直流稳压电源Multisim仿真

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LM723CN的直流稳压电源的设计与Multisim仿真

（上接８４页）物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的。
生
３效益分析
【参考文献】
… １杜喜昭石秀华，赵丽强油田抽油机数据采集实时监
控系统测控技术，２０１０，２９（９）：５１５３
（１）油井生产预警、诊断水平大幅提高。运用油井生产动态预警体系，能够怏速、及时发现油井生产异常情７兄，提高了油井正常运转时率；实现了油井功图、系统效
（２）为节能降耗技改措施的实施提供了有力的技术支撑。实现了油井平衡度、Ｈ耗电、功率凶数等能耗指标的自动在线汁算，通过能耗查询系统，自动化数据的智能应＿｝｝｛水平和应用层次进一步提高，取得了较好的节能效果，增创了经济效益。运用功率凋平衡技术调平衡１２６井次，累计节电４５．９９ ×ｌ（） ‘ ｋＷ・ｈ；利用住线监控电流载荷曲线变化情况及时优化油井清防蜡周期方法，避免结蜡躺井２２井次，节约清蜡剂费＿｝｝ｊ３２．５万元。
的设备巡检保养工作。（４）利用系统采集的温度压力变化情况监控预警油井油井及流程生产运行情况。当系统采集的压力温度变化较大时．立即到现场落实油井生产情况，首先判断油井是否

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１００ｍＡ较
大，所以选用由两个三极管组成的复合管，从稳
这里选取２Ｎ２２２２。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

基于Multisim的5V直流电源仿真及现象分析

基于Multisim 的5V 直流电源仿真及现象分析摘要：5V 直流稳压电源是最为常见的直流电源类型，而对于初学者，在实际制作过程中，一旦电路出现故障，通常无法快速找出问题所在。

因此，电路设计前利用Multisim 软件进行电路现象仿真，对于实验中快速判断故障源，解决电路问题具有重要意义。

关键词：直流电源；Multisim ；仿真；故障中图分类号：TP391文献标识码：A 文章编号：2095-0439（2019）03-0142-03（安徽医学高等专科学校医学技术系安徽合肥230001）直流电源是电子产品设计中必备的供电模块。

在实验室环境下，最常用的方法是利用变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路进行的直流电源的设计。

本电路虽然简单，但是对于初学模拟电路课程的学生来说，在实际电路设计及故障排查方面，还是会出现各种各样的问题。

如果借助Multisim 进行电路现象仿真，总结仿真现象及数据值，将对学生在电源电路设计及制作上起到重要的指导作用，避免不必要的实验时间消耗，且便于帮助学生排查故障，顺利完成实验设计[1]。

一、实验原理直流电源模块总的来说包括整流电路、滤波电路和稳压电路三个部分[2]。

整流电路通常采用单相桥式整流电路，如图1所示，输入电压为日常用电220V ，变压器变比约为25，变压器二次侧电压9V 左右，经桥式整流电路整流二极管D1、D4和D2、D3的分别导通，使电阻上获得均为正向流动的电流，将交流电变为直流电，R1开路情况下电压理论值约为8.1V 。

由于整流电路输出电压脉动较大，因此需要后续滤波电路进行滤波。

对于小功率场合，滤波电路通常为滤波电容，通过电容的充放电，达到降低整流输出电压脉动的目的。

电容通常选择容值较大的低频电解电容，以期获得较为平滑的电压曲线。

为得到平滑的负载电压，通常选择C ≥(3~5)T/(2R L )[3]。

若电阻R L 为50Ω，取C ≥5T/(2R L )，则工频情况下C ≥1000μF ，此处取C =1000μF 。

直流稳压电源Multisim仿真资料

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（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。

基于Multisim的电源设计实验报告

课程名称：大学物理实验（一）实验名称：电源设计二、实验原理1.直流稳压电源的组成图1 直流稳压电源的组成示意图i. 电源变压器: 将交流电网电压u 1变为合适的交流电压u 2。

ii. 整流电路: 将交流电压u 2变为脉动的直流电压u 3。

iii. 滤波电路: 将脉动直流电压u 3转变为平滑的直流电压u 4。

iv. 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压u o 的稳定。

2.整流电路作用：把交流电压转变为直流脉动的电压分类：{单相三相 {半波全波 {桥式倍压整流 {二极管可控硅2.1单相半波整流电路图2 单相半波整流电路电路图图3 单相半波整流电路波形图由图2可知，输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。

