输出可调串联型稳压电源的设计仿真.doc

模拟电子技术课程设计报告书 课题名称 输出电压可调串联型稳压电源设计 姓 名 学 号 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程 指导教师  2014年 12 月28日 一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个输出电压可调串联型稳压电源并使用Multisim12.0软件进行仿真实验 要 求： 输出电压可调范围为18-36V。 2.电压调整率低于5%； 3.纹波电压峰值小于10mV ； 4.采用Multisim12.0进行仿真，验证和完善设计方案。 指导教师签名： 年 月 日 二、指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 三、成绩 验收盖章 年 月 日 输出电压可调串联型稳压电源设计 1 设计目的 （1）通过运用模拟电子技术的相关知识设计一个元件，来达到熟悉相关知识件的目的。 （2）了解组成及工作原理。 熟悉的设计制作。 了解。 设计一个输出可调串联型稳压电源电路： （1）通过调节取样电阻中滑动变阻器使输出电压可调范围为18-36V，并能实现稳压输出。 （2）选择最具优势的各部分电路，如：变压电路、整流电路、滤波电路、稳压模块、电压跟随器、取样电路等的选择。 （3）将已经选择好的各部分电路组合使之构成完整的电路图。 3 设计过程 3.1方案论证 该稳压电源由变压、整流、滤波、输出可调稳压电路组成。系统总方框图如图.1所示： 图3.1输出可调串联稳压电源总体框图 工作原理：220V交流输入由变压器变压，再经整流滤波变为直流，最后由可调稳压电路实现稳压输出可调。输出可调稳压电路由稳压模块、取样电路和电压跟随器组成。通过调节取样电路滑动变阻器，改变其上部分电压和值。再通过电压跟随器反馈给稳压模块，使取样电路上部分电压之和等于稳压器的输出电压，来实现输出可调。 3.2电路设计 （1）变压整流电路设计 变压整流电路的设计如图3.2.1所示。 工作原理：电源变压器使用变压范围为220V-12V，额定功率10W，额定电流1A的变压器。整流电路采用单相桥式整流，利用二极管的单向导通性，用四个二极管接成电桥形式，两两轮流导通使交流变直流。本设计采用1G4B42整流桥。 图3.2.1 变压整流电路图 （2）滤波电路设计 滤波电路设计如图3.2.2所示。 工作原理：滤波电路采用电容滤波，大电容滤低波，小电容滤高波。电容滤波电路简单，纹波较小，负载直流电压较高。 图3.2.2 滤波电路图 （3）输出可调稳压电路设计 输出可调稳压电路设计如图3.2.3所示。 工作原理：输出可调稳压电路由稳压模块LM7812、LM358构成的电压跟随器、取样电路组成。输入电压经过整流滤波后由稳压模块LM7812稳压输出。输出可调由取样电路通过调节Rp改变R1与Rp上半部分的电压和值，再由电压跟随器反馈给LM7812来实现输出可调。 图3.2.3 稳压电路图 （4）整体电路的设计与分析 由上面各部分电路设计方案的论证以及所选择的电路可设计出如图3.2.4所示的输出可调串联型稳压电源。 图3.2.4 输出可调串联型稳压电源电路图 4 调试与结果 （1）反复检查电路的可行性，并运用Multisim12.0进行仿真，找到相应的元件，注意连接好各部分电路。 （2）对变压、整流、滤波、输出可调稳压电路进行分模块测试，使满足电路设计要求。 （3）仿真测试：通过调节Rp测试输出电压，调节输入电压测试电压调整率，用示波器测试纹波等。 （4）仿真结果及分析： a.输出电压（空载）可调范围： 调节Rp测试输出电压范围。仿真结果如图4.4.1所示。 （a）输出电压最小值 （b）输出电压最大值 图4.4.1 如图4.4.1所示，稳压电源仿真输出电压范围为17.802-36.197V，与设计要求误差在0.2V内，满足设计要求。 b.纹波： 用示波器测试纹波，仿真结果