模电课设电路设计 直流稳定电源

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本科生课程设计成绩评定表

指导教师签字:

2010年1月30 日

目录

一.目录 (1)

二.课程设计任务书 (2)

三.摘要及注意事项 (4)

四.直流稳压 (5)

1.变压 (5)

2.整流 (5)

3.滤波 (6)

4.稳压 (7)

5.仿真 (9)

五.稳流电路 (11)

1.原理 (11)

2.参数确定 (11)

3.仿真 (12)

六.DC-DC转换 (15)

1.原理图确定 (15)

2.仿真 (15)

七.完整电路与仿真 (16)

八.电路测试与分析 (18)

九.附录1.元件列表 (19)

附录2. 参考工具书 (20)

附录3. Multisim简介 (21)

课程设计任务书

学生姓名: xx 专业班级:通信0805班

指导教师:刘雪东工作单位:信息学院

题目: 直流稳定电源

初始条件:

自己设计一个符合要求的电路。元件自选,不得用成品。参数自己选择,但要达到要规定中的要求。

变压器220->15、TS_PQ4_10、芯片LM317H *2、二极管1N4001、1N4007若干,三极管TIP31C、2N2222A若干。电解电容、瓷片电容、电阻、电位器各

型号若干。保险丝、散热片及焊接用具,耗材若干。调试用仪表以及仿真器材

若干。

Multisim

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)必做部分:

1.基本要求

(1)稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围+15%~-20%条件下:

a.输出电压可调范围为+9V~+12V

b.最大输出电流为1.5A

c.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+15%~-20%下,空载到满载)

d.负载调整率≤1%(最低输入电压下,满载)

e.纹波电压(峰-峰值)≤5mV(最低输入电压下,满载)

f.效率≥40%(输出电压9V、输入电压220V下,满载)

g.具有过流及短路保护功能

(2)稳流电源在输入电压固定为+12V的条件下:

a.输出电流:4~20mA可调

b.负载调整率≤1%(输入电压+12V、负载电阻由200Ω~300Ω变化时,输出电流为20mA时的相对变化率)

(3)DC-DC变换器在输入电压为+9V~+12V条件下:

a.输出电压为+100V,输出电流为10mA

b.电压调整率≤1%(输入电压变化范围+9V~+12V)

c.负载调整率≤1%(输入电压+12V下,空载到满载)

d.纹波电压(峰-峰值)≤100mV (输入电压+9V下,满载)

选作部分:

(1)扩充功能

a.排除短路故障后,自动恢复为正常状态

b.过热保护

c.防止开、关机时产生的“过冲”

(2)提高稳压电源的技术指标

a.提高电压调整率和负载调整率

b.扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值

(3)改善DC-DC变换器

a.提高效率(在100V、100mA下)

b.提高输出电压

(4)用数字显示输出电压和输出电流

时间安排:

第19周理论讲解,时间:礼拜一5,6,7、8节地点:鉴三204

第20周理论设计、实验室安装调试,地点:鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室(1)。

指导教师签名: 2010年1 月日

系主任(或责任教师)签名: 2010年 1 月日

摘要

随着现代科技的不断发展,各种各样的电气、电子设备已经广泛的应用于日常工作、科研、学习等各个方面。直流稳压电源由电源变压器,整流滤波电路级稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器吧交流电变为直流电。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。本设计分别用LM317三端稳压芯片稳压电路,LM317三端稳压芯片稳流电路和反馈式逆变电路设计直流稳压电源,直流稳流电源和DC-DC变换器。通过相关知识计算出各电路中各个器件的参数,使电路性能达到设计要求中的电压调整率,电流调整率,负载调整率,纹波电压等各项指标。

注意事项

1.焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试,需要时可设计一些临时电路用于调试。

2.测试电路时,必须要保证焊接正确,才能打开电源,以防元器件烧坏。3.3.按照原理图焊接时必须要保证可靠接地

必做部分

**首先设计直流稳压电路**

直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电,一般由变压、整流、滤波和稳压等几部分组成。整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压;稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定。

㈠变压:从市电转换为实验用点。电源变压器的作用是将交流电网提供的220V、50Hz市电变成所需的交流电压。本实验中选用了将220V转换为15V的

变压器。

㈡整流:整流电路常用有半波整流电路和桥式整流电路。

1.半波

2.桥式整流电路

为了克服半波整流的缺点,常采用桥式整流电路,如右图所示,图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式,故称为桥式整流。

工作原理和输出波形:

设变压器二次电压u2=21/2U2sinωt,波形如电压、电流波形图(a)所示。在u2的正半周,即a点为正,b点为负时,V1、V3承受正向电压而导通,此时有电流流过RL,电流

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