直流稳压电源Multisim仿真资料
基于Multisim12可调直流稳压电源设计与仿真

基于Multisim12可调直流稳压电源设计与仿真李洋洋【摘要】通过Multisim12虚拟电子实验平台对可调直流稳压电源进行设计,并利用虚拟仪表测量电路参数、分析电路性能、完善电路设计。
经仿真测试,该可调直流稳压电源性能良好、工作可靠,输出电压和电流、稳压系数等重要性能指标均满足电工电路实验对直流电源的需要。
运用Multisim12设计电路,有效地提高了设计速度,节省了设计时间,降低了设计成本。
%We design the adjustable DC stabilized voltage supply based on Multisim12 virtual electronic experimental platform, and use virtual instrument measure circuit parameters,analyze circuit performance and improve the design.Through simulation test, the voltage supply is good performance and reliable.The important performance indexes of voltage supply meet the requirement of elec-tric circuit experiments,such as output voltage and current,voltage stability coefficient,ing Multisim12 design circuit effective-ly improve the design speed,save design time,and reduce the design cost.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2016(014)005【总页数】4页(P41-43,78)【关键词】Multisim12;直流稳压;实验电源;仿真测试【作者】李洋洋【作者单位】辽宁工业大学工程训练中心,辽宁锦州 121001【正文语种】中文【中图分类】TM02电工电路实验中,常需要直流电源供电,本文根据实验教学需求,设计了一款以集成器件为核心的可调直流稳压电源,电压0~30 V连续可调,并使用Multisim12虚拟电子实验平台对设计方案进行仿真分析[1]、电路优化改进,极大地提高了设计速度,降低了设计成本[2]。
基于Multisim的直流稳压电路仿真

河南科技Journal of Henan Science and Technology总703期第五期2020年2月收稿日期:2020-01-13作者简介:张博文(2000—),男,本科在读,研究方向:通信工程。
通信作者:林君(1979—),男,硕士,副教授,单片机系统与应用。
信息技术基于Multisim 的直流稳压电路仿真张博文林君(延边大学,吉林延吉133002)摘要:本文分析了直流稳压电路中的整流滤波电路和稳压电路的组成。
Multisim 软件通过选择电路参数、纹波大小和输出波形,可用于对直流稳压电路进行仿真和分析。
该软件可用于分析并设计不同需求的电源系统,降低设计的复杂度,提高电源利用率,进而缩短开发周期。
关键词:整流滤波电路;稳压电路;Multisim ;仿真中图分类号:TN86;TP391.9文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)05-0046-03Simulation of DC Voltage Stabilization Circuit Based on MultisimZHANG Bowen LIN Jun(Yanbian University ,Yanji Jilin 133002)Abstract:This paper analyzed the DC voltage stabilizing circuit in the rectifier filter circuit and composition of thevoltage stabilizing circuit.Multisim software can be used for simulation and analysis of DC voltage-stabilizing circuit,by selecting circuit parameters,ripple size and output waveform simulation and analysis.The software can be used to analyze and design power supply system with different requirements,reduce the complexity of design,improve power utilization and shorten the development cycle.Keywords:rectifier filter circuit ;voltage regulator circuit ;Multisim ;simulation Multisim 是一款仿真工具,具有极强的仿真分析能力。
基于Multisim12的直流稳压电源设计与仿真

内燃机与配件基于Multisim12的直流稳压电源设计与仿真刘金云(湖北工业职业技术学院,十堰442000)摘要:通过Multisiml2电子电路计算机仿真设计软件对直流稳压电源进行设计,并利用虚拟仪器仪表测量参数、分析电路性能、优化电路设计。
关键词:Multisim12;直流稳压电源;设计;仿真0引言在电子设备中,电源电路是必不可少的部分。
电子设 备要稳定可靠的工作,必须有性能良好的电源电路,直流 稳压电源作为直流能量的提供者,在各种电子设备中有着 极其重要的地位,其性能直接影响到电子设备的精度、稳 定性、可靠性。
本文介绍使用Multisiml2电子电路计算机 仿真设计软件设计的一款由分立元件构成的直流稳压电 源,通过仿真对设计电路进行分析、优化、改进,极大地提 高了设计效率,降低了设计成本。
1设计方案与指标图1方案如图所示,包括降压、整流、滤波、稳压等4部分。
电源变压器将220V交流电降低成合适的交流电,经过整 流后变成单向脉动的直流电,滤波电路滤除交流成分,得 到较为平滑的直流电,稳压电路使输出的直流电压基本不 受电网电压波动和负载变化的影响,从而获得足够高的稳 定性能。
根据此方案设计输出电压12V,电流3A的直流稳 压电源。
2电路设计与元器件选择2.1变压器的选择对直流稳压电源来说,确定变压器的绕组电压是非常 关键的,设定低了,有利于降低稳压电路的损耗及散热,但 输出电压的稳定性会下降;设定高了,损耗会增加,必须加 大散热器的体积。
由U2=12V可估算变压器次级线圈电压 的有效值约为15V,由If)_M A x=3A计算变压器副边功率P2= U2x I2=15x3=45W,原边功率 Pi=P2/浊=45/0.7抑64.29W,B 变压器的总功率P=(P1+P2)/2抑54.65W。
因此,可选用输入 220V,输出15V,功率为100W的工频变压器。
2.2整流电路选择整流电路中,二极管的选型需要考虑以下参数:2.2.1二极管正向导通时的平均电流通常情况下,整流二极管的正向电流I f由ic的平均值 来决定其最大额定值。
基于Multisim的直流稳压电源设计

