模拟电子线路课程设计-串联型直流稳压电源

模拟电子线路课程设计题目:串联型直流稳压电源学院：班级：姓名：学号：同组人：题目串联型直流稳压电源设计要求稳压电路要加有放大环节以改善稳定性；输出电压在一定范围内连续可调；要加有保护电路技术指标输入交流电压：220V输出直流电压：VUo15~9输出电流：mAIo300稳压系数：1.0Or电路选择元件参数选择1.确定次级电压由于要求调整管不能工作在饱和区，需满足：CESOinUUU)2~5.1(maxImVUUUCESOin19)2~5.1(maxIminUIm为对应电网电压最低值（下降10%）时的整流输出值，有桥式整流的估算公式可得：2min2Im9.02.12.1UUUin可取VU192此时VUUVUUVUUIinIaxI5.209.01.251.18.222.1ImIm22.确定整流滤波电路参数桥式整流电路流过每个二极管的直流电流DI为最大电流的一半，则有：mAmAIIIOLD2253005.121)5.1(2121maxmax当电网电压升高10%时，每管承受的最大反向电压为VVUURM6.291921.121.12选用1N4001，参数为VURM50，AID13.电容的选取CCVtICCI为滤波电容放电电流，一般可取最大负载电流CV为滤波电容上电压在平均值上下的波动量t为电容放电时间，因为用桥式整流，最大放电时间可取交流电源的半周期（10ms）。本例取mAIC300，VVC3，mst10FFVtICCC1000310013.0选择耐压值应考虑电网电压最高，负载电流最小的最不利情况，即VVUUC6.291921.121.12max1C可选耐压35V，容量为F1000电解电容4.调整管的选取考虑到电网电压波动到最高值，负载短路时，整流滤波输出电压全部加在调整管两端，则调整管应该满足下列要求：VUUaxCEOBR1.25Im)(mAIILCM4505.1maxWUUIPOaxOCM2.7)(5.1minImmax选用2N4923，参数为VUCEOBR80)(，AICM1，WPCM30实际测量：1651，1701ber5.推动管的选择：VUUaxCEOBR1.25Im')(mAmAIICMCM7.21654501'mWPPCMCM441'可选2N1711，参数为VUCEOBR75)(，AICM1，WPCM8.0实际测量：120'1，krbe5.7'16.确定基准环节选,8.6VUZ，此时n=0.57，满足设计要求选用BZX85-C6V8，参数为mAIZ35，194ZrZD的工作电流mAIZ35，则6.148352.5mAVIUURZZO由于没有正好的6.148的电阻，所以使用147的电阻来代替7.确定取样电阻取流过取样电阻的电流为20mA，则6002012321mAVIURRRROVURRRRRUZO932321minVURRRRUZO153321max通过计算并调整解得1001R，2002R，3003R8.确定比较放大器参数Q3仍选用2N1711实际测量：1343，krbe2.23AmAIIOB2.15120165300'11maxmax33CI取3.5mAkmAVIUURROI25.3)1219(559.其他参数的确定Q4和4R组成限流型保护电路，因此Q4依然选用2N1711，14R5R是Q3的偏置电阻，通过调试，最终选用kR25的电阻10.验算输出电压OU4.91941342.2)100300(2134)1()(33''23533kkrrRRRAZbeu1.002.04.957.01120165170213'1115kAnrRrubeO满足要求经过仿真可知输出电压VVUO165.15~104.9基本满足要求经过方案设计，最终选定电路。仿真1.空载时的波形电路图：A通道：B通道：2.负载时的波形（负载12LR）电路图：A通道：B通道：3.输出内阻OR的测量等效电路图：空载：负载：根据上述空载和负载时B通道不同的波形图可知空载时的输出电压VUO984.11，负载时的输出电压VUO950.11'OLOLOURRRU'，12LR输出电阻034.0OR实验室测量1.