模拟电子线路课程设计---串联型直流稳压电源.doc

模拟电子线路课程设计 题目:串联型直流稳压电源 学院： 班级： 姓名： 学号： 同组人： 题目 串联型直流稳压电源 设计要求 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； 要加有保护电路 技术指标 输入交流电压：220V 输出直流电压： 输出电流： 稳压系数： 电路选择 元件参数选择 确定次级电压 由于要求调整管不能工作在饱和区，需满足： 为对应电网电压最低值（下降10%）时的整流输出值，有桥式整流的估算公式可得： 可取 此时 确定整流滤波电路参数 桥式整流电路流过每个二极管的直流电流为最大电流的一半，则有： 当电网电压升高10%时，每管承受的最大反向电压为 选用1N4001，参数为， 电容的选取 为滤波电容放电电流，一般可取最大负载电流 为滤波电容上电压在平均值上下的波动量 为电容放电时间，因为用桥式整流，最大放电时间可取交流电源的半周期（10ms）。本例取 ，， 选择耐压值应考虑电网电压最高，负载电流最小的最不利情况，即 可选耐压35V，容量为电解电容 调整管的选取 考虑到电网电压波动到最高值，负载短路时，整流滤波输出电压全部加在调整管两端，则调整管应该满足下列要求： 选用2N4923，参数为，， 实际测量：， 推动管的选择： 可选2N1711，参数为，， 实际测量：， 6. 确定基准环节 选，此时n=0.57，满足设计要求 选用BZX85-C6V8，参数为， 的工作电流，则 由于没有正好的的电阻，所以使用的电阻来代替 7. 确定取样电阻 取流过取样电阻的电流为20mA，则 通过计算并调整解得，， 8. 确定比较放大器参数 Q3仍选用2N1711 实际测量：， 取3.5mA 9. 其他参数的确定 Q4和组成限流型保护电路，因此Q4依然选用2N1711， 是Q3的偏置电阻，通过调试，最终选用的电阻 10. 验算输出电压 满足要求 经过仿真可知输出电压 基本满足要求 经过方案设计，最终选定电路。 仿真 1. 空载时的波形 电路图： A通道： B通道： 2. 负载时的波形（负载） 电路图： A通道： B通道： 3. 输出内阻的测量 等效电路图： 空载： 负载： 根据上述空载和负载时B通道不同的波形图可知 空载时的输出电压，负载时的输出电压 ， 输出电阻 实验室测量 1. 负载空载，是输出电压时 稳压管 调整管 电容 2. 负载时 调整管 输出电压 3.输出内阻的测量 空载时的输出电压，负载时的输出电压 ， 输出电阻 分析 串联型直流稳压电源电路是由整流滤波、调整管、比较放大、基准电压、取样电路以及保护电路几个环节构成。电网电压通过变压器降压后得到符合电路需要的交流电压，然后再通过全桥整流转换成方向不变，大小随时间变化的脉动电压，再用电容滤波滤其分量，得到比较平直的直流电压。之后通过调整管的电压负反馈使得输出电压保持基本稳定。基准电压由稳压管D6提供，接到三极管Q3的发射极，Q3发射极电压（即基准电压）和基极电压近似相等（相差一个，大约0.6V左右），Q3的基极电压就是采样电压，而Q3的基极连接到滑动变阻器上，通过滑动变阻器阻值的变化，由此提供了变化的输出电压。（自己参考书上的知识分析的，可能不是完全正确） 在仿真中我遇到不少问题，比如一开始，不知什么原因，只要一接上负载电阻，输出电压就变得很小（大约是不接负载电阻时的一半），让我一度以为是自己的元件选的有问题，导致电源的输出内阻太大造成的，后来通过检查发现是变压器的问题，只要接上负载，变压器的输出电压就变小（大约是不接负载时的一半）。还有当我接上负载电阻时，发现输出波形出现锯齿状（如图所示），滤波之后的波形也发生较大的波动，同时电压值也变小了，我发现是因为我的滤波电容选的太小（只有500μF），当我将滤波电容加大到1000μF后，锯齿状得波形消失了，输出波形变得很平稳，滤波之后的波形的波动也减小了。我觉得发生这样的情况还有一部分原因是因为输出内阻的关系，不知是否是这样。 由于仿真中的一系列元件的参数与实验室所用的元件型号和参数不相符，标准不同，以及仿真电路图与实验室所用电路图并不完全一样，导致了仿真结果与实验室实际测量出的结果并不完全一致，有一定的偏差，这是十分正常的。因为我在选择元件时都是选择参数超出计算值的很大一部分的元件，性能应当很好，在实际中用的话成本一定比较高，实验室所用的元件参数和性能一定不如仿真所用的元件，所以在实验室实际测量的结果就很自然就没有仿真结果好。同时，我在仿真电路中加了一个限流型保护电路，我想可能对电源的输出电阻的值产生一定的影响，而实验室中所用的电路并没有加这一个保护电路，这也许是仿真和实验室测量出不同输出电阻的原因之一。除此之外，实验室所用的采样电阻和偏置电阻的阻值和我在仿真中使用