1 . 1初 选 电 路
根 据 设 计 题 目 要 求 ,输 出 电 流 为 1 0 0 mA 较
大 , 所以选 用由两个三极管组成 的复合管 , 从 稳
这里选取 2 N2 2 2 2 。 取 样 电路 , 为 了提 高 稳 定 性 , 要 使 通 过 取 样
电阻 R 、 RP、 R8 的 电 流 比 V4基 极 电 流 大 得 多 ,
作区 , 在 此 可 对 电 路 原 理 图 进 行 编 辑 和 测 试 。 首 先 , 将 初 选 电路 原 理 图 中 的 所 有 元 器 件 , 分 类 从
元 器 件 库 中 调 出 来 。 方 法 是 在 元 器 件 库 工 具 栏
中, 单 击 包 含 该 元 器 件 的 图标 , 打 开该元器件库 , 从 元 器 件 库 中 将 该 元 器 件 拖 拽 至 电 路 工 作 区 。例 如 : 放 置 V1 , 单 击 三 极 管 元 器 件 库 图 标 , 打 开
置 所 有元 器 件 。元 器 件放 置 完 后 , 要 精 心 布 局 元
1 . 2 . 4放 大确 保 元 器 件 分 布合 理 、 美观 。
维普资讯
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图 1 串 联 型 直 流 稳 压 电 源 原 理 图
图 2 仪 器 工 作 状 态
2 . 2导 线 的连 接
元器 件 放 置 完 毕 后 , 进行连线 , 按照原理 图, 将 鼠标 指 向元 器 件 的管 脚 使 其 出 现 实 心 小 十 字 , 按 下 鼠标 左键 , 拖 拽 出 一 根 导 线 并 连 接 至 相 关 元
直流稳压电源Multisim仿真资料

c、桥式整流
图13直流稳压电源仿真图-桥式整流电路
按照上图要求连好电路图,设定好相关参数,点击运行,测量变压器副边交流电压(AC+)的有效值及整流电压(ZL)有效值,填入下表。
变压器副边电压
AC+(V)
整流电压
ZL(V)
使用示波器观察变压器副边交流电压(AC+)与整流电压(ZL)的大小与相位的关系,画在下图中,并标出各自名称。
图10变压器副边交流电压(AC+)及整流电压(ZL)波形
b、全波整流
图11直流稳压电源仿真图-全波整流电路
按照上图要求连好电路图,设定好相关参数,点击运行,测量变压器副边交流电压(AC+)的有效值及整流电压(ZL)有效值,填入下表。
变压器副边电压
AC+(V)
整流电压
ZL(V)
使用示波器观察变压器副边交流电压(AC+)与整流电压(ZL)的大小与相位的关系,画在下图中,并标出各自名称。
使用示波器观察稳压电路输出直流电压(WENBO),画在下图中。
图21稳压电路输出直流电压(WENBO)波形
使用示波器观察稳压电路输出纹波电压(WENBO),画在下图中。
图21稳压电路输出纹波电压(WENBO)波形
(5)直流稳压电源原理图
(6)直流稳压电源仿真图
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。
multisim直流稳压电源仿真实验报告

