模擬電子線路課程設(shè)計(jì)---串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源

1、<p>　　模擬電子線路課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目:串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源</p><p><b>　　學(xué)院：</b></p><p><b>　　班級(jí)：</b></p><p><b>　　姓名：</b></p><p><b>

2、;　　學(xué)號(hào)：</b></p><p><b>　　同組人：</b></p><p><b>　　題目</b></p><p><b>　　串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p

3、>　　穩(wěn)壓電路要加有放大環(huán)節(jié)以改善穩(wěn)定性；</p><p>　　輸出電壓在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；</p><p><b>　　要加有保護(hù)電路</b></p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　輸入交流電壓：220V</p><p><b>

4、;　　輸出直流電壓：</b></p><p><b>　　輸出電流：</b></p><p><b>　　穩(wěn)壓系數(shù)：</b></p><p><b>　　電路選擇</b></p><p><b>　　元件參數(shù)選擇</b></p>

5、<p><b>　　確定次級(jí)電壓</b></p><p>　　由于要求調(diào)整管不能工作在飽和區(qū)，需滿足：</p><p>　　為對(duì)應(yīng)電網(wǎng)電壓最低值（下降10%）時(shí)的整流輸出值，有橋式整流的估算公式可得：</p><p><b>　　可取</b></p><p><b>　　此時(shí)&l

6、t;/b></p><p>　　確定整流濾波電路參數(shù)</p><p>　　橋式整流電路流過每個(gè)二極管的直流電流為最大電流的一半，則有：</p><p>　　當(dāng)電網(wǎng)電壓升高10%時(shí)，每管承受的最大反向電壓為</p><p>　　選用1N4001，參數(shù)為， </p><p><b>　　電容的選取</

7、b></p><p>　　為濾波電容放電電流，一般可取最大負(fù)載電流</p><p>　　為濾波電容上電壓在平均值上下的波動(dòng)量</p><p>　　為電容放電時(shí)間，因?yàn)橛脴蚴秸鳎畲蠓烹姇r(shí)間可取交流電源的半周期（10ms）。本例取</p><p><b>　　，，</b></p><p>　

8、　選擇耐壓值應(yīng)考慮電網(wǎng)電壓最高，負(fù)載電流最小的最不利情況，即</p><p>　　可選耐壓35V，容量為電解電容</p><p><b>　　調(diào)整管的選取</b></p><p>　　考慮到電網(wǎng)電壓波動(dòng)到最高值，負(fù)載短路時(shí)，整流濾波輸出電壓全部加在調(diào)整管兩端，則調(diào)整管應(yīng)該滿足下列要求：</p><p>　　選用2N492

9、3，參數(shù)為，，</p><p><b>　　實(shí)際測(cè)量：，</b></p><p><b>　　推動(dòng)管的選擇：</b></p><p>　　可選2N1711，參數(shù)為，，</p><p><b>　　實(shí)際測(cè)量：，</b></p><p><b>　

10、　6. 確定基準(zhǔn)環(huán)節(jié)</b></p><p>　　選，此時(shí)n=0.57，滿足設(shè)計(jì)要求</p><p>　　選用BZX85-C6V8，參數(shù)為，</p><p><b>　　的工作電流，則</b></p><p>　　由于沒有正好的的電阻，所以使用的電阻來代替</p><p><b&

11、gt;　　7. 確定取樣電阻</b></p><p>　　取流過取樣電阻的電流為20mA，則</p><p>　　通過計(jì)算并調(diào)整解得，，</p><p>　　8. 確定比較放大器參數(shù)</p><p>　　Q3仍選用2N1711</p><p><b>　　實(shí)際測(cè)量：，</b></

12、p><p><b>　　取3.5mA</b></p><p>　　9. 其他參數(shù)的確定</p><p>　　Q4和組成限流型保護(hù)電路，因此Q4依然選用2N1711，</p><p>　　是Q3的偏置電阻，通過調(diào)試，最終選用的電阻</p><p>　　10. 驗(yàn)算輸出電壓</p><

