模拟电路课程设计报告
设计课题：直流稳压电源设计
班级电子
学号：
姓名：
指导老师：
完成日期：2012年
目录
设计务求……………………3
二总体设计思路………………………3
1．直流稳压电源设计思路………………………………3
2．直流稳压电源原理……………………………………3
3滤波电路——电容滤波电路…………………………5
4稳压电路………………………………………………7
5设计电路原理图……………………………………8
三．设计方法简介…………………… 8
四软件仿真结果分析………………10
五课程设计报告总结 ………………12
六参考文献 …………………………13
设计务求
1设计连续调直流稳压电源技术指标求：
①输出直流电压：U09→12v
②纹波电压：Upp〈5mV
③稳压系数：SV≤5 (波动超5％）
2设计电路结构选择电路元件计算确定元件参数画出实原理电路图
3拟实验方法步骤数表格提出测试需仪器元器件规格数量
4实验室MultiSIM88330软件画出电路图仿真调试测试性参数二总体设计思路
1．直流稳压电源设计思路
（1)电网供电电压交流220V（效值)50Hz获低压直流输出首先必须采电源变压器电网电压降低获需交流电压
（2）降压交流电压通整流电路变成单直流电幅度变化（脉动）
(3）脉动直流电压须滤波电路变成滑脉动直流电交流成份滤掉保留直流成份
（4）滤波直流电压通稳压电路稳压便基受外界影响稳定直流电压输出供电压表
2．直流稳压电源原理
1直流稳压电源
直流稳压电源种220V工频交流电转换成稳压输出直流电压装置需变压整流滤波稳压四环节完成
直流稳压电源方框图
图2 直流稳压电源方框图
中
（1）电源变压器：降压变压器电网220V交流电压变换成符合需交流电压送整流电路变压器变变压器副边电压确定
（2）整流电路利单导电元件50Hz正弦交流电变换成脉动直流电
（3）滤波电路：整流电路输出电压中交流成分部分加滤较滑直流电压
（4）稳压电路稳压电路功输出直流电压稳定交流电网电压负载变化变化
2整流电路
（1）直流电路常采二极单相全波整流电路电路图3示
图3 单相桥式整流电路
（2）工作原理
设变压器副边电压u2√2U2sinωtU2效值
u2正半周二极D1D2导通D3D4截止u2负半周D3D4导通D1D2截止正负半周部电流流负载电阻RL方致图4
图4单相桥式整流电路简易画法波形图
桥式整流电路中二极半周期导电流二极均电流等输出电流均值半 电路中二极承受反电压 （U2变压器副边电压效值)
3滤波电路——电容滤波电路
采滤波电路滤整流电路输出电压中交流成分电压波形变滑常见滤波电路电容滤波电感滤波复式滤波等
整流电路输出端负载电阻RL两端联电容量较电解电容C构成电容滤波电路图5示电路滤波电容负载联称联滤波电路
图5单相桥式整流电容滤波电路
图4出u2正半周时 电源u2通导通二极VD1VD3负载RL供电时电容C充电（电存储电容里t1～t2）输出电压uo＝uc ≈ u2uo达峰值u2减uo≥u2时VD1VD3提前截止电容C通RL放电输出电压缓慢降（t2～t3）放电时间常数较电容放电速度慢uC降时u2已开始升周期u2＞uo时电源u2通导通VD2VD4负载RL供电时电容C充电（t3～t4）周复始电路进入稳态工作负载图中实线示似锯齿电压波形整流输出脉动直流（虚线）相滤波输出电压滑
显然放电时间常数RLC越输出电压越滑负载开路（RL∞）电容放电回路输出电压保持u2峰值变
（1)输出电压估算
显然电容滤波电路输出电压电容放电时间常数τRLC关τ应远u2周期T分析实验表明
τRLC≥（3~5）T 2
时滤波电路输出电压式估算
UO≈12U2
（2）整流二极导通时间缩短存瞬间浪涌电流求二极允许通更电流子参数应满足
IFM＞2IVIO
(3）已知负载电阻RL情况根式子选择滤波电容C容量
C≥（3～5） T 2RL
容量偏输出电压UO降般均选择容量电解电容电容耐压应u2峰值时考虑电网电压波动素留足够余量
电容滤波电路负载力较差仅适负载电流较场合
