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文檔簡介
1、直流穩(wěn)定電源摘 要:隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,各種各樣的電氣、電子設(shè)備已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于日 常工作、科研、學(xué)習(xí)等各個方面。電源作為電氣、電子設(shè)備必不可少的能源供應(yīng)部件,需 求日益增加,而且對電源的功能、穩(wěn)定性等各項指標(biāo)也提出了更高的要求。對電源的研究 和開發(fā)已經(jīng)成為新技術(shù)、新設(shè)備開發(fā)的重要環(huán)節(jié),在推動科技發(fā)展中起著重要作用。本設(shè) 計分別用LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓電路,LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)流電路和反饋式逆變電路 設(shè)計直流穩(wěn)壓電源,直流穩(wěn)流電源和 DC-D3換器。通過相關(guān)知識計算出各電路中各個器 件的參數(shù),使電路性能達(dá)到設(shè)計要求中的電壓調(diào)整率,電流調(diào)整率,負(fù)載調(diào)整率,紋波電 壓等各項指標(biāo)。關(guān)鍵詞
2、:電源;LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓電路;LM317三端穩(wěn)壓芯片穩(wěn)流電路;反饋 式逆變電路目 錄:1原理電路的設(shè)計31.1 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計 31.2 直流穩(wěn)流電源電路設(shè)計 51.3 DC-DC轉(zhuǎn)換電路設(shè)計71.4 電路圖與主要工作原理101.5 主要參數(shù)的選擇與計算 112安裝、調(diào)試、仿真過程132.1 電路實物的安裝與調(diào)試 132.2 DC-DC轉(zhuǎn)換器的仿真與參數(shù)分132.3 針對問題的調(diào)試133數(shù)據(jù)整理及最終分析153.1 穩(wěn)壓模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果 153.2 穩(wěn)壓模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果163.3 DC-DC變換器的數(shù)據(jù)結(jié)果 163.4 數(shù)據(jù)分析164心得體會 175元器件清單186主要參考文獻(xiàn) 1
3、91原理電路的設(shè)計1.1 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計1.1.1 可行的直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計方案經(jīng)過多方查找資料,我認(rèn)為直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計可以采用兩種大思路:采用分立 元件設(shè)計或采用集成穩(wěn)壓芯片設(shè)計。分立元件的設(shè)計方案我查找到以下幾種:1.1.1.1 由運算放大器和晶體管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路:*30 V圖表1運算放大器和晶體管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路如圖a、b是由運算放大器和晶體管構(gòu)成的穩(wěn)壓電路。如圖 (a)是采用運算放大器的高 穩(wěn)定性基準(zhǔn)電壓電路,A1輸出采用VDZM行電平移動,目的是使其工作穩(wěn)定。VDZ純溫度補(bǔ)償型穩(wěn)壓二極管,溫度特性非常好。由于該二極管的電流恒定,因此電壓變動非常小。 VT1的發(fā)射極電壓約為
4、16V,因此,VDZ2的電流也恒定,輸出電壓非常穩(wěn)定。如圖(b)(d)是誤差放大器采用 TA7502的穩(wěn)壓電路。其中,如圖(b)是輸出電壓高于 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓的電路,如圖(c)是輸出電壓低于穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定電壓的電 路。為了增大輸出電流,采用VT1作為射隨電路,輸出電流為10mA&右時;只用TA7502已足夠。VT2為限流晶體管,R1為電流檢測電阻,當(dāng)電路輸出電流超過設(shè)定值時,R1上電壓降增大使VT2導(dǎo)通,從而限制輸出電流。如圖(d)是負(fù)輸出電壓電路,其工作原理與如 圖(b)電路基本相同。1.1.1.2 分立元件制作的帶限流保護(hù)可調(diào)穩(wěn)壓電源:V LED圖表2分立元件制作的帶限流保護(hù)可