multisim直流稳压电源仿真实验报告Multisim 直流稳压电源仿真实验报告一、实验目的本次实验旨在利用 Multisim 软件对直流稳压电源进行仿真,深入理解直流稳压电源的工作原理、性能特点以及电路参数对输出电压稳定性的影响。
通过实验,掌握直流稳压电源的设计、调试和分析方法,提高对电子电路的实际应用能力。
二、实验原理直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压变换为适合整流电路的交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压,常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分,使输出电压变得平滑。
常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。
稳压电路的作用是在电网电压波动或负载变化时,保持输出直流电压的稳定。
常用的稳压电路有串联型稳压电路、并联型稳压电路和集成稳压器等。
三、实验内容与步骤1、电路设计在 Multisim 软件中,根据直流稳压电源的原理,选择合适的元器件,设计一个输出电压为+5V 的直流稳压电源电路。
电路包括电源变压器、桥式整流电路、电容滤波电路和三端稳压器7805 组成的稳压电路。
2、元器件参数选择电源变压器:初级输入交流电压为 220V,次级输出交流电压为 9V。
整流二极管:选用 1N4007 型二极管。
滤波电容:选用电解电容,容量为1000μF,耐压值为 16V。
三端稳压器 7805:输入电压范围为 7 25V,输出电压为 5V,最大输出电流为 15A。
3、电路连接与仿真将设计好的电路元器件按照原理图进行连接。
启动Multisim 软件的仿真功能,观察电路的输出电压波形和数值。
4、电路参数调整与优化改变滤波电容的容量,观察输出电压的纹波变化。
调整负载电阻的大小,观察输出电压的稳定性。
四、实验结果与分析1、输出电压波形仿真结果显示,未经滤波的整流输出电压为单向脉动直流电压,其纹波较大。
基于Multisim10仿真软件的多输出直流稳压电源设计

Ke y wo r d s : d i r e c t c u r r e n t s ab t i l i z e d v o l ag t e s u p p l y ; mu l t i — o u pu t t ; Mu l t i s i ml 0 s i mu l a t i o n s o t f wa re
t o s i mul a t e nd a na a l y z e t h e d e s i g n p r o c e s s o f po we r s u p p l y. I n a l l u s i o n t o p r o b l e ms i n s i mu l a t i o n p r o c e s s , t h i s p a p e r r a i s e d s e t t l i n g p l a n t o
De s i g n o f M u l t i - Ou t pu t D C S t a bi l i z e d Vo l t a g e Su ppl y Ba s e d o n M ul t i s i ml O
L ] U L e i , H U Ha l — y a n , L 1 We i - d a , L 1 J u a n , Q I N J i a
i n wo r k , me e t i n g t h e d e s i n g r e q ui r e me n t s o f o u t p u t v o l ag t e , o u t p u t c u r r e n t ,s t a b i l i z e d v o l ag t e c o e ic f i e n t a n d o u t p u t r i p p l e v o l t a g e , a s we l l a s mul t i — DC r e q ui r e me n t s or f e x p e r i me n al t e q u i p me n t .
基于Multisim的直流稳压电源的仿真分析

基于Multisim的直流稳压电源的仿真分析黄丽贤(兰州交通大学电子与信息工程学院,甘肃兰州730070)摘要:介绍了稳压电源中整流电路、滤波电路和稳压电路的构成,通过Multisim软件对电路的电源参数选择、纹波系数和输出波形进行了仿真与分析.结果表明,利用该软件可以分析设计出满足不同要求的电源分配系统,降低设计复杂度,提高设计效率,缩短设计周期.关键词:电源系统;Multisim仿真中图分类号:TP391.9文献标识码:ASimulat ion Analysis of DC Elect r ic Locomot ive Power Supply Based on Mult isimHUANG Li-xian(School of Electronic and Information Engineering Institute,Lanzhou Jiao Tong University,Gansu Lanzhou730070)Key words:Multisim;DC electric locomotive power supply;simulation analysis·计算技术与自动化·直流稳压电源在电子线路中的应用极为广泛,几乎所有的电子线路中的都用到直流稳压电源。
有些电子系统对直流稳压电源的性能要求还非常高。
稳压电源由整流电路、滤波电路和稳压电路构成。
1整流滤波电路以桥式整流滤波电路为例,电路如图1所示。
图1桥式整流滤波电路如图2所示的前半部分是开关J断开时得到的全波直流的电压波形,后半部分是开关J闭合时得到整流滤波后的电压波形,可见,加入滤波后的电压的平均值明显上升了,纹波系数减小了。
图2桥式整流滤波输出电压波形增大负载电阻,或增大滤波电容值,则会发现纹波系数会进一步减小。
可见,在通常的直流电源电压中,整流后均需增加电容滤波,电路简单但效果好。
2稳压电路稳压电路的作用是进一步降低直流电源电压的纹波系数系数,而且在负载变化和电网波动时也能保持直流电压的相对稳定。
模电Multisim仿真报告

