直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)(附仿真)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)成績(jī)： 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一直流穩(wěn)壓電源并進(jìn)行仿真。二、設(shè)計(jì)要求基本性能指標(biāo)：(A1)輸出直流電壓5V，負(fù)載電流200mA。(B1) +3V +9V，連續(xù)可調(diào)；(B2) IOmax=200mA；(B3) 穩(wěn)壓系數(shù) Sr5×10-3；(B4) UO5mV。擴(kuò)展性能指標(biāo)：擴(kuò)展直流穩(wěn)壓電源的輸出電流使10mAIO1.5A。三、設(shè)計(jì)方案直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)框圖和直流穩(wěn)壓電源基本電路分別如圖1和圖2所示：圖1 直流穩(wěn)壓電源框圖圖2 直流穩(wěn)壓電源基本電路主要原理是：電

2、源變壓器將交流電網(wǎng)220V的電壓降壓為所需的交流電壓，然后通過(guò)整流電路將交流電壓變成單極性電壓，再通過(guò)濾波電路加以濾除，得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)（一般有±10%左右的波動(dòng)）、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。一般情況下，選用降壓的電源變壓器。整流電路主要有半波整流電路、橋式整流電路和全波整流電路，一般情況下多用橋式整流電路，橋式整流輸出脈動(dòng)電壓平均值為：通過(guò)每只二極管的平均電流為：每只二極管承受的最大反向電壓為：濾波電路亦可分為電容濾波、電感濾波、型濾波等多

3、種濾波電路，而在小功率電源電路設(shè)計(jì)中多用電容濾波電路。當(dāng)在接上濾波電容后，UO會(huì)明顯增大，其大小與時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān)，通常情況下，RLC(35)T/2（T為電網(wǎng)電壓周期）。穩(wěn)壓電路有二極管穩(wěn)壓電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓電路等，可根據(jù)具體要求選擇合適的電路形式（具體原理可查閱相關(guān)資料）。穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)：最大輸出電流IOmax：電源的輸出電壓UO應(yīng)不隨負(fù)載電流IOL而變化，隨著負(fù)載RL阻值的減少，IOL增大，UO減小，當(dāng)UO的值下降5%時(shí)，此時(shí)流經(jīng)負(fù)載的電流定義為IOmax（記下IOmax后迅速增大RL，以減小穩(wěn)壓電源的功耗）。輸出電壓：指穩(wěn)壓電源的輸出電壓，也是穩(wěn)壓器的輸出電壓。當(dāng)輸入電

4、壓為額定值時(shí)，可直接用電壓表測(cè)量。紋波電壓：指疊加在輸出電壓UO上的交流分量。可用示波器觀測(cè)其峰-峰值或者有效值。穩(wěn)壓系數(shù)：指在負(fù)載電流、環(huán)境溫度不變的情況下，輸入電壓的相對(duì)變化引起輸出電壓的相對(duì)變化，即輸出電阻：穩(wěn)壓電路輸入電壓一定時(shí)，輸出電壓變化量UO與輸出電流變化量IO之比，即(UI為常數(shù))四、電路仿真與分析A：B：5、 計(jì)算通過(guò)每支二極管的平均電流Id=0.45*V2/R；RC放電時(shí)間常數(shù)滿足：RC>（35）*T/2，T=50Hz；Vo=1.25(1+Rp1/R4)=39Vomax+(Vi-Vo)min<=Vi<=Vomin+(Vi-Vo)max9+3<=Vi&

5、lt;=3+4012<=Vi<=43V2>=Vi min/1.1=12/1.1;取V2=12VI2>Io max=0.2A; 取I2=0.5AP2>=I2V2=6WP2<10;所以效率=0.6;則P1>=P2/0.6=10W選20W變壓器Vi=1.3V;C=3842uF濾波電容C=Ic*t/Vipp，t=T/2=0.01s，Ic=Iomax，取C=兩個(gè)2200并聯(lián)；六、仿真效果39V可調(diào)，輸出電流200mA濾波效果： 紋波小于5mV：穩(wěn)壓系數(shù)的測(cè)定： 輸入電壓為11V，輸出電壓5.0003； 輸入電壓為10V，測(cè)得輸出電壓為5.002V,得穩(wěn)壓系數(shù)：Sv=-=0.001 輸入電壓為7.5V，輸出電壓為4.999； 輸入電壓為15V，輸出電壓為5