直流稳压电源电路仿真
直流稳压电源电路仿真
一、实验的目的
1掌握电源电路的仿真设计与分析方法。
2掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。
3 掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法
二、实验的原理
本设计的电源电路是各种电子设备必不可少的组成部分。直流稳压电源通常是由交流电压转变而成的。将交流电压转变成稳定的直流电压，需要经过变压、整流、滤波、稳压四个过程。如图所示。
图直流稳压电源原理框图
电源变压器：将同频率的交流电压变换为需要的电压。
整流电路：利用二极管的单向导电特性，将交流电压变换为单向脉动直流电压。
滤波电路：利用电容或电感的储能特性，减小整流电压的脉动程度。
稳压电路：在电源电压波动或负载变化时，保持直流输出电压稳定。
图为串联型直流稳压电源电路。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿V o的变化，从而维持输出电压基本不变。
串联型直流稳压电源电路
三、虚拟实验仪器及器材
双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管2N2222A、晶体二极四、实验内容与步骤
1．整流滤波电路测试
如下所示，输入电路。连接实验电路。取可调工频电源电压为，作为整流电路输入电压u2。
V1
220 Vrms 60 Hz 0°
D1
1N4001GP
D2
1N4001GP
D3
1N4001GP
D4
1N4001GP
T1
14
C1
470uF
XMM1
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_+_
2
3
1
4
R1
120Ω
图整流滤波测试电路
（1）取R L＝240Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压U L及纹波电压
L
u，并用示波器观察u2和u L波形，记入表。u2＝
（2）取RL＝240Ω，C＝470μf ，重复内容(1)的要求，记入表。
（3）取RL＝120Ω，C＝470μf ，重复内容(1)的要求，记入表。
表
电路形式
U L
（V）
L
u
（V）
u L波形
R L=240
Ω
R L=240
Ω
C=47O μf
R L=120
Ω
C=470μ
f
2．稳压电路参数测试
（1）画出稳压电路的电路图，如下图所示。
V1
140 Vrms 60 Hz 0°T1
10
D1
1N4007GP
D2
1N4007GP
D3
1N4007GP
D4
1N4007GP
2
1
3
R1
400 |?
D5
1N749A
15%
R2
Key = A
1k|?
C1
220uF
C2
10uF
C3
0.33uF
Q1
2N2222A R3
30 Ω
XMM1
4
R4
1.5kΩ
R5
620 Ω
R6
2.7kΩ
R7
510 Ω
R8
510 Ω
R9
150 Ω
8
9
Q2
2N2222A
Q3
2N2222A
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_+_
XMM2
6
14
7
13
11
12
10
图稳压电路参数测试
（2）测量输出电压可调范围
接入负载，并调节R90，使输出电压U0＝9V。若不满足要求，可适当调整R1、R2之值。（3）测量各级静态工作点
调节输出电压U0＝9V，输出电流I0＝100mA ，测量各级静态工作点，记入表。
表U2＝14V U0＝9V I0＝100mA
Q1 Q2 Q3
U B（V）
U C（V）
U E（V）
（4）测量稳压系数S
取I 0＝100mA ，按表改变整流电路输入电压U 2（模拟电网电压波动），分别测出相应的稳压器输入电压U I 及输出直流电压Uo ，记入下表。
（5）测量输出电阻R 0
调节R90，使输出电流I 02＝100mA=，假设测得输出电压U 01=9V ，断开负载，即输出电流I 02
＝0mA ，测得输出电压U 02=。
Ω==-=??=
97.01
.0097
.01.09097.9O O O I U R 五、实验分析
1．整流滤波电路的输出电压与滤波电容和负载电阻的乘积τ（即放电时间常数τ=RC ）有关，τ越大整流滤波的输出电压越大，同时，τ越大纹波电压越小。
2．根据稳压系数的定义I
I
O O
U U U U S ??=
，求得：
028.06.19)
3.176.19(99.8)96.899.8(1=--=
S ；0579.06
.19)
6.198.22(99.8)99.8075.9(2
=--=
S
根据计算稳压电路的稳压系数S 与电网输入电压有关，电网电压越高稳压系数越大。 3．根据以上实验数据，如果输出纹波过大，可能的原因是二极管开路或滤波电容开路。如果滤波电路工作正常，而没有输出电压，可能的原因是可调电阻R90开路或三极管有一个断路。
实验2.1直流电路分析和仿真 实验报告
实验2.1直流电路分析和仿真实验报告实验题目：直流电路分析和仿真 实验目的： 1.学习Multisim建立电路，分析直流电路的方法。 2.熟悉Multisim分析仿真模式中输出结果的常用后处理方法。 3.熟悉伏安特性的仿真测量。 4.通过实验加深对叠加定理和戴维南定理的理解。 实验内容： 1.测量二极管伏安特性 （1）建立如图所示仿真电路。 （2）通过操作的到二极管伏安特性曲线。
2.验证叠加定理 （1）建立如图所示仿真电路。 （2）仿真开关后分别在每种电源单独作用和共同作用时，用电压表测量个支路电压，记录在表格中，验证叠加定理。
可以发现，理论值与实际值十分接近，仿真模拟十分准确。 3.求戴维南等效电路 （1）建立如图所示仿真电路。
