基于Multisim 13的直流稳压电源仿真与设计.docVIP

题 目：基于Multisim 13的直流稳压电源仿真与设计 一、选题依据（拟开展研究项目的背景、目的及现实意义） 研究背景： 直流稳压电源对电子设备的运行至关重要，几乎所有的 电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。现在市场上直流稳压电源的电路形式有很多种,包括 1.稳压二极管稳压电路 　　 这种稳压电路中利用硅稳压二极管的稳压特性，实现直流工作电压的稳压输出。这种直流稳压电路的稳压特性一半，往往只用于稳定局部的直流电压。在整机电源电路中一般不用。 2.串联调整管稳压电路 　　 这种稳压电路利用了三极管集电极与发射极之间阻抗随基极电流大小变化而变化的特性，进行直流输出电压的自动调整，实现直流输出电压的稳定。在这种稳压电路中的三极管（调整管）一直处于导通状态。 3.直流型稳压电路 　　 这是一种高性能的直流稳压电路，稳压原理比较复杂，在这种电路中的三极管（直流管）处于导通、截止两种状态的转换中，即工作在直流状态，所以直流型稳压电路由此得名。 4.三端集成稳压电路 这是一种集成电路的稳压电路，其功能是稳定直流输出电压。这种集成电路只有三根引脚，使用很方便，在许多场合都有着广泛应用。 在电子设备中，直流电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定，将会引起很多问题。设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。因此，直流稳压电源的研究就颇为重要。 意义： 本题采用三端集成稳压电路，三端集成稳压电源具有体积小，重量轻，效率高，对电网电压及频率的变化适应性强，输出电压保持时间长，有利于计算机信息保护等优点。因而广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备，通信设备。是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源。三端集成稳压电源又被称为高效能节能电源，内部电路工作在高频直流状态，自身消耗的能量很低，一般电源效率可达80%左右，比普通线性稳压电源高一倍。 二、文献综述（国内外研究现状分析、主要参考文献） 国内外研究现状分析： 直流稳压电源技术属于电力电子技术，它运用变压器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种用电要求。由于其高效节能可带来巨大经济效益，因而引起社会各方面的重视而得到迅速推广。我国的晶体管直流变换器及直流稳压电源研制工作始于60年代初期。到60年代中期进入了实用阶段，70年代初期开始研制无工频降压变压器直流稳压电源。1974年研制成功了工作频率为10kHz、输出电压为5V的无工频降压变压器直流稳压电源。近10多年来，我国的许多研究所、工厂及高等院校已研制出多种型号的工作频率在20KHz左右、输出在功率在1000W以下的无工频降压变气直流稳压电源，并应用于电子计算机、通信、电视等方面，取得了较好的效果。工作频率为100KHz~200KHz的高频直流稳压电源于80年代初期就已开始试制，90年代初期就已试制成功。目前正走在向实用阶段和再进一步提高工作频率。许多年来，虽然我国在无工频将直流稳压电源方面做了巨大的努力，并取得了可喜的成果，但是，目前我国的直流稳压电源技术与一些先进的国家相比仍然有角的差距。此外，这些年来，我国虽然把无工频变压器直流稳压电源的工作频率从数十KHz提高到数百KHz，把输出功率由数十瓦提高到数千瓦，但是，由于我国半导体技术与工艺跟不上时代的发展，导致我们自己研制和生产出的无工频变压器直流稳压电源中的直流管大部分采用的仍是进口的晶体管。所以我国的直流稳压电源事业要发展，要赶超世界先进水平，最根本的是要提高我国的半导体技术和工艺。? 1955年美国的科学家罗耶（G.H.Royer）首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式的晶体管直流变换器不断地被研制和涌现出来。从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转式和机械振子式换流设备。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在直流状态，所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于计算机、通信、航天、家电等领域中。? 60年代末，由于微电子技术的快速发展，高反压的晶体管出现了。从此直流变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入，不再需要有工频变压器了。从而极大地扩大了它的应用范围，并且在此基础上诞生了无工频降压变压器的直流稳压电源。省掉了工频变压器，又使直流稳压电源的体积和重量大为减小。直流稳压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。? 70年代以