模电课设FV转换电路设计与实现

1模电课程设计姓名:XXX班级:电气 XXXX 班学号:XXXXXXXXX东华大学 10 级课题2第一部分 自制直流电源：AC220VDC12V15 页.第二部分 线性 FV 转换电路的设计与实现第一章 设计背景与要求.设计要求第二章 系统概述.2.1 设计思想与方案选择.2.2 各功能块的组成.2.3 工作原理.第三章 单元电路设计与分析.3.1 各单元电路的选择.3.2 设计及工作原理分析.第四章 电路的组够与调试.4.1 遇到的主要问题.4.2 现象记录及原因分析.4.3 解决措施及效果4.4 功能的测试方法、步骤.第五章 结束语.5.1 对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明.5.2 总结设计的收获与体会.第六章 仪器、仪表、元器件介绍附图（电路总图及各个模块详图）.参考文献3第一部分 自制直流电源：AC220VDC12V一、设计背景：直流稳压电源广泛应用于各种电子产品,不同的电路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供，再经变压、整流、滤 波、和稳压四个主要部分构成。本设计的主要内容是围绕着如何使串联可调直流稳 压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。首先介绍了稳压电源的设计方 法，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后介绍了各单元电路设计仿真，并在 电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。二、设计要求：设计直流电源：AC220VDC12V。三、设计原理：直流电源的基本组成变压器：将 220V 的电网电压转化成所需要的交流电压。整流电路：利用二极管的单向导电性，将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。管 D1D 4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。4源电压波形：整流后波形：由上面的电路图，可以得出输出电压平均值： ，由此可以2)(9.0UAVo得 即可VU152选择整流器的原则：流过二极管的的平均电流:ID=1/2*IL，在此实验设计中 IL 的大小大约为 1A，反向电压的最大值：Urm= U2。选择二极管时为了安2全起见，选择二极管的最大整流电路 IDF 应大于流过二极管的平均电流 ID 即0.5A，二极管的反向峰值电压 Urm 应大于电路中实际承受最大反向电压的一倍。实验中我们采用的是 1B4B42 封装好的单相桥式电路。滤波电路：将脉动电压中的文波成分滤掉，使输出为比较平滑的直流电压。交流电经整流电路后可变为脉动直流电，但其中含有较大的交流分量，为使设备上用纯净的交流电，还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。常见的滤波电路有：电容滤波电路、电感滤波电路、电感电容滤波电路以及 型滤波电路。在此电路中，由于电容滤波电路电路较为简单、且能得到较好的效果，故选用此电路。滤波电容一般选几十至几千微法的电解电容， 由于 ，故选2)53(TCRl4200uF/25V 的电解电容。 滤波电路如下图所示：5滤波后的电压：输出直流电压 UL 与 U2 的关系：UL= (1.11.2)U2变压器副边电流有效值： I2=（1.52）IL稳压电路：使输出的电压保持稳定。四、参数计算：1）整流电路参数：输出电压平均值： 2202)(0 9.0)(sin1UwtdUAV 输出电流平均值： LLRI)()(09.平均整流电流： LLAVAVDI 2)(0)(0)( 45.2最大反向电压： URM整流二极管的选择（考虑电网 %波动）：1021.450URILF2）滤波电路参数二极管导通角 ：6滤波电容的选择： 2)(0.1,2)53(UTCRAVL一般选择几十至几千微法的电解电容，耐压值应大于 。2256.1.U3）实际计算过程（1）要使 W7812 正常工作，必须保证输入与输出之间维持大于 2V 的压降，因此 W7812 输入端直流电压必须保证在 14V 以上。W7812 输入端的电流是许对变压器副边输出电压 U2(t)整流、滤波后得到的。假设整流电路内阻为 0，负载电流为 0，W7812 输入端有最大电压 U=1.414Uef，U ef是 U2(t)的有效值。由于滤波电容不可能无限大，所以 U0,二极管导通,uo=0；uiu时，uo=+Uo(sat)；u+u时，uo=Uo(sat)输出只有两种可能,+Uo(sat)或Uo(sat)施密特触发器（555）目的是将前级正弦信号整形为矩形波信号，为产生下跳变窄脉冲做准备。施密特触发器的输入电压要求为 2/3VccUcVcc，即为 8V12V。信号