串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源課程設(shè)計報告及仿真

-.z模擬電子線路課程設(shè)計題目：學(xué)院：專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：模擬電路課程設(shè)計報告一：設(shè)計任務(wù)設(shè)計串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源二：設(shè)計目的1．掌握電子系統(tǒng)的一般設(shè)計方法2．掌握Mulism仿真軟件的應(yīng)用3．培養(yǎng)綜合應(yīng)用所學(xué)知識來指導(dǎo)實踐的能力4．掌握常用元器件的識別和測試5．熟悉常用儀表，了解電路調(diào)試的根本方法三：設(shè)計要求設(shè)計一個輸出電壓可調(diào)的串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源，將220V/50HZ的交流電經(jīng)電壓變壓器，整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路后轉(zhuǎn)變?yōu)?~15V的直流穩(wěn)壓電源。要求：·穩(wěn)壓電路要加有放大環(huán)節(jié)以改善穩(wěn)定性·輸出電壓在一定*圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)·要加保護電路四：設(shè)計原理電子設(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)電機外，大多數(shù)是采用把交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷闹绷鞣€(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源由變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓四局部組成，其原理框圖如圖〔1〕所示。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，經(jīng)單向整流電路得到脈動電壓U3，再用濾波器濾去其交流分量，就可得到比擬平直的直流電壓U4.但這樣的直流輸出電壓還會隨交流電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變動而變化。在對直流供電要求較高的場合，還需使用穩(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)起來加上保護電路就組成具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路圖?？傠娐穲D五：電路元件選擇1：Ui確實定Ui=Uoma*+Uce,因為Uoma*=15V,Uce=(3~8)V,取Uce=8V所以Ui=23V2：U2及變壓器確實定采用橋式整流、電容濾波電路，則Ui≈1.2U2?？紤]到電網(wǎng)電壓可能有10%的波動，因此要求變壓器二次電壓為U2≈1.1×Ui/1.2所以U2=21V。3:濾波電容C1的選擇為提高濾波效果，C1選用500uf的電解電容。4:取樣環(huán)節(jié)R2，R3，R4確實定Uoma*=(R1+R2+R3)*Uz/R3Uomin=(R1+R2+R3)*Uz/(R2+R3)Uz=7.5VUoma*=15VUomin=9VR1+R2+R3≈2k聯(lián)列可求得R3=1KR2=670R1=3305：整流二極管的選擇Urn>U2=1.414*21V=30V，查表選用1B4B426:集成運放的選擇因為對集成運放的要求不高，所以選用通用型集成運放。六：各局部電路圖及其仿真結(jié)果1、電源變壓器電路圖電源變壓器將交流電〔220V/50Hz〕電網(wǎng)電壓u1變?yōu)檫m宜的交流電壓u22、單項橋式整流電路圖及其仿真結(jié)果整流電路的任務(wù)就是把交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動的電壓。電路圖如下：輸入波形：輸出波形：3、電容濾波圖及其仿真結(jié)果電路圖：仿真結(jié)果：4、總的電路圖及其仿真結(jié)果總電路圖：通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的阻值可得到9~15V的穩(wěn)定直流電壓。仿真結(jié)果：輸入電壓波形：輸出電壓波形：實際電路連接和數(shù)據(jù)測量元件清單名稱及標(biāo)號型號及大小數(shù)量變壓器220V-21V1個二極管IN40071個電阻3301個2k1個1.5k2個可變電阻6701個運放OPAMP_3T_VIRTUAL1個穩(wěn)壓管BZV55-C7V51個電容500uf1個橋式整流管1B4B421個復(fù)合二極管BC*38B1個電路的連接：按電路圖在面包板上連出實際電路，測出電源通過變壓器的電壓U1。測出有電容濾波電路的輸出電壓Uc1，和無電容濾波的輸出電壓Uc2。滑動滑動變阻器的觸頭至兩端，分別測得電路輸出電壓Uo1和Uo2，數(shù)據(jù)記錄：工程U1Uc1Uc2Uo1Uo2數(shù)據(jù)20.8925.3019.028.6215.33七：課程設(shè)計總結(jié)與體會通過這次模擬電路串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源的課程設(shè)計，使我根本掌握了電路設(shè)計軟件Multism的使用方法，而且初步掌握了電子電路的設(shè)計方法，在以后還需要多加練習(xí)，熟練掌握；這次課程設(shè)計還使我穩(wěn)固和加深了在模擬電子技術(shù)課程中所學(xué)的理論知識。對電源變壓電路，整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路等的認(rèn)識更加深刻，提高了分析問題，解決問題的能力。此外在設(shè)計過程中采用模塊化的設(shè)計順序可以優(yōu)化設(shè)計流程，使之更符合邏輯性。要注意的是在每個環(huán)節(jié)必須認(rèn)真進(jìn)展，如果*模塊電路沒有設(shè)計好，或者存在錯誤，則總的電路必然會受到影響，所以在設(shè)計過程中我們要保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。這次課程設(shè)計是一次理論聯(lián)系實際的過程，在這次課程設(shè)計中遇到了許多實際問題，在理論上正確的結(jié)果可能會在試驗中出現(xiàn)各種意料之外的結(jié)果，這就要我們在設(shè)計過程中從實際出發(fā)，盡可能多地考慮各種因素對實驗的影響。另外，在遇到問題時要學(xué)會用理論聯(lián)系實際的方法分析問題，解決問題。回想這次課程設(shè)計，到現(xiàn)在還有許多的感慨，