（3）用直流扫描分析方法求出a，b做端口的戴维南等效电路参数。让测试电流源从0变化到10mA，测量得到的扫描曲线，得到a，b端口的开路电压和等效电阻。 直流扫描分析： 导入excel，做出函数图像，求出其函数表达式为y=708.5x+8.25 则仿真结果的开路电压为8.25v，等效电阻为708.5Ω。 理论计算值为 V=15*330/（270+330）=8.25，R=560+270*330/(270+330)=708.5Ω。 两者相符。 4.验证最大功率传输定理 （1）建立如图所示仿真电路。
（2）选择simulate/analyses/parameter meter,设定R4阻值从500Ω变化到1.6k，步长为0.5，输出选择为R4的功率。启动分析仿真后得到R4功率随其阻值变化的曲线。 （3）打开测量游标，查找曲线最大值，得到最大功率值及其对应的负载电阻值。 其中最大功率值为24.016mW，对应的负载电阻为708.333Ω 思考：如何让软件自动寻找曲线的最大值？ 答：得到参数扫描分析图像后，点击曲线图中的属性，选择光标开，在点击选择数值，仅勾选max y，点击确定做出有光标的图像，再讲光标移到max y出，此时x的坐标即为所对饮的负载电阻值。 思考：在验证最大功率传输定理时，如何同时显示R4消耗功率和V1输出功率的曲线？ 答：在进行参数扫描时，在输出选项中，同时勾选p（v1）和p（R4）再进行仿真即可。
直流稳压电源电路的设计实验报告
直流稳压电源电路的设计实验报告 一、实验目的 1、了解直流稳压电源的工作原理。 2、设计直流稳压电路，要求输入电压：220V市电，50Hz，用单变压器设计并制作能够输出一组固定+15V输出直流电压和一组+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路，两组输出电流分别I O≥500mA。 3、了解掌握Proteus软件的基本操作与应用。 二、实验线路及原理 1、实验原理 （1）直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下： 图2-1 直流稳压电源的原理框图和波形变换 其中： 1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定，变压器副边与原边的功率比为P2/P1=n，式中n是变压器的效率。 2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。 3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。 4）稳压电路：其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 （2）整流电路 常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2-2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图2-3所示。 t
直流稳压电源Multisim仿真资料
5.8 直流稳压电源Multisim仿真 1. Multisim仿真软件简介 EDA（就是“Electronic Design Automation”的缩写）技术已经在电子设计领域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。 电子通信类常用的EDA仿真软件： Multisim---板级的模拟/数字电路/单片机/FPGA、CPLD电路的仿真 System view---数字通信系统的仿真 Proteus---单片机及ARM仿真 LabⅥEW---虚拟仪器原理及仿真 （1）Multisim仿真软件发展 Electronics Workbench (EWB)是加拿大IIT公司于八十年代末、九十年代初推出的用于电路仿真与设计的EDA软件，又称为“虚拟电子工作台”。IIT公司从EWB6.0版本开始，将专用于电路仿真与设计模块更名为Multisim，意为“万能仿真”，大大增强了软件的仿真测试和分析功能，大大扩充了元件库中的仿真元件数量，使仿真设计更精确、可靠。 该软件先后经历两家公司的发展： 加拿大IIT公司 EWB4.0、EWB5.0、EWB6.0 Multisim2001、Multisim 7、Multisim 8 美国国家仪器（NI）有限公司 Multisim 9、Multisim 10、Multisim 11、Multisim 12 Multisim 被美国NI公司收购以后，其性能得到了极大的提升。最大的改变就是：Multisim与LABⅥEW的完美结合，而且Multisim 计算机仿真与虚拟仪器技术（LABⅥEW 8）可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。目前在各高校教学中普遍使用Multisim10，官方最新版Multisim12，操作更简单明了，器件模型更精确、可靠。 （2）Multisim主要功介绍 构建仿真电路、仿真电路环境、单片机仿真、FPGA、PLD，CPLD等仿真、通信系统分析与设计的模块、PCB设计模块：直观、层板32层、快速自动布线、强制向量和密度直方图等等。 （3）Multisim界面介绍
实验直流仿真和建立电路模型
实验三、直流仿真和建立电路模型 概述 本章将介绍参数的子网络，在分层设计中如何创建和使用它们。我们将从一个元件建模开始。对于性能较好的元件模型，最低层的子网络应包括封装寄生参数。一个测试模板将用来对一个可以计算，建立并检验的偏置网络的响应进行仿真并输出响应曲线。该实验中的电路是本教材中其它实验使用的放大器基础。 任务 ●建立一个考虑寄生参数的通用BJT模型，并保存在自电路中。 ●设置并运行大量DC仿真来确定其性能。 ●在数据显示中计算偏置电阻。 ●在DC仿真基础上建立一个偏置网络。 ●测试偏置网络。 目录 1.新建任务：amp_1900 (37) 2.设置一个通用BJT符号和模型卡 (37) 3.对电路添加寄生参数和连接部分 (39) 4.观察缺省符号 (39) 5.设置设计参数和内建符号 (40) 6.用曲线指示模板测试bjt_pkg的子电路 (42) 7.修改参数扫描模板 (43) 8.在Beta=100和160时仿真 (44) 9.打开一个新设计，并在主窗口中查看你的所有文件 (45) 10.对直流偏置的参数扫描进行设置并仿真 (46) 11.计算共射电路偏置电阻Rb, Rc的值 (49) 12.偏置网络 (50) 13.对直流解作仿真和注释 (51) 14.选学：温度扫描 (52)
