新串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源設(shè)計

電子技術(shù)課程設(shè)計專業(yè)電氣工程及其自動化題目串聯(lián)型穩(wěn)壓直流電源學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師評語成績目錄一、概述111設(shè)計題目12設(shè)計要求和任務(wù)二、原理電路設(shè)計221方案比較22單元電路設(shè)計221變壓、整流電路設(shè)計222濾波電流設(shè)計223穩(wěn)壓電路224過電保護(hù)電路225顯示電路23整體電路24電路工作原理三、軟件仿真631仿真結(jié)果四、電路對比分析1141電路一42電路二五、設(shè)計體會13一、概述11設(shè)計題目串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源12設(shè)計任務(wù)和要求1）輸入交流電壓為工頻電壓2）輸出直流電壓分36V、69V、912V三檔3）輸出電流1A4具有過電流及短路保護(hù)功能。二、原理電路設(shè)計（如圖一）圖一、原理電路設(shè)計21方案比較方案一穩(wěn)壓電路部分和過電保護(hù)電路部分，電路結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密，穩(wěn)壓部分不能起到穩(wěn)壓的作用，導(dǎo)致直流電壓的輸出數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差方案二兩個電路的設(shè)計思路大致一致，只是該電路中穩(wěn)壓電路部分采用LM317和電容共同實現(xiàn)，使穩(wěn)壓部分能夠更好的起到穩(wěn)壓的作用，使實驗順利的進(jìn)行下去22單元電路設(shè)計221變壓、整流電路設(shè)計（如圖二）圖二變壓、整流電路設(shè)計222穩(wěn)壓電路設(shè)計此電路的穩(wěn)壓是通過穩(wěn)壓芯片LM317和電容實現(xiàn)的,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（如圖三）圖三LM31K內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖223過流交流保護(hù)電路當(dāng)電源工作時，穩(wěn)壓器輸出端輸出正向直流電壓，電機(jī)開始啟動。由于直流電機(jī)啟動瞬時電流IOUT較大約為額定電流的810倍，IOUT流過小電阻R5，并經(jīng)R4對C4充電。通過設(shè)定R4、C4的值，使充電時間大于電機(jī)啟動時間，V29013處于截止?fàn)顟B(tài)，變壓器啟動到穩(wěn)定狀態(tài)后，電流恢復(fù)到工作電流。一旦變壓器發(fā)生短路或堵轉(zhuǎn)，使電容C4兩端電壓達(dá)到V2的導(dǎo)通電壓，則V2導(dǎo)通，強(qiáng)制穩(wěn)壓器的輸出電壓降為基準(zhǔn)電壓125V。如圖四圖四過流保護(hù)電路圖24整體電路圖如圖五圖五整體電路25電路工作原理先有變壓器對其進(jìn)行變壓，變壓后再對其進(jìn)行整流，整流后是高低頻的，最后是通過LM317芯片組成的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓后為了進(jìn)一步得到更加穩(wěn)定的電壓，在穩(wěn)壓電路后再對其進(jìn)行濾波，最后得到濾波穩(wěn)壓電源濾波電路。（1）單相橋式整流電路可以將單相交流電變換為直流電；（2）整流后的電壓脈動較大，需要濾波后變?yōu)榻涣鞣至枯^小的直流電壓用來供電；（3）濾波后的輸出電壓容易隨電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化波動不利于設(shè)備的穩(wěn)定運行；（4）將輸出電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電路后輸出電壓不會隨電網(wǎng)和負(fù)載的變化而變化從而提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，保障設(shè)備的正常使用三、軟件仿真31輸出直流電壓仿真結(jié)果通過閉合撥碼開關(guān)不同檔位，調(diào)節(jié)可變電阻，可以得到課程設(shè)計所要求輸出的3V6V、6V9V、9V12V的電壓，仿真數(shù)據(jù)如下圖六3V6V檔位仿真圖圖七6V9V檔位仿真圖圖八9V12V檔位仿真圖32過流保護(hù)仿真圖如圖九圖九過流保護(hù)電路仿真圖在開關(guān)J2斷開與閉合的情況下，LM317兩端的電壓變化不大，從而實現(xiàn)過電流保護(hù)功能。33輸出電流小于等于1A仿真圖如圖十圖十輸出電流小于等于1A仿真圖四、電路對比分析41電路一如圖十一圖十一方案一整體電路圖此電路中穩(wěn)壓電路部分過于簡單，以至于無法在電路運行中起到很好的穩(wěn)壓作用，該電路無法顯示正確的示數(shù)42電路二如圖十二圖十二方案二整體電路圖此電路穩(wěn)壓電路部分采用LM317芯片和電容，這樣在電路運行過程中可以起到很好的穩(wěn)壓作用，便于實驗順利進(jìn)行該電路設(shè)計簡單。同時該電路輸出電壓穩(wěn)定，紋波值小，而且使用的元件較少，經(jīng)濟(jì)實惠，輸出功率大，調(diào)整管可承受的范圍也很大。五、設(shè)計體會通過一周的實訓(xùn)，我們在以下幾個方面有所收獲1對理論有了初步的系統(tǒng)了解。2提升了自己的實際操作能力，也是自己對專業(yè)只是有了更進(jìn)一步的了解。3實訓(xùn)讓我們學(xué)到了很多課本上無法學(xué)到的最實用、最基礎(chǔ)的知識4通過這次實訓(xùn)也培養(yǎng)了我們膽大、心細(xì)、謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)。5試訓(xùn)期間我們還懂得了MULTISIM軟件的運用，通過它更深刻的了解了電路圖的基本操作。6；實訓(xùn)中最重要的是懂得了串聯(lián)穩(wěn)壓電源原理，串