负载上输出平均电压为V0=V L=12π∫√2πV2sinωt d(ωt)=√2πV2=0.45V2 (1)流过负载和二极管的平均电流为I D=I L=√2V2πR L =0.45V2R L (2)二极管所承受的最大反向电压为V Rmax=√2V2 (3)2.2单相桥式整流电路图4 单相桥式整流电路电路图图5 单相桥式整流电路波形图输出电压是单相脉动电压。

通常用它的平均值与直流电压等效。

输出平均电压为V0=V L=1π∫√2πV2sinωt d(ωt)=2√2πV2=0.9V2 (4)流过负载的平均电流为I L=2√2V2πR L =0.9V2R L (5)流过二极管的平均电流为I D=I L2=√2V2πR L=0.45V2R L (6)二极管所承受的最大反向电压为V Rmax=√2V2 (7)单相桥式整流电路的效率较高，总体性能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。

3.滤波电路图6 滤波电路作用示意图滤波电路的结构特点: 电容与负载R L 并联，或电感与负载R L串联。

并且电容滤波适用于小电流，电流越小滤波效果越好；电感滤波，适用于大电流，电流越大滤波效果越好。

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。

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。

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。

multisim中直流电源的名称

multisim中直流电源的名称在Multisim电路仿真软件中，直流电源被称为直流电压源或直流电流源。

这些直流电源设备是模拟现实世界中提供稳定的直流电源的组件，在电路仿真中扮演着重要的角色。

在本文中，我将详细讨论Multisim中直流电源的使用方法和常见问题。

1. Multisim中的直流电源类型Multisim提供了几种类型的直流电源，以满足不同电路仿真需求。

主要的两种类型是直流电压源（DC Voltage Source）和直流电流源（DC Current Source）。

直流电压源是一种提供恒定电压的电源，这个电压可以在仿真中设定。

用户可以指定电源的电压值、极性（正极和负极）以及内阻。

这个电源的输出电压不受电路负载的影响，始终保持不变。

直流电流源是一种提供恒定电流的电源，用户同样可以在仿真中设定电流的数值。

同样，用户可以指定电源的电流值以及极性。

直流电流源的输出电流同样不受电路负载的影响。

2. 添加直流电源到Multisim电路中要使用直流电源，在Multisim中添加一个直流电源到电路中是必须的。

以下是添加直流电压源或直流电流源的步骤：a. 在Multisim的工具栏上选择“Components（元器件）”，然后在弹出的窗口中选择“ANALOG（模拟电路）”。

b. 在“ANALOG”下拉菜单中选择“SOURCES（信号源）”，然后选择“DC Voltage Source（直流电压源）”或“DC Current Source（直流电流源）”。

c. 将所选的直流电源组件拖动到绘图区域中的期望位置，并连接到所需的电路元件。

3. 设置直流电源的参数在将直流电源添加到电路中后，我们需要设置它的参数。

对于直流电压源，我们需要指定电压的数值、极性以及内阻。

对于直流电流源，我们需要指定电流的数值和极性。

a. 右键单击直流电源组件，在弹出的菜单中选择“Edit Properties（编辑属性）”。

b. 在属性对话框中，可以设置电压或电流值，以及极性相关的选项。

Multisim在直流稳压电源仿真与分析中的应用

Multisim在直流稳压电源仿真与分析中的应用作者：梁丽来源：《中国教育技术装备》2017年第16期摘要阐述Multisim在直流稳压电源仿真与分析中的应用，对直流稳压电源的结构、工作原理及其性能有较全面的理解。

关键词 Multisim仿真；直流稳压电源；电路分析中图分类号：TP391.9 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2017）16-0041-021 前言在电子设备和自动控制装置中，一般都需要稳定的直流电源供电。