步骤 1、新建任务：amp_1900 a. 如果你还没有创建该任务，就请现在创建。然后在该信任务amp_1900中打 开一个新的原理图窗口并以bjt_pkg为名保存它，并在Option→preferences 中进行你希望的设置。 2、设置一个通用BJT符号和模型卡 a. 在原理图窗口中，选择面板Devices-BJT.。选择BJT-NPN放入原理图中， 如下所示。 b. 插入BJT_Model模型元件，如下所示。
模拟电子 课程设计 直流稳压电源的设计
新疆大学 课程设计报告 所属院系：电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电子技术基础A 设计题目：直流稳压电源的设计 班级： 学生姓名： 学生学号： 指导老师: 常翠宁努尔.买买提 完成日期：2017. 7. 01
课程设计题目：直流稳压电源的设计 要求完成的内容： 1.输出直流电压1.5~10V可调； 2.输出电流I m=300mA； O 3.稳压系数Sr≤0.05； 4.具有过流保护功能。 指导教师评语： 该生通过查阅文献和资料和手册，能够综合运用电子技术课程中所学到的理知识，并能消 化和理解，把理论与实践进行结合起来。具有分析问题和解决问题的能力，较好地完成了设计任务。 评定成绩为： 指导教师签名：2017年 7 月01 日
直流稳压电源的设计 直流稳压电源的设计要求是设计中包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四个部分。通过四部分的组合将 220V 交流电压转变为设计要求直流电压。并且用仿真软件进行仿真分析。 一、方案设计 1.总体设计框架图 方案的总体思路如下：直流稳压电源一般由直流电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成，其基本框图如下： 1.1电源变压器 是降压变压器，它将220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。 1.2整流电路 此设计的整流部分主要采用桥式电路，即由四个二极管交叉而成。但使用二极管时应注意以下问题： (1) 最大整流电路流f I 指二极管长期运行允许通过的最大正向平均电流。若使用时超过此值，有可能烧坏二极管。 U (2) 最高反向工作电压rm 指允许施加在二级管两端的最大方向电压，通常为击穿电压的一半。 (3) 反向电流r I 指二极未击穿时的反向电流值。其值会随温度的升高而急剧增加，其值越小，二极管的单向导电性越好。但是反向电流值会随温度的上升而显著增加。 (4) 最高工作频率f
直流稳压电源设计模拟电子技术
课程设计说明书 题目：直流稳压电源设计 课程名称：模拟电子技术 学院：电子信息与电气工程学院学生姓名： 学号： 专业班级: 指导教师： 2015年 6 月6日
课程设计任务书
固定直流稳压电源设计 摘要: 通过模拟电子技术设计固定直流稳压电源，主要运用变压器，整流二极管，电解电容，稳压器等器件.该固定直流稳压系统先通过将220V市电降压，再经过整流二极管1N4007进行整流，通过电容滤波之后，采用稳压芯片7805，7905分别对其进行稳压，从而输出的稳定电压（+5V/-5V）。 关键词：变压;整流;滤波;稳压;
目录 1.设计背景 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目的 (1) 2.设计方案 (1) 2.1电路概述 (1) 2.2整流电路 (3) 2.3稳压电路 (4) 2.4固定直流稳压电源电路设计 (5) 3.方案实施 (6) 3.1电路仿真设计与仿真 (6) 3.2Altium Designer设计原理图及PCB设计 (7) 3.3电路板的制作与调试 (8) 3.4相关数据测量 (8) 4.结果与结论 (9) 5.收获与致谢 (9) 6.参考文献 (10) 7.附件 (10) 7.1电路实物图 (10) 7.2元器件清单 (11)
1. 设计背景 1.1设计背景 随着科技日新月异的发展，越来越多的小型电子产品出现在我们身边，它们一般都需要稳定的直流电源供电，电池作为低效率，高污染的产品不能得到广泛的使用，而我们最常见到的电源就是220V的交流电源，再次情况下，我们设计了一个转换装置，从而可以使其给小型电子设备供电，达到及节能又环保，既方便有快捷的目的。 1.2设计目的 设计这个固定直流稳压电源是为了锻炼学生的动手能力，理论与实践相结合，更有利于同学们在学习中积极的思考，培养同学们对学习的兴趣；而且，检验了同学们对电路仿真软件和DXP这些软件的熟悉程度，进一步加深了对这些软件的理解，提高了应用能力；另外，让同学们看到，理论知识在现实生活中的应用，知道了这些知识的重要性，要更加努力的学习。本次课程设计就是在这样的一个背景下而进行的一次十分重要的实习安排。 2. 设计方案 2.1电路概述 根据电路的特点和性质，电路可有这几部分组成，变压器电路部分，整流电路部分，滤波电路部分，稳压电路部分。 变压器电路可以使电压达到设备可以使用的一个电压范围，如下图所示。 整流电路使用来把变压器副边通过的交流电压转换为直流电压，满足设备需要直流电源供电的要求。即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，半波整流电路和全波整流电路的输出波形如下图所示。但实际情况是整流后还含有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。 滤波电路是用来进一步的减少电路中的交流分量，增加电路中的直流分量，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电压仅为