13、p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　經(jīng)過仿真可知輸出電壓 基本滿足要求</p><p>　　經(jīng)過方案設(shè)計(jì)，最終選定電路。</p><p><b>　　仿真</b></p><p><b>　　1. 空載時(shí)的波形</b></p>

14、<p><b>　　電路圖：</b></p><p><b>　　A通道：</b></p><p><b>　　B通道：</b></p><p>　　2. 負(fù)載時(shí)的波形（負(fù)載）</p><p><b>　　電路圖：</b></p>

15、<p><b>　　A通道：</b></p><p><b>　　B通道：</b></p><p>　　3. 輸出內(nèi)阻的測(cè)量</p><p><b>　　等效電路圖：</b></p><p><b>　　空載：</b></p>&l

16、t;p><b>　　負(fù)載：</b></p><p>　　根據(jù)上述空載和負(fù)載時(shí)B通道不同的波形圖可知</p><p>　　空載時(shí)的輸出電壓，負(fù)載時(shí)的輸出電壓</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　輸出電阻</b></p><

17、p><b>　　實(shí)驗(yàn)室測(cè)量</b></p><p>　　1. 負(fù)載空載，是輸出電壓時(shí)</p><p><b>　　穩(wěn)壓管</b></p><p><b>　　調(diào)整管</b></p><p><b>　　電容</b></p><p&

18、gt;<b>　　2. 負(fù)載時(shí)</b></p><p><b>　　調(diào)整管</b></p><p><b>　　輸出電壓</b></p><p><b>　　3.輸出內(nèi)阻的測(cè)量</b></p><p>　　空載時(shí)的輸出電壓，負(fù)載時(shí)的輸出電壓</p&g

19、t;<p><b>　　，</b></p><p><b>　　輸出電阻</b></p><p><b>　　分析</b></p><p>　　串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路是由整流濾波、調(diào)整管、比較放大、基準(zhǔn)電壓、取樣電路以及保護(hù)電路幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。電網(wǎng)電壓通過變壓器降壓后得到符合電路需要的交流

20、電壓，然后再通過全橋整流轉(zhuǎn)換成方向不變，大小隨時(shí)間變化的脈動(dòng)電壓，再用電容濾波濾其分量，得到比較平直的直流電壓。之后通過調(diào)整管的電壓負(fù)反饋使得輸出電壓保持基本穩(wěn)定?；鶞?zhǔn)電壓由穩(wěn)壓管D6提供，接到三極管Q3的發(fā)射極，Q3發(fā)射極電壓（即基準(zhǔn)電壓）和基極電壓近似相等（相差一個(gè)，大約0.6V左右），Q3的基極電壓就是采樣電壓，而Q3的基極連接到滑動(dòng)變阻器上，通過滑動(dòng)變阻器阻值的變化，由此提供了變化的輸出電壓。（自己參考書上的知識(shí)分析的，可能不是

21、完全正確）</p><p>　　在仿真中我遇到不少問題，比如一開始，不知什么原因，只要一接上負(fù)載電阻，輸出電壓就變得很?。ù蠹s是不接負(fù)載電阻時(shí)的一半），讓我一度以為是自己的元件選的有問題，導(dǎo)致電源的輸出內(nèi)阻太大造成的，后來通過檢查發(fā)現(xiàn)是變壓器的問題，只要接上負(fù)載，變壓器的輸出電壓就變?。ù蠹s是不接負(fù)載時(shí)的一半）。還有當(dāng)我接上負(fù)載電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)輸出波形出現(xiàn)鋸齒狀（如圖所示），濾波之后的波形也發(fā)生較大的波動(dòng)，同時(shí)電壓值