模电Multisim仿真报告电⼦科技⼤学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA Multisim电路仿真实验Analog Electronic Technology Foundation实验内容直流稳压电源电路课程名称模拟电⼦技术基础上课地点清⽔河⽴⼈楼B111学⽣姓名范昊洋学号2015170201032年⽉⽇⼀,实验⽬的:在Multisim上设计出⼀个直流稳压电源电路,要求:输出电压5V最⼤输出电流0.5A电压调整率<4%电流调整率<4%纹波系数<5%⼆,仿真电路设计及理论分析:1.⾸先,直流稳压电源由变压器,整流电路,滤波电路和稳压电路构成,所以在电路仿真设计中必须包含如下⼏个模块的设计:【电源变压器】变压器使⽤常规的变压器,变压系数之后计算。
【整流电路】整流电路使⽤桥式整流电路,电路图如图所⽰:【滤波电容】经过整流桥以后的是脉动直流波动范围很⼤。
后⾯⼀般⽤⼤⼩两个电容⼤电容⽤来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变,因此可以使输出平滑⼩电容是⽤来滤除⾼频⼲扰的,使输出电压纯净电容越⼩,谐振频率越⾼,可滤除的⼲扰频率越⾼。
容量选择:⼤电容,负载越重,吸收电流的能⼒越强,这个⼤电容的容量就要越⼤。
⼩电容,凭经验,⼀般104即可。
在电源设计中,滤波电容的选取原则是:C≥2.5T/R其中,C为滤波电容,T为频率,R 为负载电阻。
市电电源频率为50Hz,经桥式整流桥整流后频率变为100Hz,则需要知道负载电阻。
在条件中有,稳压电压为直流的5V,最⼤电流要求为0.5A。
P=UI可知,最⼤的输出功率为2.5W,最⼩的负载电阻RL为10Ω。
为限流,在稳压管前接⼀个5Ω电阻。
利⽤限流电阻R上的电压变化来补偿输⼊电压的波动;利⽤稳压管上的电流变化来补偿负载引起的电流变化。
UI的选择UI=(2~3)UZ,其中UZ设定为5V,所以UI应为10到15V,则本电路中UI 设定为11V(有效值),即变压器系数设定为20:1。
实验3.11 直流稳压电源的Multisim仿真实验

1. 整流滤波电路测试 2. 集成稳压器性能测试 (1)连接电路 (2)初测 (3)各项性能指标测试
1)输出电压uo和输出电流Io的测量 2)稳压系数Sr的测量 3)输出电阻Ro的测量 4)输出纹波电压的测量
实验3.11 直流稳压电源
一、实验目的
1. 认识理解直流稳压电源各组成模块及其功能。 2. 掌握应用集成稳压器构成直流稳压电源的设 计和调试方法。 3. 掌握电源电路的仿真设计与分析方法。
实验3.11 直流稳压电源
二、实验设备及材料
1. 装有Multisim 14的计算机。 2. 函数信号发生器。 3. 双通道示波器。 4. 数字万用表。 5. 模拟电路实验箱。 6. 电阻、电容若干。
实验3.11 直流稳压电源
三、实验原理
图3-132 直流稳压电源框图 图3-133 桥式整流滤波电路
1)稳压系数 S r
Sr
Uo Ui
Uo Ui
RL 常数
2)输出电阻 Ro
Ro
Байду номын сангаасUo Io
Ui 常数
3)纹波电压
实验3.11 直流稳压电源
三、实验原理
图3-135 由7812构成的串联型稳压电源
图3-134 三端固定式集成稳压器封装及引脚排列图 a) TO-92封装 b) TO-202封装 c) TO-220封装 d) TO-3封装
实验3.11 直流稳压电源
四、计算机仿真实验内容
图3-136 整流滤波电路
图3-137 7812构成串联型稳压电源仿真电路
图3-138 7812输入、输出端波形
实验3.11 直流稳压电源
四、计算机仿真实验内容
图3-139 7812输出接滑动变阻器的串联型稳压电源仿真电路
基于Multisim直流稳压电源设计(DOC)

