可调直流稳压电源0v--15v

1、电子技术课程设计报告任务名称直流可变电源设计大学昆明大学职业机械设计制造和自动化上课机制4半名字学号436 424时间2013年7月1日-7月9日摘要信息本文设计了具有最大功率要求15W以上、直流电源纹波系数测量和过电压保护功能的015V可调直流电源。使用三端集成电压调节器电路，可以调整输出电压，使用内部具有过载保护的三端集成电压调节器，设计了输出电压调节范围大、电压补偿电路，实现了性能稳定的从0 V开始的连续可调输出电压。简单的结构。电压高，电流指数精度高。具有调整方便等优点。关键词：整流、电压调节、数控、可调、补偿电压、过电压保护。Abstractis designed in this p

2、aper range is between 0至15v adjustable DC regulated power supply，its most more than 15w power requirements，Measurethe high precision of voltage，current indicators。the advantages of conventient adjustment ist。Keywords : rectifier、regulator、numerical control、adjustable、offset voltage、over voltage prot

3、ection。目录第一章设计目的.2第二章。整体设计理念.22.1直流电源设计思路.22.1.1.22.1.2三端可调集成电压调节器电路采用方案.3第三章电路程序和计算过程.3.1整流电路模块.33.2过滤电路模块.63.3电压调节电路模块.103.4补偿电路模块.113.5计算过程.113.6设计电路原理图.14第四章软件模拟和调试.14无4.1补偿电压的MULTISIM模拟和调试.14具有4.2补偿电压的MULTISIM模拟和调试.154.3重排系数.164.4源代码.16第五章课程设计心脏体验.参考文献.17附录.17感谢的话.17第一章设计目的一、设计工作和要求1、使用集成芯片制作一个

4、0-15v直流电源。2、电源要求15瓦以上。3、测量直流电源的纹波系数。4、超压保护。二、扩展功能要求电源的可调节范围增加到030V过流保护。第二章整体设计思路2.1直流电源设计思路2.1.1直流可变电源通常包括整流变压器、整流电路、滤波器、稳压器和计数显示电路，如下图a所示。(3)调节器电路(1)整流电路(2)滤波电路图a电源实际想法图表(1)首先将交流电源电压更改为符合整流要求的电压。(2)将交流电压转换为单向脉冲电压。直流脉动电压通过滤波电路变为平滑脉动的小直流电压。也就是说，过滤交流组件，保留直流组件，过滤电路通常配置为电容，在脉动直流电压下过滤大部分纹波，以获得更平滑的直流电压。(3

5、)电压调节器电路是在交流电源电压波动时保持直流输出电压稳定的。(4)在供电电路上添加补偿电压实现后，可以从0v开始调整。在扩展电路中，电源的基准电压作为固定增益运算放大器U1和可调电阻R7提供，以便在0v-30v中进行调整。U1的比例约为2倍，根据公式A=(R2 R3)/R2，15V的基准电压可以放大到大约30V以上。(5)为了保护电路过流、过电压，我们利用可调集成稳压器电路实现。由于所需的输出电压为0v-30v，因此选择lm713ah (1.25v-37v)。2.1.2使用三端可调集成电压调节电路方案。采用可调节输出电压、内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围广。该电压调节器的基准

6、电压为1.25V，需要从0V开始连续可调的电压，因此，为了获得如图b所示的输出，必须设计电压补偿电路。可调集成电压调节器电压补偿电路整流滤波电路输出电压图b电压调节器的设计框架第三章电路程序和计算过程3.1整流电路模块该模块主要利用二极管的单向导电特性配置整流电路，并将交流电压转换为单向脉动电压。实施方法主要有三种：程序1:单相半波整流电路(a)电路图U2 U0 Ud(b)波形图图1单相半波整流电路变压器二次电压U2在正半周期(正和负，如图1(a)所示)期间，在二极管传导、RL上获得极性自下而上和负电压。在U2为负的半周期内，如果二极管反向偏移，则电流基本等于0。因此，电压U2在负载下的极性是