22、也變小了，我發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槲业臑V波電容選的太?。ㄖ挥?00μF），當(dāng)我將濾波電容加大到1000μF后，鋸齒狀得波形消失了，輸出波形變得很平穩(wěn)，濾波之后的波形的波動(dòng)也減小了。我覺得發(fā)生這樣的情況還有一部分原因是因?yàn)檩敵鰞?nèi)阻的關(guān)系，不知是否是這樣。</p><p>　　由于仿真中的一系列元件的參數(shù)與實(shí)驗(yàn)室所用的元件型號(hào)和參數(shù)不相符，標(biāo)準(zhǔn)不同，以及仿真電路圖與實(shí)驗(yàn)室所用電路圖并不完全一樣，導(dǎo)致了仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室實(shí)際測(cè)量出的

23、結(jié)果并不完全一致，有一定的偏差，這是十分正常的。因?yàn)槲以谶x擇元件時(shí)都是選擇參數(shù)超出計(jì)算值的很大一部分的元件，性能應(yīng)當(dāng)很好，在實(shí)際中用的話成本一定比較高，實(shí)驗(yàn)室所用的元件參數(shù)和性能一定不如仿真所用的元件，所以在實(shí)驗(yàn)室實(shí)際測(cè)量的結(jié)果就很自然就沒有仿真結(jié)果好。同時(shí)，我在仿真電路中加了一個(gè)限流型保護(hù)電路，我想可能對(duì)電源的輸出電阻的值產(chǎn)生一定的影響，而實(shí)驗(yàn)室中所用的電路并沒有加這一個(gè)保護(hù)電路，這也許是仿真和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量出不同輸出電阻的原因之一。除此

24、之外，實(shí)驗(yàn)室所用的采樣電阻和偏置電阻的阻值和我在仿真中使用的電阻不一樣，我想這也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的偏差。</p><p>　　在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)時(shí)也遇到了問題，一開始我們發(fā)現(xiàn)不管怎么調(diào)整電位器的阻值，輸出電壓始終在1V左右，無法調(diào)整到12V。后來我們通過檢查電路，發(fā)現(xiàn)這是由于穩(wěn)壓管被擊穿的緣故所造成的，換一個(gè)穩(wěn)壓管后實(shí)驗(yàn)成功了。我覺得這次檢查電路對(duì)我的學(xué)習(xí)十分有幫助，對(duì)電路的認(rèn)識(shí)更加深刻，是很有意義的。</p&g

25、t;<p>　　本次課程設(shè)計(jì)是圍繞課程內(nèi)容，與課程內(nèi)容和理論相結(jié)合，通過內(nèi)容理論的學(xué)習(xí)并把理論的學(xué)習(xí)應(yīng)用于實(shí)踐，強(qiáng)化了我們對(duì)理論的了解，讓我們對(duì)理論知識(shí)具體化，通過此課題，更能對(duì)串聯(lián)直流穩(wěn)壓電壓中原器件的各項(xiàng)參數(shù)及其作用進(jìn)行深刻的了解，通過課程內(nèi)容理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)理論進(jìn)行了加深，不再抽象。同時(shí)我通過對(duì)元件參數(shù)的計(jì)算，對(duì)串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路的一些設(shè)計(jì)過程有了一定的了解，讓我對(duì)模電課程有了更深的認(rèn)識(shí)，也認(rèn)識(shí)到自己的模電知

26、識(shí)還是很貧乏，計(jì)算元件參數(shù)基本上都是仿照課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上的計(jì)算公式和步驟來進(jìn)行計(jì)算的，電路也是老師直接給的，自己還是沒有能力進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)，這需要今后更深層次的學(xué)習(xí)。除此之外，我還通過本次課程設(shè)計(jì)對(duì)Multisim10軟件的使用有了一些簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)，能夠使用一些簡(jiǎn)單的功能，相信對(duì)我今后的學(xué)習(xí)十分有幫助。通過本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)模電課程有了比原來更深的把握，同時(shí)認(rèn)識(shí)到模電知識(shí)的博大精深，要想對(duì)模電知識(shí)有一些更加完整的了解，需要我今后更深層次的

27、學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 新電力 www.xindianli.com 《直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)及其串聯(lián)應(yīng)用》</p><p>　　2. 百度文庫 wenku.baidu.com</p><p>　　3. 道客巴巴在線文檔分享平臺(tái) www.doc88.com&l