2022年模拟电子技术课程方案之直流稳压电源 .pdf

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1、个人资料整理仅限学习使用模拟电子课程设计题目名称：直流稳压电源姓名：张昊学号： 2018122447 班级：光信111 淮海工学院理学院光信息系直流稳压电源模电实验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页个人资料整理仅限学习使用一 设计题目：直流稳压电源二.设计的目的和要求：设计的目的： 模拟电子技术课程设计是模拟电子技术基础课程的实践性教案环节，通过该教案环节，要求达到以下目的：1. 学习直流稳压电源的设计方法；2. 研究直流稳压电源的设计方案；3. 掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。4. 能够进一步掌握模拟电子

2、技术的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力； 5. 能够基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力； 6. 熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础设计要求1. 设计时要综合考虑实用、经济并满足性能指标要求； 2. 必须独立完成设计课题；3. 合理选用元器件； 4. 按时完成设计任务并提交设计报告。5. 输出电压可以在310v 连续调节，且输出电流可扩展。6. 要求同学们适当考虑如何采取短路保护措施。并在实验过程中切忌由于操作不慎，发生输出短路，烧毁变压器。用Multisim仿真，并在万用板上焊接调试。三 题目分析及实验原理

3、：分析：由设计原理可知直流稳压电源应由几部分组成，而且各个部分相对独立，因此，在进行设计电路的时候我们采用各个部分分别设计，独立选择元器件，独立测试的方法，最后将这几部分进行组装和调试，最终达到设计完整直流稳压电源电目的。原理：直流稳压电源一般包含四个组成部分，即电源变压器、整流电路、滤波器和稳压电路。如下图所示。交流电源变压器整流电路滤波电路稳压电路精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页个人资料整理仅限学习使用电路框图整流与稳压过程各个组成部分的作用分别为，电源变压器：一般的电子设备所需要的直流电压较之交流电网提供的2

4、00V 电压相差较大，为了得到输出电压的额定范围，就需要将电网电压转化到合适的数值。所以，电压变换部分的主要作用就是将电网电压变为所需要的交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。整流电路：整流电路的作用是将变换后的交流电压转换为单方向的脉冲电压。由于这种电压存在着很大的脉动部分，因此，一般还不能直接用来给负载供电，否则，纹波会严重影响到负载的性能指标。滤波电路：滤波部分的作用是对整流部分输出的脉动直流进行平滑，使之成为含交变成分很小的直流电压。也就是说，滤波部分实际上使一个性能较好的低通滤波器，且其截止频率一定低于整流输出电压的基波频率。稳压电路：尽管经过整流滤波后的电压接近于直流电

5、压，但是其电压值的稳定性很差，受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电压的基本稳定。四整体构思：通过参考资料，画出电路图，然后利用Multisim 软件进行模拟，观察电路模拟后的效果，然后，做相关改进。在设计的电路达到预期的目标后，准备相关的电子元器件，在万能电路板上进行焊接，待焊接完毕后，利用相关交流电压源，万用表进行检测所焊接的电路板的效果。稳压电源的设计可以分为以下三个步骤：1）根据稳压电源的输出电压Uo、最大输出电流 Iomax，确定稳压器的型号及电路形式。2）根据稳压器的输入电压，确定电源变压器副边电压u2 的有效值 U2；根据稳压电源的最

6、大输出电流I0max，确定流过电源变压器副边的电流I2 和电源变压器副边的功率 P2；根据 P2，从表 1 查出变压器的效率 ，从而确定电源变压器原边的功率P1。然后根据所确定的参数，选择电源变压器。3）确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大反向电压和滤波电容的电容值和耐压值。根据所确定的参数，选择整流二极管和滤波电容。设计举例：设计一个直流稳压电源，性能指标要求为纹波电压的有效值稳压系数五具体实现：画出总体方框图和原理图并给出说明。原理图可以电脑画。也可以把原理图放在附录中）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共

7、7 页个人资料整理仅限学习使用实验：a、根据参考图连线，再在12V 输出端加上滑动变阻器使得输出在3-10V 可调。b、检查焊接并确认无误后接通电源进行测试；c、用示波器看看各点路的波形。设计电路框图如图所示：六各部分定性说明以及定量计算：稳压电路滤波电路整流电路变压器交流电源精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页个人资料整理仅限学习使用整流电路滤波电路精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页个人资料整理仅限学习使用经模拟后，原来为21V 的交流电，

8、在电路的作用下，输出电压约为13V 左右。七在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施：稳压部分的安装集成稳压器要安装适当的散热器，根据散热器的安装的位置决定是否需要集成稳压器与散热器之间绝缘，输入端加直流电压可用直流电源作输入，也可用调试好的整流滤波电路作输入），滑线变阻器作等效负载，调节电位器，输出电压随之变化，说明稳压电路正常工作。注意检查在额定负载电流下的稳压器的发热情况。最初的电路模拟后，得到的直流电压很小。但在万能电路板上焊接完成后，在检测时的效果并不是很好，分析后，可能与整流桥及 1B4B42）有关，但是时间有限具体原因有待进一步查明。一开始连线出错，后来手机查资料：1.连线是否正确

9、检测的方法通常有两种方法：1）按线查找。这种方法的特点是，根据电路图连线，按一定顺序一一检查安装好的线路，由此，可比较容易查出错线和少线。2）按照实际线路来对照原理图电路进行查线。这是一种以元件为中心进行查线的方法。把每个元件引脚的连线一次查清，检查每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但可以查出错线和少线，还容易查出多线。为了防止出错，对于已查过的线通常应在电路图上做出标记，最好用指针式万用表“欧姆1”档，或用数字万用表的“二极管档”的蜂鸣器来测量元器件引脚，这样可以同时发现接触不良的地方。八设计心得体会：这次模电实验很有趣，也很有挑战力，原本以为自己组抽到的是比较简单的一个科目，可是后来才

10、发现原来什么都不简单，当自己亲自动手做的时候。记得以前在网上看过有关课程设计的一段话：“课程设计是培养学生综合运用所学知识发现提出分析和解决实际问题锻炼实践能力的重要环节是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异。”而且我深刻意识到只要用心去做，就会有意想不到的收获。这一次的课程设计告诉我生活不是想象中的那么简单。一个学期结束了，在上了这么久的模拟电子技术基础简明教程，在最后的一次课程设计中，我发现了许多的问题。发现自己对模电这门课还存在很多的不足之处，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页个人

11、资料整理仅限学习使用理论知识的理解不是很深。实验那周开始老师组织我们进行课程设计的实训，短短几天，我觉得收益颇多。首先，从课程设计本身来说，我学到了很多东西，巩固了课堂上学到的模拟电子技术的应用知识这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。希望以后能在马老师的带领下再次去做实验或是课程设计！九参考文献：1. 杨素行 模拟电子技术基础简明教程第三版）高等教育出版社2. 模拟电子技术基础简明教程教案指导书 第三版）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页