5、調(diào)穩(wěn)壓電源P1是用來設(shè)置限制最大輸出電流,調(diào)整它可以在相應(yīng)的輸出電壓時,給出 50mA-2A 的電流限制。P2用做輸出電壓調(diào)節(jié)。這里必須注意的是要求用對數(shù)型的電位器。這樣輸 出電壓的可調(diào)性和線性會更好些。電源變壓器的輸出電壓和容量應(yīng)根據(jù)你所需要的輸出電壓和電流來選區(qū)。最佳的方案是:變壓器次級電壓為36、40、48V或帶中間抽頭的50、75、80V。容量為 100VA 電容 C1可以從 2200-6800uF/35-50V 之間選擇。BC182為 50V/100mA/NP5極管;BD139為 80V/1.5A/NPN 三極管;BC212J 50V/100mA/PNPE極管; 2N3055為60V
6、/15A/NPN三極管。Q4必需使用散熱器,另外它可以由 TIP3055替代。1.1.1.3 LM317集成穩(wěn)壓芯片構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)壓電源圖表3 LM317集成穩(wěn)壓芯片構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)壓電源這里介紹的可調(diào)穩(wěn)壓電源可以實現(xiàn)從 1.25V30V連續(xù)可調(diào),輸出電流可到 4A左右。 采用最常見的可調(diào)穩(wěn)壓集成電路 LM317組成電路的核心,關(guān)于LM317的詳細(xì)指標(biāo)參數(shù)可參 閱用LM317制作簡易電源電路。下面簡單介紹一下該電路的特點。本電路中,由T2、D5 VW R5 Ra C10及繼電器K構(gòu)成自適應(yīng)切換動作電路。當(dāng) 輸出電路低于14V時,VW1因擊穿電壓不夠而截止,無電流通過,T2截止,K不吸合,具 觸點
7、K在常態(tài)位置,電路輸入電流14V交流電。反之當(dāng)輸出電壓高于14V時,VW仙穿導(dǎo) 通,T2亦導(dǎo)通,繼電器K吸合,28V交流電接入電路。這樣可以保證輸入電壓與輸出電壓 差不會大于15V,此時,LM317輸出電流典型值為2.2A。圖中采用了兩塊LM317供電,整 個電路輸出電流可在4A以上。由于兩塊LM317參數(shù)不可能一樣,電路中在 LM317輸出端 用接了小阻值電阻R3 R4,用以均分電流。輸出電壓調(diào)整由RP1 RP2完成。附加晶體管T1的目的在于避免電位器 RP1滑動端接 觸不良,使W31剛整公共端對地開路,造成輸出電壓突然變化,損壞電源及負(fù)載。雙色發(fā)光二極管作為保險絲熔斷指示器(紅光)兼電源只
8、是器(橙色光)。當(dāng)電源正常時,兩只發(fā)光二極管均加有正向電壓,紅、綠發(fā)光二極管均發(fā)光,形成橙色光。當(dāng)保險 絲FU2斷開時,僅紅色發(fā)光管加有正向電壓,故此時只發(fā)紅光。為保證穩(wěn)壓準(zhǔn)確,設(shè)計電路板時主電流回路應(yīng)足夠?qū)?,并焊?mmz上的銅導(dǎo)線或涂錫,以減少紋波電壓。C6 C8盡量靠近LM317的輸入、輸出端,并優(yōu)先采用無感電容。 C5 如無合適容量,可用幾只電容并聯(lián)。R3 R4可用鉆絲自制。調(diào)試時,調(diào)整RP1 RP2應(yīng)使繼電器在電源輸出14V左右時吸合,否則可調(diào)換穩(wěn)壓二 極管再試。1.1.2 最終決定的直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計方案最終,我決定采用第三種LM317三端集成穩(wěn)壓芯片設(shè)計直流穩(wěn)壓源,主要因為它的
9、使 用非常簡單,僅需兩個外接電阻來設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率也比 標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。LM117/LM317內(nèi)置有過載保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。通常 LM117/LM317不需要外接電容,除非輸入濾波電容到LM117/LM317輸入端的連線超過6英寸(約15厘米)。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn) 三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。1.2 直流穩(wěn)流電源電路設(shè)計1.2.1 可行的直流穩(wěn)流電源電路設(shè)計方案1.2.1.1 高精度恒壓恒流直流穩(wěn)壓電源電路該電路可以實現(xiàn)穩(wěn)流輸出,但毫無疑問的是過于復(fù)雜,精度極高,超出題目要求及制 作條件,故不予考慮。1.2.