直流稳压电源的项目设计方案
直流稳压电源的项目 设计方案 （一）设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法； 2、研究直流稳压电源的设计方案； 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和阻测试方法； （二）设计要求和技术指标 1、技术指标：要求电源输出电压为±12V（或±9V /±5V），输入电压为交 流220V，最大输出电流为I omax =500mA，纹波电压△V OP-P ≤5mV，稳压系数Sr≤5%。 2、设计基本要求 （1）设计一个能输出±12V/±9V/±5V的直流稳压电源； （2）拟定设计步骤和测试方案； （3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4）要求绘出原理图，并用Protel画出印制板图； （5）在万能板或面包板或PCB板上制作一台直流稳压电源； （6）测量直流稳压电源的阻； （7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压； （8）撰写设计报告。 3、设计扩展要求 （1）能显示电源输出电压值，00.0-12.0V； (2) 要求有短路过载保护。 （三）设计提示 1、设计电路框图如图所示 稳压电路若使用分离元件要有取样、放大、比较和调整四个环节，晶体管选用3DD或3DG等型号；若用集成电路选78XX和79XX稳压器。 测量稳压系数：在负载电流为最大时，分别测得输入交流比220V增大和减小10%的输出Δvo，并将其中最大一个代入公式计算Sr，当负载不变时，Sr=ΔVoV I / ΔV I V O 。 测量阻：在输入交流为220V，分别测得负载电流为0及最大值时的ΔVo，r o = ΔV O /ΔI L 。 纹波电压测量：叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大 后，用示波器观测其峰－峰值△V OP-P ；用可用交流毫伏表测量其有效值△V O ，由
直流稳压电源电路仿真设计实验报告
实验报告 姓名：实验名称：直流稳压电源电路仿真设计 班级：实验时间： 一、实验目的： 1、认识理解直流稳压电源的构成 2、理解分析直流稳压电源各组成模块的功能 3、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。 4、掌握电源电路的仿真设计与分析方法。 二、实验内容： 1、直流稳压电源的基本组成 2、使用仿真软件绘制直流稳压电源电路，进行电路仿真测试 （1）整流电路参数及波形测量： 负载R L测量参数 直流分量（V）交流分量（V） V O波形 -15.309 8.037 240 -15.2857.956 120
D1 1B4B42 1 2 4 3 R1240Ω V1 220 Vrms 50 Hz 0° XSC1 A B Ext Trig + + _ _ +_ T1NLT_PQ_4_16 1 2 XMM1 6 5XMM2 3 4 (2)滤波电路参数测量 负载及电容 （R L /C ） 测量参数 直流分 量（V ） 交流 分量（V ） V O 波形 240/470 uF -20.22 3.75 120/100 uF -19.739 3.8
D1 1B4B42 1 2 4 3 R1 240ΩV1 220 Vrms 50 Hz 0° XSC1 A B Ext Trig + + _ _ +_ T1 NLT_PQ_4_16 1 2 XMM1 C1470uF 6 3 4 (3)稳压电路参数的测量 负载及电容 （R L /C ） 测量参数 直流分 量（V ） 交流 分量（V ） V O 波形 240/470 uF 0.379 0.027 120/100 uF 0.678 0.028
直流稳压电源电路设计
模拟电子技术课程设计报告 题目名称：直流稳压电源电路设计姓名： 学号： 班级： 指导教师： 成绩：
目录 1课程设计任务和要求 2 2方案设计 2 3单元电路设计与参数计算 4 4总原理图及元器件清单9 5安装与调试 11 6性能测试与分析12 7结论与心得14 8参考文献 14
课程设计题目： 直流稳压电源电路设计 一、课程设计任务和要求: 1）用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计固定的正负直流电源（±12V）。 2）输出可调直流电压，范围：1.5∽15V； 3）输出电流:IOm≥1500mA；（要有电流扩展功能） 4）稳压系数Sr≤0.05；具有过流保护功能。 二、方案设计： 稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如下图1所示，其整流与稳压过程的电压输出波形如图2所示。 图1稳压电源的组成框图 图二整流与稳压过程波形图 电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。
方案一、单相半波整流电路 半波单相整流电路简单，电路及其电压输出波形分别如图3、图4所示，使用元件少，它只对交流电的一半波形整流，其输出波形只利用了交流电的一半波形则整流效率不高，且输出波形脉动大，其值为：S= =≈1.57，直流成分小，= ≈0.45，变压器利用率低。 图3 单相半波整流电路 图 4 单相半波整流电路电压输出波形图 方案二、单相全波整流电路 使用的整流器件是半波电路的两倍，整流电压脉动较小，是半波的一半，无滤波电路时的输出电压=0.9，变压器的利用率比半波电路的高，整流器件所承受的反向电压要求较高。 方案三、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路使用的整流器件较多，但其实现了全波整流电路，它将的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电压的平均值是半波整流电路的两倍，且如果负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍，且其与半波整流电路相比，在相同的变压器副边电压下，对二极管的参数要求一样，还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。所以综合三种方案的优缺点决定用方案三。
