串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源方案與仿真

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 模擬電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)內(nèi)容:串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)一個(gè)輸出電壓在615V可調(diào)的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源，將市電(220V/50HZ的交流電>經(jīng)電源變壓器，整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路后轉(zhuǎn)變?yōu)?15V的直流穩(wěn)定電壓。目錄一：設(shè)計(jì)要求二：直流穩(wěn)壓電源原理描述三：設(shè)計(jì)步驟及電路元件選擇四：各模塊電路圖及其仿真結(jié)果五：總的電路圖及其仿真結(jié)果六：總結(jié)一：設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)最大負(fù)載電流100mA左右，輸出電壓在615V可調(diào)的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源，將市電(220V/50HZ的交流電>經(jīng)電源變壓器，整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路后轉(zhuǎn)變?yōu)?15V的直流穩(wěn)定電壓。二：直流穩(wěn)壓電源原

2、理描述電子設(shè)備一般都需要直流電源供電。這些直流電除了少數(shù)直接利用干電池和直流發(fā)電機(jī)外，大多數(shù)是采用把交流電<市電）轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷闹绷鞣€(wěn)壓電源。圖<1）直流穩(wěn)壓電源框圖圖(4>具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖<5）串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路圖直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成，其原理框圖如圖<1）所示。電網(wǎng)供給的交流電壓U1(220V,50Hz> 經(jīng)電源變壓器降壓后，得到符合電路需要的交流電壓U2，然后由整流電路變換成方向不變、大小隨時(shí)間變化的脈動(dòng)電壓U3，再用濾波器濾去其交流分量，就可得到比較平直的直流電壓UI。但這樣的直流輸出電壓，還會(huì)隨交

3、流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)或負(fù)載的變動(dòng)而變化。在對(duì)直流供電要求較高的場(chǎng)合，還需要使用穩(wěn)壓電路，以保證輸出直流電壓更加穩(wěn)定。圖<2）,<3），<4）串聯(lián)起來(lái)就組成了具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路圖，即圖<5），其整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路。穩(wěn)壓部分為具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，它由調(diào)整元件<晶體管Q1，Q2組成的復(fù)合管）；比較放大器<集成運(yùn)放A）；取樣電路R2、R4、R3，基準(zhǔn)電壓DZ、R1 等組成。整個(gè)穩(wěn)壓電路是一個(gè)具有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，其穩(wěn)壓過(guò)程為：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變動(dòng)引起輸出直流電壓發(fā)生變化時(shí)，取樣電路取出輸出電壓的一部分送入比較放大器，

4、并與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差信號(hào)經(jīng)比較放大器放大后送至調(diào)整管的基極，使調(diào)整管改變其管壓降，以補(bǔ)償輸出電壓的變化，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。三：設(shè)計(jì)步驟及電路元件選擇 設(shè)計(jì)過(guò)程采用模塊化進(jìn)行，先依次設(shè)計(jì)好各模塊電路及仿真無(wú)誤后，再將它們串聯(lián)起來(lái)組成總的電路圖； 電路元件選擇：1：Ui的確定 Ui=Uo+Uce,因?yàn)閁omax=15V,Uce>Uces=12V,取Uces=2V,所以Ui=Uomax+Uces=17V。2:調(diào)整管的選擇 Ucemax=Ui-Uomin=17-6=11V,查表選擇D42C3，為擴(kuò)大輸出電流范圍，采用D42C8和D42C3構(gòu)成的復(fù)合管。3：穩(wěn)壓二極管Dz的選

5、擇 Uz小于等于Uomin=6V,所在選用ZPD5.1穩(wěn)壓管，參數(shù)為Uz=5.18V,Iz=110mA；4：電阻R1的選擇 UR1=Ui-Uz=17-5=12V,IR1取10mA, R1= UR1 / IR1=1.2k,R1取1k。5: 集成運(yùn)放的選擇 因?yàn)楸倦娐穼?duì)集成運(yùn)放要求不高，所以選用通用型集成運(yùn)放；6：濾波電容C1的選擇 為提高濾波效果，C1選用470uf的電解電容；7：取樣環(huán)節(jié)的電阻R2，R3，R4的確定 Uomax=(R2+R3+R4>*Uz/R3 Uomin=(R2+R3+R4>*Uz/(R3+R4>其中R4為最大阻值為1Ko的滑動(dòng)變阻器，Uz=5.18V, U

6、omax=15V,Uomin=6V,聯(lián)立方程，可求得R2=264ohm,R3=666ohm。8：U2及變壓器的確定 對(duì)于全波整流電路，Ui=1.2U2,所以U2=Ui/1.2=14V,所發(fā)選用變比為10：1的變壓器，再通過(guò)電阻分壓后得到14V電壓；9：整流二極管的選擇 URm>1.1*1.414*U2=1.1*1.414*14=22V,查表選用1B4B42四：各部分電路圖及其仿真結(jié)果1 電源變壓器電路圖及其仿真結(jié)果電源變壓器將交流市電<220V/50HZ）電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u22 單相橋式整流電路圖及其仿真結(jié)果整流電路的任務(wù)是把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動(dòng)的電壓電路圖：仿真結(jié)

7、果：3電容濾波電路圖及其仿真結(jié)果電路圖：仿真結(jié)果：濾波電容C=22uf 濾波電容C=470uf時(shí)4 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖及其仿真結(jié)果五：總的電路圖及其仿真結(jié)果 通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R4的阻值可得到615V穩(wěn)定的直流電壓仿真結(jié)果： 輸入電壓U2波形圖輸出電壓U0波形圖六：課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)1 通過(guò)這次穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì),使我鞏固和加深了在模擬電子技術(shù)課程中所學(xué)的理論知識(shí)，對(duì)整流電路,濾波電路,穩(wěn)壓電路等的認(rèn)識(shí)更加深刻,并學(xué)會(huì)查閱相關(guān)手冊(cè)和資料，提高了分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力；2 采用分模塊的設(shè)計(jì)順序可以優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，使之更符合邏輯性。但是需要注意的是，在其中每個(gè)環(huán)節(jié)必須認(rèn)真進(jìn)行，如果某模塊電路沒(méi)有設(shè)計(jì)好，或者存在錯(cuò)誤，則總的電路必然會(huì)受到影響,所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度；3 這次課程設(shè)計(jì)是一次理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，在設(shè)計(jì)中遇到了許許多多的實(shí)際問(wèn)題，在理論上正確的結(jié)果在模擬時(shí)可能出現(xiàn)各種各樣意料之外的結(jié)果，這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中從實(shí)際出發(fā)，盡可能的考慮到實(shí)際情況。另外，在遇到問(wèn)題時(shí)要學(xué)會(huì)用理論聯(lián)系實(shí)際的方法分析問(wèn)題，解決問(wèn)題；4 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我基本掌握了設(shè)計(jì)軟件Multisim2001的使用方法,且初步掌握了電子電路的設(shè)計(jì)方法,在以后還需多加練習(xí)，熟練掌握；5 回顧本次