10、1.2 開關(guān)電源式高壓恒流源電路圖研制儀器需要一個能在0到3兆歐姆電阻上產(chǎn)生IMAfe流的恒流源,用UC3845吉合12V 蓄電池設(shè)計了一個,變壓器采用彩色電視機(jī)高壓包,其中L1用漆包線在原高壓包磁心上繞 24匝,L3借助原來高壓包的一個線圈,L2借助高壓包的高壓部分.L3和LM393構(gòu)成限壓電 路,限制輸出電壓過高,調(diào)節(jié)R10可以調(diào)節(jié)開路輸出電壓1.2.1.3 三端固定輸出集成穩(wěn)壓器組成的輸出電流可調(diào)的恒流源電路此種電路結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)流效果比較好,但由于 7805的2、3端之間電壓比較大,導(dǎo)致 R1、R2上分得電壓和消耗功率較多,影響電路效率。1.2.1.4 改進(jìn)方案1.2.2 最終決定的直流
11、穩(wěn)流電源電路設(shè)計方案最終我決定采用第四種設(shè)計方案,原因基本與穩(wěn)壓源的選擇想通。而且用LM317制作這一電路簡單易行,在性能上又能達(dá)到設(shè)計要求指標(biāo),是最合理和最理想的方案之一。1.3 DC-DC專換電路設(shè)計1.3.1 可行的DC-DC專換電路設(shè)計方案1.3.1.1 PWM DC/DC變換器圖表5 UC3843 組成的PWM DC/D倭換器DC-DC轉(zhuǎn)換1MHz電流型PWM DC/DC換器的原理框圖。電流型控制電路以 UC3843為核心,開 關(guān)頻率為1MHz變換器采用推挽式3主電路;同步整流采用功率MOSFETW控整流電 路;輔助電流由電阻和12V穩(wěn)壓管組成(也可采用自舉電路),為UC3843提供
12、+12V電源; 電流采樣是取變壓器初級用聯(lián)電阻上的電壓 (見圖2中電阻R)。UC3843的限流和占空比控制變壓器初級電流流過取樣電阻 R后,在R兩端產(chǎn)生正比于初級電流的電壓,該電壓經(jīng) RC濾波加到UC3843的9腳,從而實現(xiàn)逐周限流。正常工作狀態(tài)下,UC3825的9腳輸入電壓必須低于1V門限電壓。9腳輸入電壓超過1V時,脈寬將隨之變窄。當(dāng)9腳輸入電壓 超過1.4V時,輸出電流中斷,并且 UC3843開始軟啟動程序。利用斜坡RAMP腳(7腳)輸入信號,UC3843可以實現(xiàn)電流型控制或常規(guī)的占空比控 制。當(dāng)該腳接定時電容器時,UC3843可以實現(xiàn)占空比控制。當(dāng) RAMP腳接電流取樣電阻 時,UC3
13、843可以實現(xiàn)電流型控制。在這種應(yīng)用電路中,初級電流波形經(jīng)過很小的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后,產(chǎn)生斜坡波形。RC網(wǎng)絡(luò)的作用是斜率補(bǔ)償。該輸入信號的動態(tài)范圍為1.3V,通常用來產(chǎn)生PWM斜率補(bǔ)償。同步整流電路過去低電壓輸出的DC/DC開關(guān)變換器采用肖特基二級管作為同步整流管,其正向壓降約為0.40.65V,低電壓、大電流時通態(tài)功耗很大。因功率MOSFET的正向壓降很小, 所以用功率MOSFETt作為輸出的整流管。與肖特基二極管相比,用功率MOSFETt的優(yōu)點除了正向壓降很小外,還有阻斷電壓高,反向電流小等優(yōu)點。圖2所示為輸出全波同步整流電路。功率MOSFET VT1、VT2為兩個整流管(VD1、VD2分別為
14、VT1、VT2內(nèi)部反并聯(lián) 二極管)。當(dāng)變壓器次級繞組同名端為正時,VT2、VD2同時導(dǎo)通,VT1、VD1阻斷,在L1續(xù)流期間,VT1、VT2截止,VD1 VD2同時導(dǎo)通續(xù)流;反之,當(dāng)變壓器次級繞組同名端為 負(fù)時,VT1、VD1同時導(dǎo)通,VT2、VD2阻斷,在L1續(xù)流期間,VT1、VT2截止,VD1 VD2 同時導(dǎo)通續(xù)流。采取此功率MOSFET管整流電路,可以大大提高整流效率。輸出+5V/20A,采取導(dǎo)通電阻10mQ的功率MOSFET管,則導(dǎo)通損耗為:PON=10mx (20A)2=4 義 103mW=4w如果采取肖特基二極管整流電路,肖特基二極管的導(dǎo)通壓降取0.6V,則導(dǎo)通損耗為:PON=0.