基于Multisim直流稳压电源设计春芽电子科技春芽ing摘要电源是所有电子设备的基础,没有电源所有的电子设备都无法正常运行,因此研究电源电路的课题非常有意义,特别是直流稳压电源。
本课题主要研究串联负反馈直流稳压电源,分别从工作原理,硬件电路设计,仿真分析等方面深入研究。
然后运用Multisim仿真软件进行电路分析,很容易读出各部分电流电压,输入输出波形,判断电路工作情况,进而完善硬件电路,实现直流稳压电源设计。
关键词:直流稳压电源,Multisim仿真,串联负反馈AbstractPower supply is the basis of all electronic equipment, no power supply all of the electronic equipment can not be normal operation, so the study of the power supply circuit is very meaningful, especially the DC regulated power supply.This topic mainly studies the series negative feedback DC regulated power supply, from the working principle, the hardware circuit design, simulation analysis and so on.Then the circuit analysis using Multisim software, it is easy to read each part of current and voltage, input and output waveform, to judge the work of circuit, and to improve the hardware circuit design of DC power supply.Keywords: DC regulated power supply, Multisim simulation, series negative feedback目录摘要 (I)Abstract (I)1绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2课题研究意义 (1)1.3课题主要内容 (2)2 Multisim仿真软件介绍 (2)2.1 Multisim仿真软件发展 (2)2.2 Multisim仿真软件特点 (2)2.3 Multisim软件仿真分析 (4)3串联稳压电源原理分析 (4)3.1简易串联稳压电源 (4)3.2串联负反馈稳压电源 (5)3.2.1工作原理分析 (5)3.2.2调节输出电压 (6)3.2.3 增加输出电流 (6)4 串联稳压电源设计 (8)4.1确定调整管 (8)4.2 确定复合管 (8)4.3 输入电压的确定 (8)4.4确定基准电压 (8)4.5确定取样电阻 (8)4.6确定比较放大器 (9)5 串联稳压电源仿真分析 (9)6 总结与展望 (10)参考文献 (11)致谢 (12)1绪论1.1课题研究背景电力电子技术如今已经发展成为一门自成体系的、完整的高科技技术,电源技术就属于电力电子技术方面。
直流稳压电源设计报告multisim

西安文理学院机械与材料工程学院专业课程设计报告专业班级测控技术与仪器一班课程电子技术课程设计题目直流稳压电源的设计学号学生姓名指导教师2017年3月西安文理学院机械与材料工程学院课程设计任务书学生姓名 11 专业班级 15级测控技术与仪器1班学号2807150120指导教师 22 职称讲师教研室测控课程电子技术课程设计题目直流稳压电源的设计任务与要求使用Multisim仿真软件,设计一个采用220V,50Hz交流电网供电,固定输出的集成稳压电源,其指标为UO =+12V; IOmax=800mA。
设计要求:(1) 设计系统总体框架(2) 设计电路(3) 绘制电路图并仿真(4) 撰写设计报告开始日期 2017.3.10 完成日期 2017.3.242017年 2 月 24 日直流稳压电源的设计摘要本设计是设计一个由220V,50Hz交流电源供电,输出为12V电压,限制电流800mA 的交流稳压电源。
首先使用电源变压器将220V的电网电压变成所需要的交流电压,经过由二极管组成的桥式整流电路,将正负交替的正弦交流电压变成单方向的脉动电压,再经过滤波电容使输出电压成为比较平滑的直流电压,在以三端固定式集成稳压器7812为核心构成的直流稳压电路,使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
这类稳压器有输入,输出和公共端三个端口,输出电压固定不变,所以输出稳定性极好。
本设计就是应用上述原理实现了直流稳压电源的设计。
关键词:直流稳压电源;三端稳压器;变压器;滤波电容;整流二极管。
目录第一章任务与要求 (1)第二章总体布局与各部分电路分析 (1)2.1 系统模块 (1)2.2 总体设计 (1)2.3 直流电源的组成及各部分的筛选与作用 (2)2.3.1 变压电路 (2)2.3.2 整流电路 (2)2.3.3滤波电路 (6)2.3.4稳压电路 (7)第三章制作和调试 (8)第四章实验心得体会及致谢 (9)第五章参考文献 (10)第一章任务与要求使用Multisim仿真软件,设计一个采用220V,50Hz交流电网供电,固定输出的集成稳压电源,其指标为UO =+12V; IOmax=800mA。
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:T1V1220 Vrms50 Hz0°R1120ΩD53N2591243XSC1A BExt Trig++__+_XMM1由上图中丈量数据可知输出整流电压交流分量为10.808V,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:T1V1220 Vrms50 Hz0°R1120ΩD53N2591243C1470µFXSC1A BExt Trig++__+_XMM1由上图可知,整流滤波电压输出直流分量为12.057V,交流分量275.686mV,输出波形如下图所示:整流滤波电路是电压波形变更趋于缓和,但含有较多的交流分量,输出电压仍随输入电压的动摇也上下动摇。
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呵护,防止集成块烧坏,电路图如下:T1V1220 Vrms 50 Hz 0°U1LM317AHVoutA DJVinD53N2591243C1470µFR210kΩKey=A 79%C20.33µFR3240ΩXSC1ABExt Trig++__+_XMM1R1120Ω在不加负载1R 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,如图测得输出电压直流量约为10V ,交流分量约为250mV ,输出电压波形如下图所示,稳压后的波形仍然仍然含有交流分量,输出其实不是稳定的直流电压。
输出电压的大小与所加的负载有关,当输出电压当输出电压增大时,交流分量所占成分会逐渐减小,输出电压就越趋于稳定,我们在仿真时增大负载为 K 1的时候,得到的波形如下图所示:电压稳定在11.8V左右,这时得到的波形交流分量很少,所以输出近似为稳定的直流电压。
基于Multisim的升压直流稳压电源的仿真