可调直流稳压电源的设计说明
可调直流稳压电源设计报告 任微明(学号：20101106133 ) (物理与电子信息学院10 级科技班,内蒙古呼和浩特010022 ) 指导教师: 高焕生 摘要：主要采用变压器、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V 交流电转换成 电压3~12V 的直流电源。其中，稳压电路采用三端固定稳压器LM317 达到稳压效果，因此系统可根据实际需要对其设计进行适当的修改。本系统设计方便简单、易学易改、成本低廉、功能实用。 关键字：变压器；整流；滤波；稳压 1 设计内容及要求 1.1 设计目的 1、学习小功率直流稳压电源的设计与调试方法。 2、掌握小功率直流稳压电源有关参数的测试方法。 3、通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源； (2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 (3)通过电路的设计可以加深对该课程知识的理解以及对知识的综合运用。 1.2 设计内容 设计一波形直流稳压电源，满足：当输入电压在220V ± 10%时，输出直流电压为3~12V
1.3设计要求 (1) 电源变压器做理论设计； (2) 合理选择集成稳压器； (3) 完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图，PCB 板; (4) 撰写设计报告、调试总结报告。 2设计方法与步骤 2.1设计方法 单元电路设计、PCB板设计、电路的组装与调试。 2.2设计步骤 (1 )功能和性能指标分析：对题目的各项要求进行分析，整理出系统和具体电路设计所需的更具体、更详细的功能要求和技术性指标数据，以求得设计的原始依据。 (2 )画出总体电路图，要求按相关规定，布局合理，图面清晰，便于对图的理解和阅读，为组装、调试和维修时做好准备。 (3)按总电路图安装电路，调试并改进。 3电路的设计 图3整体电路图 3.1电源变压器 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流压含有较的纹波，必须通过滤
直流斩波电路建模仿真
目录 一、降压式直流斩波电路（Buck） (1) 1 原理图 (1) 2 建立仿真模型 (1) 3 仿真波形 (5) 4 小结 (6) 二、升压式直流斩波电路（Boost） (7) 1 原理图 (7) 2建立仿真模型 (7) 3 仿真波形 (8) 4 小结 (9)
一、 降压式直流斩波电路（Buck ） 1 原理图 在控制开关IGBT 导通t on 期间，二极管VD 反偏，电源E 通过电感L 向负载R 供电，此间i L 增加，电感L 的储能也增加，导致在电感两端有一个正向电压Ul=E-u 0，左正右负，这个电压引起电感电流i L 的线性增加。 在控制开关IGBT 关断t off 期间，电感产生感应电势，左负右正，使续流二极管VD 导通，电流i L 经二极管VD 续流，u L =-u 0，电感L 向负载R 供电，电感的储能逐步消耗在R 上，电流i L 线性下降，如此周而复始周期变化。如图1-1。 + -U0E 图1 -1降压式直流斩波电路的电路原理图 2 建立仿真模型 根据原理图用MATLAB 软件画出正确的仿真电路图，如图2。
图1-2降压式直流斩波电路的MATLAB仿真模型 仿真参数，算法（solver）ode15s，相对误差（relativetolerance）1e-3，开始时间0.0结束时间2.0如图1-3。 图1-3 仿真时间参数 电源参数，电压100v，如图1-4。
图1-4 交流电源参数晶闸管参数，如图1-5。 图1-5 晶闸管参数电感参数，如图1-6。 图1-6 电感参数电阻参数，如图1-7。
图1-7 电阻参数二极管参数设置，如图1-8。 图1-8 二极管参数电容参数设置，如图1-9。 图1-9 电容参数
12V直流稳压电源工程设计方案
12V直流稳压电源设计 一、摘要 直流稳压电源是一种当电网电压波动或温度、负载改变时，能保持输出直流电压基本不变的电源。其电源电路包括电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个环节。设计中要用的元件有变压器、稳压器、整流二极管、电解电容等。实测结果表明，该装置实现了题目要求的全部功能，实现了题目的基本要求。 关键词：直流、整流、稳压、滤波、电源 二、设计目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。 三、设计任务 设计一个直流稳压线性电源，输入220V，50Hz的正弦交流信号，输出±12V对称稳压直流电。 四、遇到问题 因为是模拟电路所以误差会比较大，电路的准确性往往取决于整个电路的线路连接及器件，一旦某条线路出现问题则整个电路无法正常工作，或者某个器件因为电压过大而烧坏则此电路失败。要注意
输入电压的器件如稳压管，一旦输入过大电压那么它绝对会烧坏，只能换新的来替代。 五、原理电路和程序设计 电路原理方框图 1．直流稳压电源的基本原理 下面将就直流稳压电源各部分的作用作简单陈述。 (1)是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。 (2)整流滤波电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。 (3)稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。 六、电路图和各部分波形图