除少数情况下可利用化学电池或直流发电机作为直流电源外，大多数情况下广泛采用把交流电变换为直流电的半导体直流电源。

Multisim是一个全开放性的仿真实验平台，可对电路进行全面的仿真分析和设计。

下面以直流稳压电源为例，阐述采用Multisim对电路进行实验仿真的过程[1]。

2 直流稳压电源组成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。

电源变压器是将电网提供的交流电压变换为符合整流电路需要的交流电压；整流电路是将变压器副边的交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路是滤除脉动直流电压中的交流分量，得到平滑的直流电压；稳压电路是当电网电压波动或负载变化时，保持输出直流电压稳定。

3 整流滤波电路在图1所示电路中，u1为信号源，T1为变比10：1的电源变压器，D1为由四个二极管构成的整流桥，C1为滤波电容，RL为负载电阻。

开关J1打开时，为桥式全波整流电路；开关J1闭合时，为电容滤波电路。

桥式全波整流电路整流电路利用二极管的单向导电性将交流电转换成脉动直流电。

常见的小功率整流电路，有单相半波、全波和桥式整流等。

在桥式整流电路中，设变压器副边电压有效值为U2，则输出电压平均值Uo=0.9U2。

打开开关J1，信号源设定为峰值254.82 V、频率50 Hz的正弦波。

打开仿真开关，由电压表测量整流电路输入电压有效值U2、输出电压平均值Uo，由示波器观测整流电路输入、输出波形。

实验3.11 直流稳压电源的Multisim仿真实验

五、实验室操作实验内容
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的升压直流稳压电源的仿真

为简化Boost变换器的电路设计，应用Multisim对Boost变换器进行建模，并对全部工作过程进行仿真和分析。根据电路测试显示，电路性能能够很好地满足输出电压的设计要求，并达到了最终升压的目的，从而表明仿真结果正确。
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。

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。

电工实验报告-multisim仿真--直流稳压电源

电工电子系列课程实验报告课程名称：电工及电子技术实验实验日期：年月日实验题目：直流稳压电源学院系专业班姓名学号实验台号成绩实验目的1熟悉半导体直流稳压电源的组成和各部分的作用。

2学习集成三端稳压器的使用。

学会直流稳压电源的主要参数测试方法。

3熟悉multisim仿真环境。

实验仪器设备直流电压表/直流毫安表量程0/2/200V ，0/200mA/2A 一块实验电路板整流、滤波和稳压电路一块注意事项1．用实验台上的有级可调交流电源DY02T （6V/12V/14V/16V/18V/24V ）作为整流电路的输入，不再使用变压器调压。

2．示波器观察实验的输入、输出波形时，一次只能用一个通道，不能同时用二个通道观察输入、输出波形，因为输入为交流电压，输出为直流电压，交流侧与直流侧没有共同的接地点，而示波器两个通道在机内是同一个接地点，所以用两个通道同时观察输入、输出波形时必然造成实验电路短路。

3．集成稳压器内部有很好的保护电路，仍然要注意：①使用中输入、输出不能反接，若反接电压超过7V ，稳压器将损坏；②输入端、输出端不能短路，可在输入、输出端接保护二极管。

③稳压器公共端应可靠接地。

4．图16.1中电容C 1用于抑制过压和纹波；电容C 2用于改善负载瞬态响应。

实验内容及步骤1．单相桥式整流电路接通DY02T 的2A 电源，置可调交流电源输出为16V 档（即变压器副边电压U 2），先用DG054－1T 上的交流电压表测量U 2，再用直流电压表测量以下3种情况的负载电压，并将示波器观察到的相应波形记录于表16.1中（此时电位器R P 应右旋到底，即R P 的阻值最大）。

（1）单相桥式整流电路（无滤电容滤波，直接从a 点和地之间输出），验证U o =0.9U 2。

（2）单相桥式整流电路（接电容滤波，a 、b 相连作为输出），验证U o =1.2U 2。

U i W7812100ΩR P 680ΩD 4D 1D 3U 2D 2U CU OC 470μF0.22μF22μF123+C 2 mA+-+-DY02T 14～18V图16.1 整流、滤波和稳压实验电路C 1 ac b表16.1 单相桥式整流电路图一整流、滤波和稳压电路图图二波形图计算及验证过程：见思考题12．负载及输入电压对输出电压的影响（1）选可调交流电源输出16V档电压。