基于multisim的多路输出直流稳压电源设计

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基 于ｍ ｕ Ｉ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ的 多路 输 出 直 流 稳 压 电 源 设 计
北京工商 大学计算机与信息工程 学院 付 扬
【 摘要 】设计一种 多路输 出的直流稳压 电源。通过对２ ２ ｏ ｖ￣网电压进行降压、整流、滤波 ，并以三端可调和固定输 出的集成稳压器稳压，得到多路 电压输 出。设计 中依据 Ｍｕ ｈ ｉ ｓ ｉ ｍ 仿真 ，通过 不断调试修 改电路参数 ，取得 了理想 的设计效果。该 电源可 以满足 多种工作 电压 系统的 需求，并在 实际中得 到很好地使 用，具有很 强的实用价值 。 【 关键词 】Ｍｕ ｌ ｉ ｆ ｓ ｉ ｍ仿真 ；稳压 电源 ；多路输 出
￣ 、
圈 ４ 曩 瀛 电路 仿 真 波 形
压 值 ，一般有 ５ Ｖ、６ Ｖ 、８ Ｖ 、１ ２ Ｖ 、１ ５ Ｖ、 ｉ ８ Ｖ 、 ２ ０ Ｖ 、２ ４ Ｖ ￣８ 种 。输 出电压可 调的 三端集 成稳 压器有Ｌ Ｍ ３ １ ７ 、Ｌ Ｍ １ １ ７（ 输 出正 电压 ） ，Ｌ Ｍ ３ ３ ７ 、 Ｌ Ｍ １ ３ ７（ 输 出负电压 ），其最大输入 电压４ ０ Ｖ ， 输出电压范围为 １ ． ２ ５ ￣３ ７ Ｖ 。 ４ ． 整体电路设计实现 整 体 电路 设 计 如 图 ７ 所 示 ， 输 出 ± 可 调 电 压 由Ｌ Ｍ ３ １ ７ 和Ｌ Ｍ ３ ３ ７ 的Ｅ 、Ｆ 输 出 ，其 通 过调 节 滑 动 变 阻 器 ，输 出 电压可 调 ，其 输 出电压 计 算公 式 ：
３ ． ２滤波
整 流 输 出 的 直 流 电压 脉 动 分 量 比较 大 ， 为 减 小 脉 动 ，在 整流 电 路 之 后 加 上 滤 波 电路 。 本 设 计 采 用 电容 滤 波 ， 电 容 在 高 频 时 容 抗 小 ， 和 负裁 并 联 ，从 而达 到 减 小 纹 波 的 目的 ， 电 容 滤 波 电路 如 图５ 所示 。
ｌ ２ ５ ０ Ｒ Ｉ ） （ ４ ）
设变 压 器 副边 电 压 为 ：
＝
画
血
（ １ ）
整流 输 出 电压 平 均值 Ｕ：
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Ｌ Ｍ ７ ８ １ ２ 和Ｌ Ｍ ７ ９ １ ２ 输出Ｇ 、｝ ｛ 分 别为 ±１ ２ Ｖ ，
去 ／ ＇ ２ ｄ （ 耐 ） 一 了 ２ ￣ ｒ ． ｑ ＝ ｏ
１ 引 言 在 电 子 电路 和 电子设 备中 常常 需 要 各种 不 同
路 ， 其 仿 真 结 果 如 图４ 所 示 ， 图 中上 面 曲 线 为 Ｃ 点 整 流 波 形 ，下 面 曲 线 为Ｄ 点整流波形 。
电压 的直 流 电源 ， 但 有些 电源 只有 某 一 固定 电压 输 出 ，或有 些 电源 体 积偏 大 ，给 一 些 便携 式 电子 产 品及 小 型 的 电子 系 统使 用 带 来不 变 ，基 于 此 本 设计 研 究 一种 多输 出便 于 携 带 的直 流 稳压 电源 ， 它 将 电网交 流 电变 为 各种 需 要 的直流 稳 压 电源 。 为 保 证 设 计 实 现 ， 电路 基 于 Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ 仿 真 进 行 设 计 。Ｍ ｕ １ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍ 是 美 国 国 家 仪 器 公 司 推 出 的 原 理 电路 设 计 、 电路 功 能 测 试 的 虚 拟 仿 真 软 件 ， 它 具 有 较 为 详 细 的 电路 分 析 功 能 ，可 以 设 计 、 测 试 和 演示 各 种 电子 电路 。 ２ ． 设 计 任 务 及 方 案 设计 多路输 出直流 稳压 电源 ，即输 出± （ Ｌ ． ２ ５ Ｖ ２ ０ Ｖ ）任 意可调 电压 ；输 出 ±１ ２ Ｖ 电压 ；输 出 － ４ － ５ Ｖ 电压 。 设 计 的 直 流 稳 压 电 源 由 电 源 变 压 器 、 整 流 电路 、滤 波 电 路 和 稳 压 电 路 四 部 分 组 成 ， 如 图１ 所 示 。 其 各 部 分 主 要 完 成 的 作 用 是 ： 电 源 变 压 器将 交 流 电 网 电 压 ｕ ． 变 为 合 适 的 交 流 电 压 Ｌ Ｉ ｌ ； 整流 电路将 交流 电压ｕ 变 为 脉 动 的 直 流 电 压ｕ ：滤 波 电路 将 脉 动 直 流 电 压 Ｕ ， 转 变 为 平 滑 的直流 电压ｕ ； 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 一 的 稳 定
（ ２ ）
Ｌ Ｍ ７ ８ ０ ５ 和Ｌ Ｍ ７ ９ ０ ５ ￣ 出Ｍ 、Ｎ 分别为 ±５ Ｖ ， 其 正 电 压Ｅ 、Ｇ 、Ｍ 点输 出仿 真如 图８ 所 示 ， 负 正 电压 Ｆ 、Ｈ 、Ｎ 点输 出 仿 真 如 图９ 所示 ，由仿真可见 ， 实现了预期的设计。
由 于 每 个 周 期 内 ，Ｄ ． 、Ｄ 串联 与 Ｄ 、Ｄ 串联 各 轮 流 导 通 半 周 ，所 以 每 个 二 极 管 中 流 过 的 平 均 电流 只 有 负 载 电流 的 一 半 ，二 极 管 截 止 时 ． 每 个 二 极 管 承 受 的 最 高 反 向 电压 就 是 变 压 器 次 级 交 流 电ｌ ｉ ￣ ， ｕ 的 最大 值 。
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图１ ｉ流 稳 压 电 源 框 图
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闰７ 多路 输 出 稳 ｌ
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３ 单 元 电 路 设 计 ３ ． １ 变 压 器 降 压和 整 流 电 路 ２ ２ ０ Ｖ 交 流 电 首 先要 降 压 ， 以得 到 合适 的 电压 值 ， 其 降压 和整 流 电路 如 图２ 所 示 。根 据 设 计 任 务 ， 需 要 降 压 电 路 具有 ２ 路 输 出 ， 电源 变 压 器可 选 一 次输 入 ２ ２ ０ Ｖ Ａ Ｃ ，二 次输 出２ 个 绕组 均 为 ２ ０ Ｖ ， 其Ａ 点仿 真 波 形如 图３ 所示 ， 图中 两 条 曲线 分 别 为 输 入 交 流 电 压 波 形 和 降压 后 的波 形 ，Ａ 点相 位 与 输 入 相 同 ，Ｂ 点 相位 与输 入 相 反 。