15、6V< 20A=12w可見僅整流管損耗就減小8W效率約能提高6% 變壓器的制造初級繞組N2與次級繞組N4之間具有較緊密的耦合;而初級繞組 N1到初級繞組N2 之間的耦合不很嚴(yán)格。高頻設(shè)計需要特別注意外部導(dǎo)體和元件的布置,減小不必要的電感和電容影響。所有的導(dǎo)線長度必須盡可能地短。印制電路板應(yīng)仔細(xì)地布置元件及其連接。功率MOSFETt柵極的電阻應(yīng)選碳成分的電阻,以降低串聯(lián)電感1.3.1.2 NE555芯片的升壓電路圖表6 NE555 芯片的升壓電路E555 RW2 R7、R& C6組成多諧振蕩電路,由 NE555的引腳3輸出振蕩波形;R9 C8組成加速電路,Q5為推動管;Q6組成電流
16、開關(guān)電路,L1是儲能元件,R14 C9是阻尼 元件;D9 C10 C11組成輸出整流濾波電路;D11、R15為輸出電壓指示電路。上電時,VCCffi過RW2 R7 R8給C6充電,NE555輸出高電平,當(dāng) C6的電壓2/3VCC 時,NE555俞出翻轉(zhuǎn),開始輸出低電平,引腳 7對地短路,此時C6通過R8對地放電,當(dāng) C6上電壓1/3VCC時,NE555輸出翻轉(zhuǎn),再次輸出高電平,引腳 7對地呈現(xiàn)斷路,VCCH 次向C6充電,如此周而復(fù)始,在 NE555勺輸出端輸出周期矩形波。當(dāng)NE555輸出低電平時,Q5截至,Q6導(dǎo)通,電源VCC經(jīng)L1、Q6形成回路,電能轉(zhuǎn)換 為磁能;當(dāng)NE555輸出高電平時,
17、Q5導(dǎo)通,Q6截至,由于電感,里面電流不能突變,止匕 時L1上儲存的磁能轉(zhuǎn)換為電能,在 L1兩端產(chǎn)生一自感應(yīng)電壓,此自感電壓與電源電壓用 聯(lián)起來一起經(jīng)D9向C10充電,同時向負(fù)載提供電流。此電路輸出的電壓大于電源電壓, 為一升壓式開關(guān)電源。通過調(diào)節(jié)RW2可以改變NE555的振蕩周期,同時也改變了輸出波形的占空比,從而 改變L1的儲能大小,最終改變了輸出電壓值。1.3.1.3 集成運算放大器的升壓電路不過此電路只能由5V升至30V,達(dá)不到設(shè)計要求。1.3.1.4 DC-AC-DC轉(zhuǎn)換升壓電路如圖表12所示,這一電路依靠Q1、Q2、Q3組成的自激震蕩電路,將直流電源輸入的 電能轉(zhuǎn)化為交流電壓,經(jīng)變
18、壓器升壓后再恢復(fù)為直流。此種電路結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計合理,且 升壓范圍比較大,能夠達(dá)到設(shè)計要求。缺點在于輸出的電壓不穩(wěn)定,有較大波動,而且交 流紋波電壓比較大。1.3.2最終決定的DC-DC專換電路設(shè)計方案鑒于制作難度、電路性能、工作效率、元器件取得的難易程度等多方面考慮,我最后 選擇了第四種設(shè)計方案,至于是否能制作成功,還要看電路的仿真結(jié)果。支3線(左右).繞就可以了.一先繞30T,抽頭,再繞抽買再繳100-200TR2 】她口SR1SOT2JT閭修-D1,1N4007 變壓器可用高須:E£1S; 16,等* 也可-以甬黃書磁環(huán).R2 - =5, Q2. 3作穩(wěn)壓用TIP2N2222A孕
19、G的,Rt蠲整功率, :從10K往下調(diào).到合 :適為止,.輸出功率約 為普,效率大于R3 -3.9kQR5 :僅供參考.680lkQ ,:680kfi圖表7 DC-AC-DC轉(zhuǎn)換升壓電路1.4 電路圖與主要工作原理經(jīng)過仔細(xì)研究,我決定采用如下電路制作穩(wěn)定電源實物。(如圖表13)1.4.1 穩(wěn)壓模塊工作原理本電路的穩(wěn)壓電源模塊采用了 LM31旅成穩(wěn)壓電源構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)壓電路,將22V-15V 變壓器變出的15V交流電壓,經(jīng)過全波橋式整流后得到直流脈動電壓,在經(jīng)過濾波電容的 調(diào)整成為一近似恒壓的直流電壓,最終經(jīng)過 LM317穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的1.25V帶隙電壓。再 依靠R1電阻固定電流,經(jīng)R2與RS
