太原理工大学模电课设串联型直流稳压电源

.理工大学模拟电子线路课程设计名称串联型直流稳压电源专业班级学号姓名指导教师1、设计摘要本次模拟电子线路的课设的容是设计一个串联型直流稳压电路，其结构的组成为电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路，最后输出一个稳定的直流电压。所谓的串联型稳压电路，实际上就是在输入直流电压与负载之间串联一个调整三极管，当U1或RL波动引起输出电压Uo变动时，Uo的变化将反映到三极管的输入电压Ube，于是Uce也随之改变，从而调整Uo，保持输出电压基本稳定。经过multisim软件的仿真和实验室的操作，基本上能输出一个稳定的直流电压，符合设计的目的、要求。2、设计目的学习电子系统的一般方法，要求学会选择变压器，整流二极管，滤波电容以及三极管来设计直流稳压电源；掌握稳压电源的主要参数；掌握multisim仿真软件的应用；掌握常用元器件的识别和测试；熟悉常用仪表，了解电路调试的基本方法。3、设计要求和技术指标3.1设计基本要求（1）设计一个输出12V的直流稳压电源,且在一定围连续可调；（2）稳压电路要加有放大环节以改善稳定性；（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；（4）要求汇出原理图；（5）在实验室中能根据原理图进行插板；3.1技术指标：（1）输入交流电压：220V，50Hz（2）输出直流电压：9~15v（3）输出电流：≤300mA（4）稳压系数：<0.1Ω四、电路组成稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如图所示：电网供给的交流电压（220V，50Hz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压。但这样的直流输出电压，还是会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流要求比较高的场合，还需要使用稳压电路，保证输出直流电压更加稳定。调整管VT接在输入直流电压与输出端负载电阻之间，当输出电压发生波动时，调整管的集电极电压产生相应的变化，使输出电压基本保持稳定。采样电阻R1R2R3，当输出电压发生变化时，采样电阻对变化量进行采样，并传送到放大电路的反相输入端。基准电压由稳压管VDz提供，接在放大电路的同相输入端。放大电路VT2将采样电阻送来的变化量进行放大，然后传送到调整管的基极。5、电路设计采用运放作为放大电路电路的解释：图中，变压器的作用是降压；D1~D4的作用是整流；电解电容的作用是滤波。电路包括四部分：采样电阻，放大电路，基准电压，调整管。（1）采样电阻由电阻R1,R2和R4组成，当输出电压发生变化时，采样电阻对变化量进行采样并传送到放大电路的基极。（2）放大电路比较放大器U1的作用是将采样电阻送来的变化量进行放大，然后传送到调整管的基极。（3）基准电压基准电压由稳压管D1提供，接在比较放大器的发射极。（4）调整管在电路中调整管由Q1的三极管构成。调整管Q1接在输入直流电压，UI与输出端得负载电阻RL之间，当输出电压发U0生波动时，调整管的集电极电压产生相应的变化，使输出电压基本保持稳定。六、电路参数计算、元件选择及仿真（1）确定次级电压，取考虑电网10%的波动：，取则变压器匝数比为（2）确定整流滤波电路参数:①D1~D4的选择桥式整流电路流过每个二极管的直流电流ID为最大负载电流的二分之一，则有当电网电压升高10%时，每个管承受的最大反相电压为：经查询，选取1B4B42，最大负载电流1A，最大反相电压100~600V。②电容的选取为滤波电容放电电流，一般可取最大负载电流300mA为滤波电容上电压在平均值上下波动量取T为电容放电时间，因用桥式整流，最大放电时间可取交流电源的半周期10ms。因为仿真软件中没有600µF的电容，所以我们最终选取耐压30V，容量为680µF的电解电容。（3）调整管的选取：集电极最大允许电流：集电极和发射极之间的最大允许反向电压：集电极最大耗散功率：经查询取2N3441：（4）稳压管的选取：经均衡，选取稳压管1N4736A：参数为限流电阻的选取：取稳压管的工作电流为10mA,则限流电阻Ω确定采样电阻：（a）（b）取，（c）将代入（a）（b）（c）式中，得由于原件库中没有906Ω的滑动变阻器，和1.36K的电阻，我们选用1K的滑动变阻器和1.33K电阻来代替。附录： 标识 型号 参数说明 整流管 1B4B42 每个二极管的Icm为1.0A，URB(CEO)为100~600V 滤波电容C 680uf 电容为680uf，耐压值为35V 限流电阻R 820 820 稳压二极管 1N4736A 封装格式IPC-2221A/2222/DO-41，Imax=33mA,Imin=5mA，Uz=6.8V 调整管 2N3441 封装格式generic/TO-213AA,UBR(CEO)=160V,Icm=3A,Pcm=25W 输入交流电源 AC-POWER U1=22V.f=50Hz 运算放大器 LIT/3288RT 采样电阻R1 732 732 采样电阻R2 1K 1K 采样电阻R3 1.33K 1.33K 七、仿真结果1仿真电路图2变压后U2波形3整流滤波后UI波形4.