4稳压电路
设计中常利电容器两端电压突变流电感器电流突变特点电容器负载电容联电容器负载电阻串联达输出波形基滑目选择电容滤波电路直流输出电压：Uo1(11~12)U2直流输出电流（I2变压器副边电流效值）稳压电路选集成三端稳压器电路稳压电路原理电路见图6
图6 稳压电路原理图
5设计电路原理图
图7 调（25V——36V)直流稳压电源
三．设计方法简介
(1）根设计求性指标选择集成三端稳压器
求输出电压调选择三端调式集成稳压器调式集成稳压器常见CW317CW337LM317LM337317系列稳压器输出连续调正电压337系列稳压器输出连调负电压调范围25V~36V输出电流 15A稳压部含流热保护电路具安全性优良易损坏方便等优点电压调整率电流调整率均优固定式集成稳压构成调电压稳压电源
输出电压表达式
式中125集成稳压块输出端调整端间固参考电压 电压加定电阻两端产生恒定电流通输出电压调节电位器 般精密电位器联电容器C进步减输出电压纹波
输出电压调范围：25V～36V
输出负载电流15A
满足设计求选LM317组成稳压电路
（2）选择电源变压器
1)确定副边电压U2：
根性指标求：Uomin3V Uomax9V
∵ Ui—Uomax≥(Ui—Uo)min Ui—Uoin≤（Ui—Uo）max
中：（UiUoin)min3V（Ui—Uo)max40V
∴ 12V≤Ui≤43V
范围中选 ：Ui14VUo1
根 Uo1(11~12）U2
变压副边电压：
2）确定变压器副边电流I2
∵ Io1Io
副边电流I2（15～2)IO1 取IOIOmax800mA
I215*08A12A
3)选择变压器功率
变压器输出功率：Po>I2U2144W
（3）选择整流电路中二极
查手册选整流二极IN4001参数反击穿电压UBR50V>17V
整流电流IF1A〉04A
（4)滤波电路中滤波电容选择
滤波电容式求
1）求ΔUi：
根稳压电路稳压系数定义：
设计求ΔUo≤15mV SV≤0003
Uo+3V～+9V
Ui14V
代入式求ΔUi
2)滤波电容C
设定IoIomax08At001S
求C
电路中滤波电容承受高电压 选电容器耐压应17V
注意： 容量电解电容定绕制电感分布电感易引起激振荡形成高频干扰稳压器输入输出端常 入瓷介质容量电容抵消电感效应抑制高频干扰
四软件仿真结果分析
1软件仿真电路图
2测电压
通调节滑动变阻器测输出电压9V~12V间
3测纹波
测纹波电压图知测纹波电压762
纹波系数越越稳定说明该直流稳压电源设置较合理
五课程设计报告总结
长时间探索课程设计终完成没做课程设计刚开始然课程设计题目确定选课程设计原理解集成直流稳压电源电路图改改花时间确定电路图通查阅资料慢慢懂集成直流稳压电源电路原理电路图中部分作通次课程设计懂系列稳压器样性LM系列稳压芯片较范围调节电压稳压电路相78系列稳压电路复杂LM系列稳压芯片连接电阻电位器参数选定固定计算公式电路设计误差更少设计出电路图进行仿真仿真定误差次课程设计题目选定硬件完成性测试受益匪浅懂电路元件性作课程设计毕业设计奠定基础次设计受益匪浅更进步解足处更进步巩固学知识更懂做事情动努力做学理知识实践中会真正发挥作通实践知识运现实中准备越充分实验越利古云：磨刀误砍柴工前期知识储备文献储备材料准备方法准备避免手忙脚乱充分预实验充满信心步脚印必头容忍开始步偷懒造成面总法排障碍态度决定切次试训更明白道理态度决定切认识做什事应抱着认真态度
通次直流稳压电源制作更深层次解实验程中学许课堂法学知识收获颇加深知识解巩固基础升华通身动手实践提高实际操作力次实训中受益匪浅
六参考文献
[1］康华光等．电子技术基础（模拟部分）(第五版）．北京：高等教育出版社2005
［2］陈晓文．电子线路课程设计．北京：电子工业出版社2004
［3]高吉祥编．电子技术基础实验课程设计．北京：电子工业出版社2002
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设计课题：直流稳压电源设计