直流稳压电源课程设计报告(1)
模拟电路课程设计报告设计课题：直流稳压电源的设计班级：电子1101 学号： 姓名：刘广强 指导老师：董姣姣 完成日期：2012年6月19
目录 一、设计任务及要求 (3) 二、总体设计思路 (3) 1．直流稳压电源设计思路 (3) 2．直流稳压电源原理 (3) 3、滤波电路——电容滤波电路 (5) 4、稳压电路 (7) 5、设计的电路原理图 (8) 三、．设计方法简介 (8) 四、软件仿真结果及分析 (10) 五、课程设计报告总结 (12) 六、参考文献 (13)
一、设计任务及要求 1、设计一个连续可调的直流稳压电源，主要技术指标要求： ①输出直流电压：U0=9→12v； ②纹波电压：Up-p<5mV； ③稳压系数：S V≤5% （最大的波动不能超过5%） 2、设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。 3、自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。 4、在实验室MultiSIM8-8330软件上画出电路图，并仿真和调试，并测试其主要性能参数。 二、总体设计思路 1．直流稳压电源设计思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给电压表。 2．直流稳压电源原理 1、直流稳压电源 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。 直流稳压电源方框图
直流斩波电路设计与仿真.
电力电子技术课程设计报告 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 专业： 设计时间：
目录 1．降压斩波电路 (6) 一．直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12) 二．D c／D C变换器的设计 (18) 三．测试结果 (19) 四．直流斩波电路的建模与仿真 (29) 五．课设体会与总结 (30) 六．参考文献 (31)
摘要 介绍了一种新颖的具有升降压功能的DC ／DC 变换器的设计与实现，具体地分析了该DC ／DC 变换器的设计(拓扑结构、工作模式和储能电感参数设计)，详细地阐述了该DC ／DC 变换器控制系统的原理和实现，最后给出了测试结果 关键词：DC ／DC 变换器，降压斩波，升压斩波，储能电感，直流开关电源，PWM ；直流脉宽调速 一．降压斩波电路 1.1 降压斩波原理： R E U I E E T t t t E t U M on off on on -= ==+=000α 式中on t 为V 处于通态的时间；off t 为V 处于断态的时间；T 为开关周期；α为导通占空比，简称占空比火导通比。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路有三种控制方式： 1） 保持开关周期T 不变，调节开关导通时间on t 不变，称为PWM 。 2） 3） on t i E M
1.2 工作原理 1）t=0时刻驱动V导通，电源E向负载供电，负载电压u o=E，负载电流i o 按指数曲线上升 2）t=t1时刻控制V关断，负载电流经二极管VD续流，负载电压u o近似为零，负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大 ●基于“分段线性”的思想，对降压斩波电路进行解析 ●从能量传递关系出发进行的推导 ●由于L为无穷大，故负载电流维持为I o不变
直流稳压电源电路仿真
直流稳压电源电路仿真 一、实验的目的 1掌握电源电路的仿真设计与分析方法。 2掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。 3 掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法 二、实验的原理 本设计的电源电路是各种电子设备必不可少的组成部分。直流稳压电源通常是由交流电压转变而成的。将交流电压转变成稳定的直流电压，需要经过变压、整流、滤波、稳压四个过程。如图所示。 图直流稳压电源原理框图 电源变压器：将同频率的交流电压变换为需要的电压。 整流电路：利用二极管的单向导电特性，将交流电压变换为单向脉动直流电压。 滤波电路：利用电容或电感的储能特性，减小整流电压的脉动程度。 稳压电路：在电源电压波动或负载变化时，保持直流输出电压稳定。 图为串联型直流稳压电源电路。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿V o的变化，从而维持输出电压基本不变。
串联型直流稳压电源电路 三、虚拟实验仪器及器材 双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管2N2222A、晶体二极四、实验内容与步骤 1．整流滤波电路测试 如下所示，输入电路。连接实验电路。取可调工频电源电压为，作为整流电路输入电压u2。 V1 220 Vrms 60 Hz 0° D1 1N4001GP D2 1N4001GP D3 1N4001GP D4 1N4001GP T1 14 C1 470uF XMM1 XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 2 3 1 4 R1 120Ω 图整流滤波测试电路 （1）取R L＝240Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压U L及纹波电压 L u，并用示波器观察u2和u L波形，记入表。u2＝ （2）取RL＝240Ω，C＝470μf ，重复内容(1)的要求，记入表。 （3）取RL＝120Ω，C＝470μf ，重复内容(1)的要求，记入表。
电源仿真实验报告.