关键词:开关电源,双闭环控制,电流模式控制PWM反馈,Multisim
ABSTRACT
虽说开关电源开始对线性电源构成了威胁,但是早期的开关电源除了PWM控制器和功率开关管外,还包括大概40到80个分立元件构成一些辅助电路一。这不但增加了成本和体积,而且还使可靠性受到了影响,所以从提高开关电源的竞争力来说,提高控制电路、保护电路的可集成性,使电源系统的设计简单化成为一个关键的问题。
多年来,由于技术上的障碍(高压、大功率)开关电源集成电路在集成化上一直得不到很大的进步,但是最近几年,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,能将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件,首先是功率MOSFET的问世,导致了中小型功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。因此目前可以通过集成复杂的功能电路来进一步提高开关电源的性能和安全性,这包括热关断电路、限流电路、过/欠压保护电路等等。与线性电源相比,开关电源输出精度高、转换效率高,性能可靠。除此之外,开关电源最大的优势还在于能够大幅度缩小变压器的体积和重量,这是因为开关电源的变压器工作于50KHz到lMHz的高频条件下,而不是像线性电源中的那样工作于50Hz的低频状态,因此缩小了变压器的体积和重量,而这也就缩小了整个电子系统的体积和重量一。理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积和重量与供电频率的平方根成反比。如果把工作频率从工频50Hz提高到20KHz,提高400倍,用电设备的体积和重量可以下降至工频设计的5%~10%,其主要材料可节约90%或更高,可节电30%或更多。。一般说来,开关电源的重量是线性电源的l/4,相应的体积大概是线性电源的1/3。因此,开关电源代替线性电源是大势所趋。
可调直流稳压电源的仿真

可调直流稳压电源的仿真方法电路仿真我们使用Multisim10来仿真,该软件是美国国家仪器有限公司推出的一款优秀的仿真工具,适用于板级模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
1、元件清单软件仿真所用到的元器件如下表1所示:表1元件清单元件序列型号元件参数数量T1变压器15V1D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7二极管1N4001URM≥50V,1A7 C1电解电容2200μF1C2电解电容0.1μF1C3电解电容10μF1C4电解电容1μF1R7电位器10KΩ1 R1 R3 R5 R6电阻100KΩ4 R2 电阻20KΩ1R4 R8电阻10KΩ2Q1晶体管0.1A/18V1U3并联调整稳压器可调范围2.5V~36V1U1三相稳压器LM317可调范围1.2V~37V1U2运算放大器可调范围0V~2.5V12、点击开始/程序/ National Instruments/ Multisim10.0,如图所示,打开仿真程序运行平台。
图1-1打开仿真程序平台图1-2仿真程序平台图1-3Multisim 11界面3、在工作区防止所需元器件(1)点击菜单“放置”/Componet,或者点击打开元件库的快捷菜单栏,出现如图所示的元件选择界面,选择合适的Database/Group/Family,在界面的中间出现此family所包含的所有元件component,鼠标左键单击所需元件,单击OK按钮,或者双击所需元件,元件选择界面关闭。
图1-4元件选择界面(2)将鼠标放置在工作区界面上,鼠标位置即出现刚才所选元件的符号,单击鼠标左键,该元件将放置在鼠标所点的位置。
(3)双击元件,可出现元件的属性对话框。
如图所示的电阻属性设置对话框,单击标签“参数”,在Resistance文本框中输入所需阻值。
图1-5电阻元件属性设置对话框(4)如需调整元件的方位,可用鼠标右键单击选中的元件,在弹出的快捷菜单中,选择“水平镜像”/“垂直镜像”/“顺时针旋转90°”/“逆时针旋转90°”,也可选择菜单栏中的“编辑”/“方向”,实现对元器件的旋转,以调整元件的方位。
基于Multisim 13的直流稳压电源仿真与设计