班级电子
学号：
姓名：
指导老师：
完成日期：2012年
目录
设计务求……………………3
二总体设计思路………………………3
1．直流稳压电源设计思路………………………………3
2．直流稳压电源原理……………………………………3
3滤波电路——电容滤波电路…………………………5
4稳压电路………………………………………………7
5设计电路原理图……………………………………8
三．设计方法简介…………………… 8
四软件仿真结果分析………………10
五课程设计报告总结 ………………12
六参考文献 …………………………13
设计务求
1设计连续调直流稳压电源技术指标求：
①输出直流电压：U09→12v
②纹波电压：Upp〈5mV
③稳压系数：SV≤5 (波动超5％）
2设计电路结构选择电路元件计算确定元件参数画出实原理电路图
3拟实验方法步骤数表格提出测试需仪器元器件规格数量
4实验室MultiSIM88330软件画出电路图仿真调试测试性参数二总体设计思路
1．直流稳压电源设计思路
（1)电网供电电压交流220V（效值)50Hz获低压直流输出首先必须采电源变压器电网电压降低获需交流电压
（2）降压交流电压通整流电路变成单直流电幅度变化（脉动）
(3）脉动直流电压须滤波电路变成滑脉动直流电交流成份滤掉保留直流成份
（4）滤波直流电压通稳压电路稳压便基受外界影响稳定直流电压输出供电压表
2．直流稳压电源原理
1直流稳压电源
直流稳压电源种220V工频交流电转换成稳压输出直流电压装置需变压整流滤波稳压四环节完成
直流稳压电源方框图
图2 直流稳压电源方框图
中
（1）电源变压器：降压变压器电网220V交流电压变换成符合需交流电压送整流电路变压器变变压器副边电压确定
（2）整流电路利单导电元件50Hz正弦交流电变换成脉动直流电
（3）滤波电路：整流电路输出电压中交流成分部分加滤较滑直流电压
（4）稳压电路稳压电路功输出直流电压稳定交流电网电压负载变化变化
2整流电路
（1）直流电路常采二极单相全波整流电路电路图3示
图3 单相桥式整流电路
（2）工作原理
设变压器副边电压u2√2U2sinωtU2效值
u2正半周二极D1D2导通D3D4截止u2负半周D3D4导通D1D2截止正负半周部电流流负载电阻RL方致图4
图4单相桥式整流电路简易画法波形图
桥式整流电路中二极半周期导电流二极均电流等输出电流均值半 电路中二极承受反电压 （U2变压器副边电压效值)
3滤波电路——电容滤波电路
采滤波电路滤整流电路输出电压中交流成分电压波形变滑常见滤波电路电容滤波电感滤波复式滤波等
整流电路输出端负载电阻RL两端联电容量较电解电容C构成电容滤波电路图5示电路滤波电容负载联称联滤波电路
图5单相桥式整流电容滤波电路
图4出u2正半周时 电源u2通导通二极VD1VD3负载RL供电时电容C充电（电存储电容里t1～t2）输出电压uo＝uc ≈ u2uo达峰值u2减uo≥u2时VD1VD3提前截止电容C通RL放电输出电压缓慢降（t2～t3）放电时间常数较电容放电速度慢uC降时u2已开始升周期u2＞uo时电源u2通导通VD2VD4负载RL供电时电容C充电（t3～t4）周复始电路进入稳态工作负载图中实线示似锯齿电压波形整流输出脉动直流（虚线）相滤波输出电压滑
显然放电时间常数RLC越输出电压越滑负载开路（RL∞）电容放电回路输出电压保持u2峰值变
（1)输出电压估算
显然电容滤波电路输出电压电容放电时间常数τRLC关τ应远u2周期T分析实验表明
τRLC≥（3~5）T 2
时滤波电路输出电压式估算
UO≈12U2
（2）整流二极导通时间缩短存瞬间浪涌电流求二极允许通更电流子参数应满足
IFM＞2IVIO
(3）已知负载电阻RL情况根式子选择滤波电容C容量
C≥（3～5） T 2RL
容量偏输出电压UO降般均选择容量电解电容电容耐压应u2峰值时考虑电网电压波动素留足够余量
电容滤波电路负载力较差仅适负载电流较场合