20、1調(diào)整輸出端的電壓。達(dá)到輸出穩(wěn)定可調(diào)電壓的要求。 1.4.2穩(wěn)流模塊工作原理本電路的穩(wěn)流電源模塊采用了 LM317集成穩(wěn)壓電源構(gòu)成的可調(diào)式穩(wěn)流電路,將上一級 產(chǎn)生的12V穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)換為輸出端的4-20mA的穩(wěn)定電流。由穩(wěn)壓源供電,仍然是依靠LM317 的帶隙電壓,通過R3與RS2電阻的調(diào)節(jié)控制輸出端電流,實現(xiàn)穩(wěn)定輸出可調(diào)電流的題目 要求。1.4.3 DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊工作原理同樣是依靠第一級的穩(wěn)定電壓輸出供電,依靠 Q1、Q2 Q3和R7、R& C5構(gòu)成的自激 振蕩電路,由上一級的直流供電產(chǎn)生一個交流電信號,在經(jīng)過變壓器升壓,再度轉(zhuǎn)換為直 流信號輸出,同時達(dá)到升壓的目的。1.5 主要
21、參數(shù)的選擇與計算u2 =v'2U2sin(ot)(公式 1.5.1 )Uo = 2U2Sin( t)d( t) =0.45四(公式 1.5.2 )(公式 1.5.3 )(公式 1.5.4 )2 二 o, c U2I D = Io =0.45 RlUrm = 2U2, Uo 15 一、,選二極管U2 =12=瓦=12.5 V(公式1.5.5)電流平均值:ID =1IO =1U0=1m15_=0375A(公式 1.5.6 )22 RL2 20承受最高反壓:URM =V2u2 =24V(公式1.5.7 )選二極管應(yīng)滿足:IF之(2 3) ID URM”巧U 2(公式1.5.8 )可選:2CZ
22、55C(IF = 1 A , URM = 100 V)或1 A、100 V整流橋,此電路中選擇 2A、 100V整流橋,滿足要求。2.選濾波電容取 RLC =4 T = 0.04s2(公式 1.5.9 )0.04s40= 1 000 葉(公式 1.5.10 )T = 1f = 150 =0.02s可選:1 000 葉,耐壓50 V 的電解電容根據(jù)輸出直流電壓UO = 15 (V)的要求,由式(7-8)穩(wěn)定電壓(公式 1.5.11 )U z =U。=15(V)(公式 1.5.12 )由輸出電壓VO = 15 (v)及最小負(fù)載電阻RL = 3KQ的要求,負(fù)載電流最大值I o max = 5mARL
23、3由式(7-8)計算IZmax = 3Iomax =15mA查半導(dǎo)體器件手冊,選擇穩(wěn)壓管2CW20其穩(wěn)定電壓 UZ = (13.517) (V),穩(wěn)定電流 IZ =5mA IZmax =15 mA。2安裝、調(diào)試、仿真過程本設(shè)計方案采用實物與仿真共同采用的方式:穩(wěn)壓、穩(wěn)流模塊制作簡單,易于調(diào)試, 且元器件容易購買,故此二模塊制作實物電路板;DC-DC轉(zhuǎn)換器部分由于制作難度較大,輸出電壓較高,有一定的危險性,而且元器件不宜購買和制作,考慮到時間有限,故這一 模塊應(yīng)用MULTISIM進(jìn)行仿真。2.1 電路實物的安裝與調(diào)試焊接過程省略。完成電路板后,將電源與變壓器接至電路的輸入端口,閉合開關(guān) si,用
24、萬用表在電壓 輸出端測量,得到輸出電壓為 11.73V,調(diào)節(jié)電位器RS1,輸出電壓可以實現(xiàn)9-12V的穩(wěn)定 輸出變化,證明原理正確,電路圖繪制正確,且電路板此模塊制作無誤。閉合開關(guān)s2,用萬用表測量電流輸出端,得到電流 12.3mA調(diào)節(jié)電位器RS2電流輸 出端可以實現(xiàn)4-20 mA的穩(wěn)定輸出變化,證明恒流部分原理正確,電路圖繪制正確,且電 路板此模塊制作無誤。2.2 DC-DC轉(zhuǎn)換器的仿真與參數(shù)分析在仿真軟件MULTISIM里按設(shè)計原理圖繪制好電路圖,并設(shè)置好參數(shù)(由于沒有合適 的變壓器,故采用TS_PQ4_1式替),安裝萬用表。打開仿真開關(guān)后,觀察到如下圖表14 所示結(jié)果。升壓之后的值達(dá)到了
