王凯歌--直流稳压电源(-v连续可调)课程设计报告.docVIP

黑 龙 江 工 业 学 院 电路设计及综合实训报告 院 系：电气与信息工程系 专业班级：13级电气本科3班 姓 名：王凯歌 学 号：04991303009 指导教师：李金懋 报告成绩： 简易直流稳压电源 一、实训目的 电路设计及综合实训是电气类专业学生实验技能训练的开端，是对理论课程学习的重要辅助手段。通过电路设计及综合实训，使学生掌握常用电路仿真软件的操作方法，掌握常用仪器仪表的使用方法，了解电路的基本原理；使学生对电路从结构到功能有感性认识；使学生基本掌握从理论到电路实现的方法，从而提高学生的综合学习能力，达到理论与实践的结合。 二、实践内容： （1）了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。? （2）可以使用Multisim进行电路设计和仿真，并准确测量相关元器件参数，波形等。? （3）拓展电路的应用领域，能设计、制作出满足一定性能指标或特定功能的电子电路设计任务。 （4）学生针对实验课题的要求，查找资料提出设计方案，写出设计步骤，并进行初步设计。 （5）原理电路设计：①方案比较；②单元电路设计；③元件选择；④整体电路；⑤电路工作原理说明。 （6）整理实验数据和测试波形，对模拟电路应有理论设计数据、实测数据和误差分析，数字电路应有设计逻辑流程、波形图、时序图或真值表。 电路原理 （1）设计思路 直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路、稳压电路组成，其基本原理框图如图1所示。 ①首先选用合适的电源变压器将电网电压降到所需要的交流电源。②降压后的交流电压，通过整流电路整流变成单项脉动直流电压。直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压，即滤除交流成分，保留直流成分，滤波电路一般有电容组成，其作用是把脉动直流电压中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压。③稳压电路：稳压电路的作用适当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能是输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。 图1直流稳压电源基本原理框图 （2）总体电路方案 该系统总体方案设计主要在可调电压输出部分，其要求是输出电压从0V开始连续可调 方案：采用晶体管串联式直流稳压电路。交流电压经整流滤波后,得到平滑的直流电压,作为稳压电路的输入电源从UI输入。同时运用了比较放大电路,它的核心是调整管,输出电压的稳定是管的压降相应改变,使输出电压保持稳定。 图2 方案框图 单元电路的方案 ①整流电路模块 该模块主要利用二极管的单向导电性组成整流电路，将交流电压变换为单方向脉动电压。 方案：采用单相桥式整流 单相桥式整流电路如图3（a）。由图可见，U2正半周时D1、D4导通，D3、D2截止，在负载电阻RL上形成上正下负的脉动电压；而在U2负半周时，D2、D3导通，D1、D4截止，在RL上仍形成上正下负的脉动电压。如果忽略二极管内阻，有Uo≈U2。桥式整流电路波形如图3（b）所示。正负半周均有电流流过负载，而且电路方向是一致的，因而输出电压的直流成分提高，脉动成分降低。单相桥式整流电路主要参数：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存在的缺点，用一次级线圈的变压器，达到了全波整流的目的。 电路图 U2 Io Uo O 0 0 ( b)波形图 图3单相桥式整流电路 ②滤波电路模块 该模块实现降低输出电压的脉动成分，尽量保留直流成分的功能。利用电容和电感的滤波作用达到降低交流保留直流成分的目的。 方案：采用电容滤波 电路图 滤波后输出的波形 图4单相桥式整流电容滤波电路 如图4所示为单相桥式整流电容滤波电路。利用电容的储能特性，使波形平滑，提高直流分量，减小输出波纹，其输出波形如图4（b）所示。 电容滤波有以下特点： a、加入滤波电容后，输出电压的直流成