4稳压电路
设计中常利电容器两端电压突变流电感器电流突变特点电容器负载电容联电容器负载电阻串联达输出波形基滑目选择电容滤波电路直流输出电压：Uo1(11~12)U2直流输出电流（I2变压器副边电流效值）稳压电路选集成三端稳压器电路稳压电路原理电路见图6
图6 稳压电路原理图
5设计电路原理图
图7 调（25V——36V)直流稳压电源
三．设计方法简介
(1）根设计求性指标选择集成三端稳压器
求输出电压调选择三端调式集成稳压器调式集成稳压器常见CW317CW337LM317LM337317系列稳压器输出连续调正电压337系列稳压器输出连调负电压调范围25V~36V输出电流 15A稳压部含流热保护电路具安全性优良易损坏方便等优点电压调整率电流调整率均优固定式集成稳压构成调电压稳压电源
输出电压表达式
式中125集成稳压块输出端调整端间固参考电压 电压加定电阻两端产生恒定电流通输出电压调节电位器 般精密电位器联电容器C进步减输出电压纹波
输出电压调范围：25V～36V
输出负载电流15A
满足设计求选LM317组成稳压电路
（2）选择电源变压器
1)确定副边电压U2：
根性指标求：Uomin3V Uomax9V
∵ Ui—Uomax≥(Ui—Uo)min Ui—Uoin≤（Ui—Uo）max
中：（UiUoin)min3V（Ui—Uo)max40V
∴ 12V≤Ui≤43V
范围中选 ：Ui14VUo1
根 Uo1(11~12）U2
变压副边电压：
2）确定变压器副边电流I2
∵ Io1Io
副边电流I2（15～2)IO1 取IOIOmax800mA
I215*08A12A
3)选择变压器功率
变压器输出功率：Po>I2U2144W
（3）选择整流电路中二极
查手册选整流二极IN4001参数反击穿电压UBR50V>17V
整流电流IF1A〉04A
（4)滤波电路中滤波电容选择
滤波电容式求
1）求ΔUi：
根稳压电路稳压系数定义：
设计求ΔUo≤15mV SV≤0003
Uo+3V～+9V
Ui14V
代入式求ΔUi
2)滤波电容C
设定IoIomax08At001S
求C
电路中滤波电容承受高电压 选电容器耐压应17V
注意： 容量电解电容定绕制电感分布电感易引起激振荡形成高频干扰稳压器输入输出端常 入瓷介质容量电容抵消电感效应抑制高频干扰
四软件仿真结果分析
1软件仿真电路图
2测电压
通调节滑动变阻器测输出电压9V~12V间
3测纹波
测纹波电压图知测纹波电压762
纹波系数越越稳定说明该直流稳压电源设置较合理
五课程设计报告总结
长时间探索课程设计终完成没做课程设计刚开始然课程设计题目确定选课程设计原理解集成直流稳压电源电路图改改花时间确定电路图通查阅资料慢慢懂集成直流稳压电源电路原理电路图中部分作通次课程设计懂系列稳压器样性LM系列稳压芯片较范围调节电压稳压电路相78系列稳压电路复杂LM系列稳压芯片连接电阻电位器参数选定固定计算公式电路设计误差更少设计出电路图进行仿真仿真定误差次课程设计题目选定硬件完成性测试受益匪浅懂电路元件性作课程设计毕业设计奠定基础次设计受益匪浅更进步解足处更进步巩固学知识更懂做事情动努力做学理知识实践中会真正发挥作通实践知识运现实中准备越充分实验越利古云：磨刀误砍柴工前期知识储备文献储备材料准备方法准备避免手忙脚乱充分预实验充满信心步脚印必头容忍开始步偷懒造成面总法排障碍态度决定切次试训更明白道理态度决定切认识做什事应抱着认真态度
通次直流稳压电源制作更深层次解实验程中学许课堂法学知识收获颇加深知识解巩固基础升华通身动手实践提高实际操作力次实训中受益匪浅
六参考文献
[1］康华光等．电子技术基础（模拟部分）(第五版）．北京：高等教育出版社2005
［2］陈晓文．电子线路课程设计．北京：电子工业出版社2004
［3]高吉祥编．电子技术基础实验课程设计．北京：电子工业出版社2002
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