题目:基于Multisim 13的直流稳压电源仿真与设计目录摘要 (1)英文摘要 (2)引言 (3)正文 (4)1制定设计方案 (4)2电路仿真设计 (5)2.1实验平台概述 (5)2.2实验设计 (5)2.2.1电源变压器的选择 (5)2.2.2整流电路的选择 (7)2.2.3滤波电路的选择 (8)2.2.4稳压电路的选择 (10)3实验结果与分析 (13)3.1输出电压仿真测试 (13)3.2输出稳压仿真测试 (13)结论 (14)参考文献 (15)摘要此实验以固定式集成稳压器LM317H为核心,设计了一款2~30V可调直流稳压电源。
使用EDA仿真软件平台Multisim13分别对变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路进行参数设置和仿真模拟分析,通过仿真软件中的示波器和万用表来测试电路的波形和电压、电流的变化,分析设计电路的性能,完成对电路元件参数调节。
此次仿真实验摈弃了所有略显复杂的元器件,只用及其易懂且市面通用的简单元器件,大大的减少了设计成本。
实验数据表明,设计的可调直流稳压电源性能良好、工作可靠,输出电压、输出电流、稳压系数均满足技术指标,可以满足实验设备对不同直流电压的需要。
运用Multisim13设计电路,有效地提高了设计速度和数据精度,节省了设计时间,降低了设计成本。
关键词:Multisim;直流稳压;仿真AbstractA way of designing adjustable power supply which was based on fixed type stabilized voltage integrated circuits is presented in this paper. EDA software platform, Multisim 13 was used to simulate and analyze the design process of power supply, and then circuit elements is adjust-ed by observating and testing circuit characteristics, analysising the performance of the circuit through virtual instrument and instru-ment. The experimental data show that the test for the prototype has proved that this type of power supply is good in performance, reliable in work,meeting the design requirements of output voltage, output current, stabilized voltage coefficient and output ripple voltage, as well as multi-DC requirements for experimental ing Multisim13 design circuit effective-ly improve the design speed,save design time,and reduce the design cost.Key words:Multisim; DC stabilized voltage; Simulation引言在目前的生产和生活中充斥着大量的电子设备,而绝大多数的电子设备都必须依靠稳定的电压才可以正常的工作。
基于Multisim的直流稳压电源设计