负载LR空载，是输出电压VUO18.12时稳压管VUZ45.7调整管VUCE59.11电容VUC8.232.负载16LR时调整管VUCE6.11输出电压VUO1.12'3.输出内阻OR的测量空载时的输出电压VUO18.12，负载时的输出电压VUO1.12'OLOLOURRRU'，16LR输出电阻mRO106分析串联型直流稳压电源电路是由整流滤波、调整管、比较放大、基准电压、取样电路以及保护电路几个环节构成。电网电压通过变压器降压后得到符合电路需要的交流电压，然后再通过全桥整流转换成方向不变，大小随时间变化的脉动电压，再用电容滤波滤其分量，得到比较平直的直流电压。之后通过调整管的电压负反馈使得输出电压保持基本稳定。基准电压由稳压管D6提供，接到三极管Q3的发射极，Q3发射极电压（即基准电压）和基极电压近似相等（相差一个BEU，大约0.6V左右），Q3的基极电压就是采样电压，而Q3的基极连接到滑动变阻器2R上，通过滑动变阻器阻值的变化，由此提供了变化的输出电压。（自己参考书上的知识分析的，可能不是完全正确）在仿真中我遇到不少问题，比如一开始，不知什么原因，只要一接上负载电阻，输出电压就变得很小（大约是不接负载电阻时的一半），让我一度以为是自己的元件选的有问题，导致电源的输出内阻太大造成的，后来通过检查发现是变压器的问题，只要接上负载，变压器的输出电压就变小（大约是不接负载时的一半）。还有当我接上负载电阻时，发现输出波形出现锯齿状（如图所示），滤波之后的波形也发生较大的波动，同时电压值也变小了，我发现是因为我的滤波电容选的太小（只有500μF），当我将滤波电容加大到1000μF后，锯齿状得波形消失了，输出波形变得很平稳，滤波之后的波形的波动也减小了。我觉得发生这样的情况还有一部分原因是因为输出内阻的关系，不知是否是这样。由于仿真中的一系列元件的参数与实验室所用的元件型号和参数不相符，标准不同，以及仿真电路图与实验室所用电路图并不完全一样，导致了仿真结果与实验室实际测量出的结果并不完全一致，有一定的偏差，这是十分正常的。因为我在选择元件时都是选择参数超出计算值的很大一部分的元件，性能应当很好，在实际中用的话成本一定比较高，实验室所用的元件参数和性能一定不如仿真所用的元件，所以在实验室实际测量的结果就很自然就没有仿真结果好。同时，我在仿真电路中加了一个限流型保护电路，我想可能对电源的输出电阻的值产生一定的影响，而实验室中所用的电路并没有加这一个保护电路，这也许是仿真和实验室测量出不同输出电阻的原因之一。除此之外，实验室所用的采样电阻和偏置电阻的阻值和我在仿真中使用的电阻不一样，我想这也会导致测量结果的偏差。在实验室做实验时也遇到了问题，一开始我们发现不管怎么调整电位器的阻值，输出电压始终在1V左右，无法调整到12V。后来我们通过检查电路，发现这是由于稳压管被击穿的缘故所造成的，换一个稳压管后实验成功了。我觉得这次检查电路对我的学习十分有帮助，对电路的认识更加深刻，是很有意义的。本次课程设计是围绕课程内容，与课程内容和理论相结合，通过内容理论的学习并把理论的学习应用于实践，强化了我们对理论的了解，让我们对理论知识具体化，通过此课题，更能对串联直流稳压电压中原器件的各项参数及其作用进行深刻的了解，通过课程内容理论与实践相结合，对理论进行了加深，不再抽象。同时我通过对元件参数的计算，对串联型直流稳压电源电路的一些设计过程有了一定的了解，让我对模电课程有了更深的认识，也认识到自己的模电知识还是很贫乏，计算元件参数基本上都是仿照课程设计指导书上的计算公式和步骤来进行计算的，电路也是老师直接给的，自己还是没有能力进行独立的设计，这需要今后更深层次的学习。除此之外，我还通过本次课程设计对Multisim10软件的使用有了一些简单的认识，能够使用一些简单的功能，相信对我今后的学习十分有帮助。通过本次课程设计，我对模电课程有了比原来更深的把握，同时认识到模电知识的博大精深，要想对模电知识有一些更加完整的了解，需要我今后更深层次的学习。参考文献1.新电力《直流稳压电源设计及其串联应用》2.百度文库wenku.baidu.com3.道客巴巴在线文档分享平台模拟电子技术基础简明教程（第三版）高等教育出版社杨素行主编……