7、单个方向，如图1(b)所示。正半周期Uo=U2，ud=0；在负伴奏下Uo=0。Ud=U2。由于二极管的单向导电特性，表明将变压器的二次交流电压转换为单向脉动电压达到了整流的目的。使用简单的结构和较少的元件，但也有输出电压脉动大、直流元件低的明显缺点。变压器的反周期不导电，利用率低。变压器包含直流部分，容易饱和。只能在输出功率小、负荷要求不高的情况下使用。程序2:单相传播整流器(a)电路图U2IoUoautoto(b)波形图图2全波整流电路无线电波将带有中心卡舌的变压器与两个二极管一起使用，从而使两个二极管在正负伴奏下通电，两个二极管在RL上的电流保持相同的方向，从而使负载在正负伴奏下有输出电压

8、。图2(a)中显示了电路。在正半周内，D1传导、D2阻塞、负载RL中获得的电压极性为自下而上的负数。在负伴奏下，D1保持在阻塞、D2传导、负载下获得的电压与正伴奏下相同的向上。全波整流器波形图2(b)。电波整流的输出电压是半波整流的两倍，输出波形的脉动成分比半波整流时稍低。全波整流电路在负半周期内二极管接收的反向电压更高，最大值相同，电路中每个线圈通过电流的时间只有一半，因此变压器利用率不高。程序3:单相桥式整流器单相桥式整流电路如图3(a)所示。如图所示，U2在正半主D1、D4传导、D3、D2闭合、负载电阻RL上形成正负脉动电压。在U2的负半周内，D2、D3传导、D1、D4在RL中仍然形成正

9、负脉动电压。如果忽略二极管内部电阻，则存在uo-U2。桥式整流电路波形如图3(b)所示。正负伴奏均使电流过载，电路方向一致，因此输出电压的直流分量增加，脉动分量减少。单相桥式整流电路的主要参数：输出直流电压、脉动系数s、二极管正向平均电流I、二极管最大反向峰值电压u .桥式整流电路解决了单相整流电路的缺点，利用初级线圈中的变压器实现了传播整流的目的。所以可选3单相桥式整流器。(a)电路图U2 Io UoO 0 0(b)波形图图3单相桥式整流电路3.2过滤电路模块该模块实现了降低输出电压的脉动组件，从而最大限度地保留了直流组件。利用电容和电感的过滤效果，减少交流预留的直流组件。程序1:电容滤波器

10、(a)电路图(b)过滤后输出的波形图4单相桥式整流电容器滤波电路图4显示了单相桥式整流电容器滤波电路。如图4(b)所示，使用电容器的储能特性使波形平滑，增强直流分量，减少输出波。容量筛选具有以下特征：添加过滤电容后，输出电压的DC成分提高，脉动成分减少。电容滤波器放电时间常数越大，放电过程越慢，输出直流电压越高，纹波越小，效果越好。为了更好地过滤，通常选择满足 5的电容值。这是输出电压的平均值。电容器滤波电路的输出电压随着输出电流的增加而降低，因此电容滤波器适用于负载电流变化不大的情况。程序2:电感滤波器单相桥式整流器电感滤波电路利用电感不可突变的特性(如图5所示)平滑输出电流波形，使输出电压

11、波形平滑，提高直流分量，减少输出纹波。(a)电路预先筛选后t(c)过滤输出波形图5单相桥式整流器电感电路u方案3:双过滤器双滤波电路是电阻与电容、电阻与电感或电感与电容相结合的滤波器。一些典型的双滤波电路如图6所示。图6(a)是具有缺点的滤波电路，其中r具有压降，需要提高变压器二次电压。电流保持器的冲击电流仍然较大，对于这种电路知识和小电流负载。(b)显示的滤波电路简单、经济、可同时起到限制浪涌电流的作用，具有滤波更好的优点。缺点是负载容量低，滤波电路有功率损耗。适用于负载电流小、纹波系数小的情况。(c)显示了整流后输出的脉动直流经过电感，交流组件减弱后，经过c滤波，在负载下获得更平滑的直流电压的逆l型滤波电路。这种过滤电路的优点是过滤效果好，几乎没有直流损耗。低频电感有体积大、成本高的缺点。(a)过滤器(b)过滤器(c)反向l过滤器图6通用双滤波电路选择方案1，因为电源上的容量筛选最常见，因此满足此设计要求。3.3电压调