电子技术软件仿真报告 组长： 组员： 电源（一）流稳压电源（Ⅰ）—串联型晶体管稳压电源 1.实验目的 （1）研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 （2）掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。 2.实验原理 电子设备一般都需要直流电源供电。除少数直接利用干电池和直流发电机提供直流电外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图7.18.1所示。电网供给的交流电源Ui（220V,5OHz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2；然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3；再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压Ui。但这样的直流输出电压还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。 图7.18.2所示为分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路它由调整元件（晶体管V1）、比较放大器（V2，R7）、取样电路（R1，R2，RP）、基准电压（V2，R3）和过流保护电路（V3及电阻R4，R5，R6）等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统。其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经V2放大后送至调整管V1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。 由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏坏，所以需要对调整管加以保护。在图7.18.2所示的电路中，晶体管V3，R4，R5及R6组成减流型保护电路，此电路设计成在Iop=1.2Io时开始起保护作用，此时输出电路减小，输出电压降低。故障排除后应能自动恢复正常工作。在调试时，若保护作用提前，应减小R6的值；若保护作用迟后，则应增大R6的值。 稳压电源的主要性能指标： （1）输出电压Uo和输出电压调节范围 调节RP可以改变输出电压Uo。 (2)最大负载电流Iom (3)输出电阻Ro 输出电阻Ro定义为：当输入电压Ui(指稳压电路输入电压)保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比，即 （4）稳压系数S（电压调整率）
直流稳压电源的设计-Read
直流稳压电源的设计 目录 一、目的和要求．．．．．２ 二、实验原理．．．．．３ 三、稳压电源的技术指标．．．．．１１ 四、元件清单．．．．．１２ 五、小结．．．．．１3
一、目的与要求 1．实验目的 通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： (1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源； (2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。 2．设计任务 设计一波形直流稳压电源，满足： (1)当输入电压在220V±10%时，输出电压为±5v,±12v,±15v和从0到15v可调，输出电流大于1A； (2)输出纹波电压小于5mV，稳压系数小于5×10-3，输出内阻小于0.1欧。3．设计要求 (1)电源变压器只做理论设计； (2)合理选择集成稳压器； (3)完成全电路理论设计、绘制电路图 (4)撰写设计报告、总结报告
二、实验原理 稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，即变 压器，整流滤波电路和稳压电路。如下图所示。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。 稳压电源电路的基本方框图 1、各部分电路的作用 （1）交流电压变换部分。一般的电子设备所需的直流电压较之交流电网提供的220V 电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，就需要将电网电压转换到合适的数值。所以，电压变换部分的主要任务是将电网电压变为所需的交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。 （2）整流部分。整流电路的作用，是将变换后的交流电压转换为单方向的脉动电压。由于这种电压存在着很大的脉动成份（称为纹波），因此一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波的变化会严重影响负载电路的性能指标。 （3）滤波部分。滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流电进行平滑 ，使之成为含交变成份很小的直流电压。也就是说，滤波部分实际上是一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。 （4）稳压部分。尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。 2、各电路的选择 （1）电源变压器 电源变压器T 的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui 。 实际上，理想变压器满足I 1/I 2=U 2/U 1=N 2/N 1=1/n ，因此有P 1=P 2=U 1I 1=U 2I 。变压器副 u 1 变压器 u 2 整 电流 路u 3滤 电波 路 u 4稳 电压 路 U o
直流稳压电源的设计 仿真实验
直流稳压电源的设计仿真实验 （一）计算机仿真部分 1、半波整流电路 （1）从元件库中调出图4.2-10 所示的所有元件（注意器件参数），并连接好电路。（2）函数发生器设置为50Hz，220V（本实验均采用此参数）。启动仿真按钮，用交流电压表测量变压器次级电压，并记录幅值。将示波器接于变压器次级输出端，观察并记录整流后的波形。
（1）从元件库中调出图4.2-12 所示的所有元件（注意器件参数），并连接好电路图。（2）重复半波整流（2）中的内容。
（1）从元件库中调出图4.2-14 所示的所有器件（注意器件参数），并连接好电路图。（2）重复半波整流（2）中的内容。