25、 400V左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過題目要求的100V的直流電壓,從這個角度 看似乎是超額完成了任務(wù),但仔細(xì)分析之后發(fā)現(xiàn),電壓升至400V左右后并不能穩(wěn)定的停留在某一定值上,而是不停地小幅變動。并且由于電容的選擇導(dǎo)致時間常數(shù)過大,需要較 長時間才能達(dá)到較穩(wěn)定的值,證明這一設(shè)計不夠穩(wěn)定,容易收到干擾,并沒有達(dá)到題目的 要求。應(yīng)想辦法改變這一模塊的設(shè)計。2.3 針對問題的調(diào)試針對2DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊存在的問題,我對電路作了如下調(diào)整:在輸出端的兩邊串聯(lián) 兩個電阻,阻值分別為1M歐和3M歐,再將一 10nF的瓷片電容與1M歐電阻并聯(lián),并以瓷 片電容的兩端作為電壓的最終輸出端。再次仿真測試后得到如下圖表15所示結(jié)
26、果。圖表9 轉(zhuǎn)換器的仿真結(jié)果 1D1廿 1N4007. G1, .+1:uF-V-C21:1翁 MuItimeter-X.:!:101 104 Va|P-S*L-圖表10轉(zhuǎn)換器的仿真結(jié)果 23數(shù)據(jù)整理及最終分析為了便于圖片和數(shù)據(jù)的整理,我特將穩(wěn)壓與穩(wěn)流模塊也進(jìn)行了仿真, 仿真結(jié)果如下圖:XSC1»TN4O07 -:UI:LM31FKUltt - 'AM voiiwa A_LV1 .: 15 VIR21M490ImE1M4907» u'±:10uF :4-,: I韋-什 Multirmeter-X.'圖表2 穩(wěn)壓模塊的仿真結(jié)果3.1 穩(wěn)壓模塊
27、的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖所示,穩(wěn)壓電源 在輸入電壓220V、50Hz、電壓變化范圍+ 15%- 20標(biāo)件下:a.輸出電壓可調(diào)范圍為+9.019V+13.663Vb.最大輸出電流為1.537Ac.電壓調(diào)整率為0.172% (輸入電壓220V變化范圍+ 15% 20%F,空載到滿載)d.負(fù)載調(diào)整率0.79% (最低輸入電壓下,滿載)e.紋波電壓(峰-峰值)2.37mV (最低輸入電壓下,滿載)效率43.36% (輸出電壓9V、輸入電壓220V下,滿載):U2:LM317KLISE節(jié)出 OUTAGE -, - :10LR4涮9 -. yew :Key=A In: Multi mete r-X.洲29。4A圖表
28、3穩(wěn)流模塊的仿真結(jié)果3.2 穩(wěn)流模塊的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖所示,穩(wěn)流電源 在輸入電壓固定為+ 12V的條件下:a.輸出電流:3.11220.26mA可調(diào)b.負(fù)載調(diào)整率為8.32% (輸入電壓+ 12V、負(fù)載電阻由200Q300。變化時,輸出電 流為20mA寸的相對變化率)3.3 DC-D嚷?lián)Q器的數(shù)據(jù)結(jié)果:DC-D嘎?lián)Q器 在輸入電壓為+9V+12V條件下:a.輸出電壓為+101.104V,輸出電流為44.796uAb.電壓調(diào)整率3.7% (輸入電壓變化范圍+9V+12V)c.負(fù)載調(diào)整率6.1% (輸入電壓+12V下,空載到滿載)d.紋波電壓(峰-峰值)0mV (輸入電壓+9V下,滿載)3.4 數(shù)據(jù)分析:由以上數(shù)據(jù)可見,穩(wěn)壓模塊、穩(wěn)流模塊以基本完成題目要求,達(dá)到了各項要求指標(biāo), 說明設(shè)計合理,制作正確。而DC-D吸換器變換器模塊的各項數(shù)值沒有明顯達(dá)到題目要求,我分析原因有以下幾 點:1) 電路圖本身的問題:電路圖本身的穩(wěn)定性不夠好,沒有穩(wěn)定電壓的電路模塊,所以輸出的電壓極其不穩(wěn)定,波動比較大。2) 仿真過程中的問題:由于電路原圖上選用的變壓器是專門制作的變壓器,在仿真軟件里沒有對應(yīng)的電子實體,所以沒有辦法選擇合適的輸出電壓值,造成輸出電流 比要求差很多,而且電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率比較大,且達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需要的時間 比較長。4心得體會
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