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

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

2、;　　學號：</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>　　要加有保護電路</b></p><p><b>　　技術(shù)指標</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>　　為對應(yīng)電網(wǎng)電壓最低值（下降10%）時的整流輸出值，有橋式整流的估算公式可得：</p><p><b>　　可取</b></p><p><b>　　此時&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二極管的直流電流為最大電流的一半，則有：</p><p>　　當電網(wǎng)電壓升高10%時，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，一般可取最大負載電流</p><p>　　為濾波電容上電壓在平均值上下的波動量</p><p>　　為電容放電時間，因為用橋式整流，最大放電時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)電壓波動到最高值，負載短路時，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>　　實際測量：，</b></p><p><b>　　推動管的選擇：</b></p><p>　　可選2N1711，參數(shù)為，，</p><p><b>　　實際測量：，</b></p><p><b>　

10、　6. 確定基準環(huán)節(jié)</b></p><p>　　選，此時n=0.57，滿足設(shè)計要求</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>　　實際測量：，</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，最終選定電路。</p><p><b>　　仿真</b></p><p><b>　　1. 空載時的波形</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. 負載時的波形（負載）</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)阻的測量</p><p><b>　　等效電路圖：</b></p><p><b>　　空載：</b></p>&l

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

17、p><b>　　實驗室測量</b></p><p>　　1. 負載空載，是輸出電壓時</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. 負載時</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)阻的測量</b></p><p>　　空載時的輸出電壓，負載時的輸出電壓</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、基準電壓、取樣電路以及保護電路幾個環(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，大小隨時間變化的脈動電壓，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)整管的電壓負反饋使得輸出電壓保持基本穩(wěn)定。基準電壓由穩(wěn)壓管D6提供，接到三極管Q3的發(fā)射極，Q3發(fā)射極電壓（即基準電壓）和基極電壓近似相等（相差一個，大約0.6V左右），Q3的基極電壓就是采樣電壓，而Q3的基極連接到滑動變阻器上，通過滑動變阻器阻值的變化，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，只要一接上負載電阻，輸出電壓就變得很小（大約是不接負載電阻時的一半），讓我一度以為是自己的元件選的有問題，導致電源的輸出內(nèi)阻太大造成的，后來通過檢查發(fā)現(xiàn)是變壓器的問題，只要接上負載，變壓器的輸出電壓就變?。ù蠹s是不接負載時的一半）。還有當我接上負載電阻時，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，同時電壓值

22、也變小了，我發(fā)現(xiàn)是因為我的濾波電容選的太小（只有500μF），當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也減小了。我覺得發(fā)生這樣的情況還有一部分原因是因為輸出內(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)與實驗室所用的元件型號和參數(shù)不相符，標準不同，以及仿真電路圖與實驗室所用電路圖并不完全一樣，導致了仿真結(jié)果與實驗室實際測量出的

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

24、之外，實驗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，我想這也會導致測量結(jié)果的偏差。</p><p>　　在實驗室做實驗時也遇到了問題，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，換一個穩(wěn)壓管后實驗成功了。我覺得這次檢查電路對我的學習十分有幫助，對電路的認識更加深刻，是很有意義的。</p&g

25、t;<p>　　本次課程設(shè)計是圍繞課程內(nèi)容，與課程內(nèi)容和理論相結(jié)合，通過內(nèi)容理論的學習并把理論的學習應(yīng)用于實踐，強化了我們對理論的了解，讓我們對理論知識具體化，通過此課題，更能對串聯(lián)直流穩(wěn)壓電壓中原器件的各項參數(shù)及其作用進行深刻的了解，通過課程內(nèi)容理論與實踐相結(jié)合，對理論進行了加深，不再抽象。同時我通過對元件參數(shù)的計算，對串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路的一些設(shè)計過程有了一定的了解，讓我對模電課程有了更深的認識，也認識到自己的模電知

26、識還是很貧乏，計算元件參數(shù)基本上都是仿照課程設(shè)計指導書上的計算公式和步驟來進行計算的，電路也是老師直接給的，自己還是沒有能力進行獨立的設(shè)計，這需要今后更深層次的學習。除此之外，我還通過本次課程設(shè)計對Multisim10軟件的使用有了一些簡單的認識，能夠使用一些簡單的功能，相信對我今后的學習十分有幫助。通過本次課程設(shè)計，我對模電課程有了比原來更深的把握，同時認識到模電知識的博大精深，要想對模電知識有一些更加完整的了解，需要我今后更深層次的

27、學習。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1. 新電力 www.xindianli.com 《直流穩(wěn)壓電源設(shè)計及其串聯(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 www.doc88.com&l