基于Multisim的直流稳压电源设计Multisim2001是电子电路设计与仿真方面的EDA软件。
由于Multisim2001的最强大功能是用于电路的设计与仿真,因此称这种软件叫做虚拟电子实验室或电子工作平台。
在任一台计算机上,利用Multisim2001均可以创建《电子技术基础》虚拟实验室,从而改变传统的教学模式,学生可把学到的《电子技术基础》知识,应用Multisim2001电路仿真软件进行验证。
例如串联型直流稳压电源的设计,该系统是由整流、滤波和稳压三部分组成,桥式整流电路加上电容滤波后,使输出的波形更平滑,稳压部分,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Uo变化时,取样电路将输出电压Uo的一部分馈送给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Uo的变化,从而维持输出电压慕本不变。
1. 直流稳压电源设计设计并制作串联型直流稳压电源,其输出电压UO=10V,输出调整范围为8~12V,额定输出电流IL=100 mA,电网电源波动±10%,稳压系数Sr<0.05,输出电阻RO=0.05。
工作温度为25~40℃。
1.1 初选电路根据设计题目要求,输出电流为100mA较大,所以选用由两个三极管组成的复合管,从稳压调节范围考虑,选择带有可变电阻器的取样电路,由此初选一个电路原理图如图1,通过参数计算和仿真测试,再重新考虑所选电路,使之满足要求。
最后在调试过程中进一步确定电路及元件参数。
1.2 元件参数选择1.2.1 整流滤波电路采用桥式整流,电容滤波电路。
为了保证调整管始终工作在放大区,需要有一定的管压降,根据计算得出U1=15V。
考虑到IL=100mA,加上通过R6、稳压管VZ的电流(取10mA),取样电路的电流(取20mA)。
经过整流二极管的电流ID=130mA。
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图20直流稳压电源仿真图-稳压电路
按照上图要求连好电路图(去掉滤波电路中10Ω电阻R1),设定好相关参数,点击运行,将电压表U6调成直流模式,测量稳压电路输出直流电压(WENBO),将该电压表调成交流模式,测量纹波电压(WENBO)有效值,填入下表。
稳压管输出直流电压(V)
稳压管输出纹波电压(mV)
图14变压器副边交流电压(AC+)及整流电压(ZL)波形
(3)滤波电路仿真
图15滤波电路元器件清单
图16直流稳压电源仿真图-滤波电路
按照上图要求连好电路图,设定好相关参数,点击运行,断开、闭合开关S1,测量变压器副边交流电压(AC+)的有效值及滤波电压(ZL)有效值,填入下表。
变压器副边电压
AC+(V)
滤波电压
ZL(V)
开关S1断开
开关S1闭合
使用示波器观察变压器副边交流电压(AC+)与滤波电压(ZL)的大小与相位的关系,画在下图中,并标出各自名称。
图17变压器副边交流电压(AC+)及滤波电压(ZL)波形(开关S1断开)
图18变压器副边交流电压(AC+)及滤波电压(ZL)波形(开关S1闭合)
(4)稳压电路仿真
常用单相整流电路分为半波整流、全波整流、桥式整流。
a、半波整流电路仿真
图8整流电路元器件清单
图9直流稳压电源仿真图-半波整流电路
按照上图要求连好电路图,设定好相关参数,点击运行,测量变压器副边交流电压(AC+)的有效值及整流电压(ZL)有效值,填入下表。
变压器副边电压
AC+(V)
整流电压
ZL(V)
使用示波器观察变压器副边交流电压(AC+)与整流电压(ZL)的大小与相位的关系,画在下图中,并标出各自名称。
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。
变压器原边电压SHIDIAN(V)
变压器副边电压
AC+(V)
变压器副边电压
AC-(V)
使用示波器观察变压器原边与副边三个交流电压波形的大小与相位的关系,画在下图中,并标出各自名称。
图6变压器原边(SHIDIAN)与副边电压(AC+)波形
图7变压器副边两交流电压(AC+、AC-)波形
(2)整流电路仿真
2.直流稳压电源电路仿真
一个完整的直流稳压电源由变压、整流、滤波、稳压四部分组成,本实验将对4个模块分别仿真,最后进行系统仿真。
(1)变压电路仿真
图4变压电路元器件清单
图5直流稳压电源仿真图-变压电路
按照上图要求连好电路图,设定好相关参数,点击运行,测量变压器原边交流电压(SHIDIAN)与副边交流电压(AC+、AC-)的有效值填入下表。
图12变压器副边交流电压(AC+)及整流电压(ZL)波形
c、桥式整流
图13直流稳压电源仿真图-桥式整流电路
按照上图要求连好电路图,设定好相关参数,点击运行,测量变压器副边交流电压(AC+)的有效值及整流电压(ZL)有效值,填入下表。
变压器副边电压
AC+(V)
整流电压
ZL(V)
使用示波器观察变压器副边交流电压(AC+)与整流电压(ZL)的大小与相位的关系,画在下图中,并标出各自名称。
图10变压器副边交流电压(AC+)及整流电压(ZL)波形
b、全波整流
图11直流稳压电源仿真图-全波整流电路
按照上图要求连好电路图,设定好相关参数,点击运行,测量变压器副边交流电压(AC+)的有效值及整流电压(ZL)有效值,填入下表。
变压器副边电压
AC+(V)
整流电压
ZL(V)
使用示波器观察变压器副边交流电压(AC+)与整流电压(ZL)的大小与相位的关系,画在下图中,并标出各自名称。
使用示波器观察稳压电路输出直流电压(WENBOபைடு நூலகம்,画在下图中。
图21稳压电路输出直流电压(WENBO)波形
使用示波器观察稳压电路输出纹波电压(WENBO),画在下图中。
图21稳压电路输出纹波电压(WENBO)波形
(5)直流稳压电源原理图
(6)直流稳压电源仿真图
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。
(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
图1Multisim主窗口
图2Multisim元件库
图3Multisim仪器仪表库
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。