模拟电子线路专业课程设计.doc

模仿电子线路课程设计

题目：串联型直流稳压电源
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一、 题目：串联型直流稳压电源
二、 设计规定
1. 稳压电路要加有放大环节以改进稳定性；
2. 输出电压在一定范畴内持续可调；
3. 要加有保护电路；
三、 技术指标
1. 输入交流电压：UI=220V，50Hz
2. 输出直流电压：U0=9~15V
3. 输出电流：I0
4. 稳压系数：R0
四、设计过程
1．选电路
基本原理：
串联型直流稳压电源是由变压器、整流、滤波和稳压四某些构成。 桥式整流电路加上电容滤波后,使输出波形更平滑,并可以提高输出直流电压;稳压某些,普通有四个环节:调节环节、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一某些馈送给比较放大器与基准电压进行比较,产生偏差电压经放大后去控制调节管基极电流,自动地变化调节管集-射极间电压,补偿Uo变化,从而维持输出电压基本不变。
1）三段集成稳压电路

三端集成稳压电路

2）分立元件构成稳压电路

分立元件构成稳压电路

三端集成稳压电路与分立元件构成稳压电路比较：
三段集成稳压器具备体积小、可靠性高以及温度特性好等长处，并且使用灵活以便，芯片里只引出了三个端子，分别接输入端、输出端和公共端，基本上不需外接元件。芯片内集成了各种保护电路，使用更加安全、可靠。但分立元件构成稳压电路价格低廉，性价比高，操作以便，更合用于学生实验，让咱们更好理解其内部原理特性。
2.元件参数选取
1）变压器次级电压拟定
稳压管直流输入电压

取UI=23V，则变压器次级电压有效值为
V
由于输入为220V交流电压,因此变压器初级线圈与次级线圈扎数比为： 取
考虑到电网电压有%10波动，

2)调节管选取
考虑到电网电压波动到最高值，负载短路时，整流滤波输出电压所有加在调节管两端，则调节管应当满足下列规定：
①最大集电极容许电流ICM

普通去
②集电极和发射极之间最大容许反向电压U（BR）CEO

③集电极最大耗散功率PCM

选用2N3439：
实际测量： rbe
推动管T2选取：

因而，推动管选用2N3903:
3)整流电路参数拟定
桥式整流电路流过每个二极管电流ID为整流电路输出电流一半，即

当电网电压升高10%时，每管承受最大反向电压为

选用1N4001，参数为
4）滤波电路参数拟定
电容选用

为滤波电容放电电流，普通可取最大负载电流
为滤波电容上电压在平均值上下波动量
t为电容放电时间，因桥式整顿，最大放电时间可取交流电源半周期（10ms)

选取耐压值应考虑电网电压最高，负载电路最小不利状况，即

因而电容C可选耐压35V，容量为600uF电解电容
5）拟定基准环节
选用大功率型稳压管1N4735A，其稳定电压，最小电流，最大电流
在输出电压调节范畴较大时，要使选定限流电阻R满足：

，选用、
6）拟定采样电阻
为了提高比较放大器放大倍数，减小影响，应使
选大某些，考虑空载功耗不能太大，设计时应满足,普通取20mA左右。考虑比较放大管基极管压降UBE
取,则

7）拟定比较放大器参数
T3仍选用2N3903
实测：

(取标称值)
8）限流型保护电路选用
限流三级管选用小功率2N3903，限流电阻R4选用2Ω，当通过其电流超过300mA时，限流三极管导通，将复合调节管基级电流分流掉一某些，于是限制了其电流增长，保护了调节管。
3. 仿真电路图

4.仿真成果
1）通过调节滑动变阻器R2阻值可得到9~15V稳定直流电压

副边电压、经整流后电压UI以及UCE两端电压：

不接负载时，输出波形为：

接负载R=100Ω时，输出波形为：

2）求解输出电阻等效电路图为：

用Multisim10模仿仿真测量数据:
当RL=∞时,Uo=11.333V;当RL=50Ω时，U'o=11.042V;
计算得出：

通过以上计算,串联型直流稳压电源测量值和理论计算相符,实际线路满足设计指标规定。这比实际在实验室中测量要精准诸多。
五、 实验室测量
1. 输出电压调节为12V时，
1）空载时：调节管两端电压
电容两端电压
2）负载时：调节管两端电压
电容两端电压
2.调节电位器，观测三极管两端变化
随着电位器阻值增长，调节管两端电压也增长
3.空载时，测量输出电压为：
负载时，测量输出电压为：

六、 设计感想
通过本次串联型稳压电源设计，使我对Multisim这款电路模仿软件有了更进一步掌握。同步，让我对串联型稳压电源工作原理有了实质性理解。通过对稳压电路变压、整流、滤波电路以及最后取样电路设计，让我从中受益匪浅，提高了分析解决问题能力。
这次课程设计是一次理论联系实际过程，在这次课程设计中遇到了许多实际问题，在理论上对的成果也许会在实验中浮现各种意料之外成果，这就要咱们在设计过程中从实际出发，尽量多地考虑各种因素对实验影响。此外，在遇到问题时要学会用理论联系实际办法分析问题，解决问题。
回忆这次课程设计，到当前尚有许多感触，计算参数到最后仿真成功使我懂得了理论联系实际重要性，只有理论是远远不够，只有把所学理论与实践相结合起来，从理论中出结论，在实践中检查理论，才干真正掌握知识，从而提高自己实际动手能力和独立思考能力。
七、 参照文献
《模仿电子技术基本简要教程》(第三版）
.com （各种元器件参数）