替通过4个二极管组成的桥式电路，并改变波形全为正值，并滤波。第三部分，整流滤波电压经过R1接入电路中，Q1为调整管，A为放大器。，D2电压为基准电压，D2与R1串联组成简单稳压电路，R2，R3组成反馈网络。分析得，Vo近似等于V（D2）*（1+R2/R3）。分析可知，当反馈越深时，反馈的调整作用越强，输出电压越定。（参考教材P453）。三、系统仿真调试分析3.1软件仿真原理图3.2模拟仿真过程1、变压器输出电压为1820V，50Hz测试得电压为19.443V。2、调试电路使稳压电源输出直流电压可调，最大负载电流为100mA左右。改变电阻R4的电阻可以调整输出电压，当R5=120欧姆时,有最大负载电流。测得Imax=99.995mA3、纹波电压：稳压电路输出端交流分量的有效值。测得V（纹波）=0V4、电压输出波形。3.3各项指标测试1、稳压系数：当负载不变，输出电压相对变化量与输入电压相对变化量的比。此时，负载为R5=120欧姆。调整变压器R4阻值可改变电压，电流。测量如下：Vo1=11.998VVI1=25.035VVo2=11.993VVI2=20.105VS=【（Vo1-Vo2）/Vo1】/【（VI