直流稳压电源输出电压UO（1）R2电阻最小，输出电压最大时，输出电压及波形INCLUDEPICTURE"../../../AppData/Roaming/Tencent/Users/317170752/QQ/WinTemp/RichOle/RA8_UIX%5d@I04%5d%7b9~0H$502E.jpg"\*MERGEFORMAT（2）R2电阻最大，输出电压最小时，输出电压及波形八、实验室实际操作（一）实验室实际操作模拟电路（二）实验元件及检查1.二极管实验室中提供的二极管为IN4001。实验前须用万用表检测二极管的好坏和性。2.三极管实验室中不用复合管，提供3DD15作为VT1，VT2型号为9013。使用前用万用表检测其好坏并确定E,B,C极。3.读电阻参数实验室里提供很多电阻，须根据色环或标记选出自己需要的电阻，实验前要用万用表测量所选电阻的实际值。4.检查电容好坏实验室提供了2200uF的电解电容和0.01uF的电容，如果发现电容如爆裂或破损，那就直接更换新的，耐压值不能低于原来元件的耐压值。5.检查变压器好坏实验室提供的变压器通过测量得到其输出电压，需要检测其是否能正常导电和变压，测得输出电压为17.5V。(三)实验室电路连接（四）实验测试经测试实验电路所能调节的电压围为：7.71V—16.69V。9、实验总结实验的过程往往是曲折和有趣的，理论计算与实际操作会有所差距。开始会有比较多的误差和困难，但是正是在这个过程中才能检验自己的知识熟练程度和应用能力，提高自己的专业能力。比如对各类元件细节知识的掌握，电路总体的认识，对软件的熟悉和运用，都是在这次的课程设计中能提高的。在这次的实验中，我印象比较深的是在元件选择的时候。以前我们从来没有考虑过这些问题，没有考虑我们所计算出的参数有没有实物与之相对应，之前大多是关于元件参数的围计算。所以许多元件在我们计算出其参数之后，进行型号搜索时遇到许多问题，比如没有与之相对应的或者接近的型号，或者当我们搜索到满足要求的元件型号时，发现软件的元件库中没有，然后只能寻找另一个符合条件的……真是一个充满趣味的体验。虽然结果可能不是特别为完美，但确实收获挺多，具体如下：1.课堂上学的知识必须通过实践才能真正领悟并转化为自己的东西。自己感觉课堂上学的知识只是大方向上的，只有涉及到具体问题，才会一点一点研究细微的数据；并且这些知识只有在自己实践过几遍后才能记牢，才可能有融会贯通的效果。这也为以后的学习提供了方向：想问题可以再细致一点；多一点实践。2.什么事情都要提早准备，不要等到期限快到了才手忙脚乱，给自己一点缓冲时间，从容一点，这样才会出好结果。3.合作很重要。一个人的智慧往往不及众人，多听听其他人的意见、思想，对自己将是一种提高。当然，也要学会合作，不会合作将使事情事倍功半，甚至引起不必要的争执，因此在合作中，多一份聆听，多一份思考才是睿智的做法。4.别人做出来的终究是别人的，只有真真正正从头到尾都是自己仿真出来的，才会有一种成就感。5.做事情要有耐心，调参数与截图都是一个重复的过程，刚开始自己真是调一调就不想看了，但只要静下心来，相信会有柳暗花明的一瞬间。十、参考文献1.素行.模拟电子技术基础简明教程（第三版）。2.立毅.电子工艺学教程。3.电子常用器件手册。4.（鼎好电子网，查阅器件参数）.icmade./IC/Search.html?model=BCX38B&pack=&addr1=&x=8&y=75.百度文库里的文档资料�EMBED\*MERGEFORMAT����EMBED\*MERGEFORMAT���15.621V8.909V._1234567905.unknown_1234567915.unknown_1234567919.unknown_1234567923.unknown_1234567925.unknown_1234567927.unknown_1234567928.unknown_1234567926.unknown_1234567924.unknown_1234567921.unknown_1234567922.unknown_1234567920.unknown_1234567917.unknown_1234567918.unknown_1234567916.unknown_1234567911.unknown_1234567913.unknown_1234567914.unknown_1234567912.unknown_1234567909.unknown_1234567910.unknown_1234567907.unknown_1234567908.unknown_1234567906.unknown_1234567897.unknown_1234567901.unknown_1234567903.unknown_1234567904.unknown_1234567902.unknown_1234567899.unknown_1234567900.unknown_1234567898.unknown_1234567893.unknown_1234567895.unknown_1234567896.unknown_1234567894.unknown_1234567891.unknown_1234567892.unknown_1234567890.unknown