直流穩(wěn)壓電源設計實驗報告(模電)

1、直流穩(wěn)壓電源的設計實驗報告一、實驗目的1學會選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設計直流穩(wěn)壓電源2.掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標的測量方法二、實驗任務利用7812、7912設計一個輸出12V、1A的直流穩(wěn)壓電源;三、實驗要求1）畫出系統(tǒng)電路圖，并畫出變壓器輸出、濾波電路輸出及穩(wěn)壓輸出的電壓波形;2）輸入工頻220V交流電的情況下，確定變壓器變比；3）在滿載情況下選擇濾波電容的大小（取5倍工頻半周期）；4）求濾波電路的輸出電壓；5）說明三端穩(wěn)壓器輸入、輸出端電容的作用及選取的容值。四、實驗原理直流電源的基本組成QT電源I整流濾波I穩(wěn)壓OQT電源I整流濾波I穩(wěn)壓OT變壓器|電路電

2、路|電路U4U+0計直癡穩(wěn)壓電線的原理框圖利波形變換變壓器：將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。整流電路：利用二極管的單向?qū)щ娦?，將正負交替的交流電壓變換成單一方向的直流脈動電壓。濾波電路：將脈動電壓中的文波成分濾掉，使輸出為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：使輸出的電壓保持穩(wěn)定。4.2變壓模塊變壓器：將220V的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)化成所需要的交流電壓。4.2整流橋模塊整流電路的任務是將交流電變換為直流電。完成這一任務主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。管DD4接成電橋的形式,故有橋式整流電路之稱。2Czo由上面的電路圖，可以得出輸出電壓平均值：U0.9U,由此可以得

3、o(AV)2U二15V即可2即變壓器副邊電壓的有效值為15V計算匝數(shù)比為220/15=15器件選擇的一般原則選擇整流器流過二極管的的平均電流：Id=1/2【l在此實驗設計中【l的大小大約為1A反向電壓的最大值：Urm=2U2選擇二極管時為了安全起見，選擇二極管的最大整流電路IDF應大于流過二極管的平均電流【D即0.5A,二極管的反向峰值電壓Urm應大于電路中實際承受最大反向電壓的一倍。實驗中我們采用的是1B4B42封裝好的單相橋式電路。4.2濾波模塊3.3濾波電路交流電經(jīng)整流電路后可變?yōu)槊}動直流電，但其中含有較大的交流分量，為使設備上用純凈的交流電，還必須用濾波電路濾除脈動電壓中的交流成分。常

4、見的濾波電路有：電容濾波電路、電感濾波電路、電感電容濾波電路以及,型濾波電路。在此電路中，由于電容濾波電路電路較為簡單、且能得到較好的效果，故選用此電路。濾波電容一般選幾十至幾千微法的電解電容，由于RC二(35)，故選4200uF/25V的電解電容。12圖3-4濾波電路圖3-5濾波后的電壓輸出直流電壓Ul與U2的關(guān)系：UL=（1.11.2）U2變壓器副邊電流有效值：12二（1.52）Il4、穩(wěn)壓電路A.根據(jù)實驗要求，選用三端固定式輸出集成穩(wěn)壓器MC78012CT和LM79012CTB為防止自激震蕩，在輸入端接一個0.10.33uF的電容C1C.為消除高頻噪聲和改善輸出地瞬態(tài)特性輸出端要接一個1

5、uF以上的電容C2五、實驗設計1.變壓器的選擇根據(jù)實驗要求，輸出土12V,1A的直流穩(wěn)壓電源，負載電阻：Rl12Q變壓器副邊電壓：變壓器的副邊電壓為有效值為15V變壓器的變壓比：ni：n2=220/15=15變壓器的副邊電壓圖像仿真波形:C-i;a.3iF二cc-m*ic-av2、整流模塊3整流二極管的選擇流過負載的電流：I流過二極管的電流：Id=1/2Il=.5A二極管所能承受的極間反向電壓：Urm=2U2*2=2*15*2=42.4V所以選擇二極管時id=o.5A,Urm=42.4V設計過程中我們選用的是1B4B422.2.濾波電容的選擇時間常數(shù)：取Rl=12Q,貝yT二RC=5*T/2=

6、0.05sL0C=4.2mF0電容所能承受的最大電壓：Urm=25*2=2*15*1.1=23.3V（考慮到電網(wǎng)電壓波動10%）仿真電路:仿真結(jié)果:4其他防自激震蕩電容：q=330nF消高頻噪聲電容：C2=1uF5、穩(wěn)壓電路由于LM7812輸出的最大電流為1.5A要求輸出的最大電流為1A在輸出電阻的兩端并聯(lián)為1A的整流二極管1N4001六、.實驗電路圖：根據(jù)原件的選擇，連接電路圖：如下所示f卜IIl：,-七、實驗總結(jié)04IC=Q7本次實驗，我們充分理解并掌握了直流穩(wěn)壓電源設計的過程方法，特別是在實驗過程中我們相互幫助學習，提高了自我學習的能力，也提高的團隊協(xié)作的能力,在試驗中，我們自己學會去解決問題，發(fā)現(xiàn)問題，相信對以后的學習會有很大幫助。另外，通過本實驗，我們學會了直流電壓源的設計方法，也對Multisim這個軟件