4.全波整流滤波电路 （1）从元件库中调出图4.2-16 所示的所有元器件（注意元件参数），并连接好电路图。（2）在电容值取10μ F 时，设置好参数，启动仿真按钮，用交流电压表测量变压器次级的电压，记录幅值。用示波器接于变压器的次级及输出端，观察并记录整流前后的波形，并测量纹波电压的峰峰值。 （3）在电容值取100μ F，1000μ F 时，重复（2）中的内容。 （4）在电容值取100μ F 时，将负载电阻的值分别取50Ω ，100Ω ，300Ω ，重复（2）中的内容。 （5）比较RC 取值不同时，整流滤波的效果。说明二者之间的关系。
全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：100Ω ） 全波整流滤波输入输出波形图（电容：1000μ F，电阻：100Ω）
全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：100Ω ） 全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：300Ω ）
直流稳压电源Multisim仿真
直流稳压电源 Multisim 仿真 一、 整流电路的测试 电路图如下图所示，整流电路由3N259代替原电路中的2W06，负载用120 电阻： T1 V1 220 Vrms 50 Hz 0° R1 120Ω D5 3N259 1 2 4 3 XSC1 A B Ext Trig + + _ _ +_ XMM1 由上图中测量数据可知输出整流电压交流分量为，直流分量50549V 。 输出电压波形：
二、 整流滤波电路的测试 在整流电路后再加一级470F 滤波电容就构成了整流滤波电路，电路图如下所示： T1 V1 220 Vrms 50 Hz 0° R1 120Ω D5 3N259 1 2 4 3 C1 470μF XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ XMM1 由上图可知，整流滤波电压输出直流分量为，交流分量，输出波形如下图所示：
整流滤波电路是电压波形变化趋于缓和，但含有较多的交流分量，输出电压仍随输入电压的波动也上下波动。 二、集成稳压电源的测试 整流滤波电路后加要一级稳压电路，才可以输出稳定的直流电压，即构成直流稳 压电源。稳压电路用可调式三端集成稳压器件LM317，通过调节adj端的滑动变 阻器控制输出电压的大小，图中二极管的作用是限流保护，防止集成块烧坏，电 路图如下： T1 V1220 Vrms 50 Hz 0° U1 LM317AH Vout A DJ Vin D5 3N259 1 2 4 3 C1 470μF R2 10kΩ Key=A 79% C2 0.33μF R3 240Ω XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ XMM1 R1 120Ω 在不加负载 1 R时调节滑动变阻器使输出电压的直流量为12V，加上负载后，不改变滑动变阻器，如图
12V直流稳压电源的设计
内容摘要 本设计是关于±12V简易直流稳压电源的设计，论题方向是以单相桥式整流及三端集成稳压器为主，设计一台具有实用价值的小容量简易直流稳压电源。要求：输入电压AC220V、输出电压±12V、输出电流1A、容量24W、输入端须设上电指示灯、输出端须具备短路和过流保护功能。 按照所学知识和相关指导书及补充的写作要求，综述了目前常用直流稳压电源的分类、各自适用范围及优缺点，完整详细地设计了±12V简易直流稳压电源电路，并对各组成部分的功能及工作原理进行了分析。 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析
目录 内容摘要 ............................................................ I 关键词：直流稳压电源；集成稳压器；小容量；设计；分析 ................ I 引言 .. (1) 1 直流稳压电源的分类 (2) 2 设计规范及任务 (3) 2.1 设计规范 (3) 2.2 设计任务 (3) 2.3 要求掌握 (3) 3 各电路组成的工作原理及设计的采用 (4) 3.1 指示电路 (4) 3.2 变压电路 (4) 3.3 整流电路 (4) 3.4 滤波电路 (5) 3.5.1 结构与符号 (7) 3.5.2 线性三端集成稳压器的分类及型号 (7) 3.5.3 三端集成稳压器的工作原理 (7) 3.5.4 三端集成稳压器的基本应用电路 (10) 4 基本原理 (12) 4.1 电路的基本组成 (12) 4.2 组成部件的功能 (12) 5 各电路组成的元件选择与参数确定 (13) 5.1 指示电路 (13) 5.2 变压电路 (13) 5.3 整流电路 (13) 5.4 滤波电路 (14) 5.5 稳压电路 (14) 5.6 稳压电源的保护电路 (14) 6 电路图及电路的工作原理 (15) 6.1 ±12V简易直流稳压电源电路图 (15)
直流稳压电源电路仿真
直流稳压电源电路仿真 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020
直流稳压电源电路仿真 一、实验的目的 1掌握电源电路的仿真设计与分析方法。 2掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。 3 掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法 二、实验的原理 本设计的电源电路是各种电子设备必不可少的组成部分。直流稳压电源通常是由交流电压转变而成的。将交流电压转变成稳定的直流电压，需要经过变压、整流、滤波、稳压四个过程。如图所示。 图直流稳压电源原理框图 电源变压器：将同频率的交流电压变换为需要的电压。 整流电路：利用二极管的单向导电特性，将交流电压变换为单向脉动直流电压。 滤波电路：利用电容或电感的储能特性，减小整流电压的脉动程度。 稳压电路：在电源电压波动或负载变化时，保持直流输出电压稳定。 图为串联型直流稳压电源电路。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo的变化，从而维持输出电压基本不变。
串联型直流稳压电源电路 三、虚拟实验仪器及器材 双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管 2N2222A、晶体二极 四、实验内容与步骤 1．整流滤波电路测试 如下所示，输入电路。连接实验电路。取可调工频电源电压为，作为整流电路输入电压u2。