1仿真技术与应用过程作业及报告new

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1、长沙航空职业技术学院电子技术应用专业《仿真技术与应用（Multisim）》过程作业及报告班级电子0802学号19姓名杨泉指导教师欧阳红2010年9月29项目一直流稳压电源的设计与仿真1、稳压电源的指标分析及仿真电路绘制长沙航空职业技术学院电源的指标分析工作卡编号1-1所属项目电源设计计划课时4学时共页第页所用器材设备及软件名称序号名称型号（规格）数量序号软件名称版本备注1计算机11Multisim10.02串联直流稳压电源技术指标仿真分析报告1．总体要求设计一个串联型直流稳压电源电路并进行仿真。2．指标要求①输入电源：单相（

2、AC），220V±10%，50HZ±5%；②输出电压：DC：+3～+12V，连续可调；③输出电流：DC：0～800mA；④负载效应：≤5%；⑤输出纹波噪声电压：Vop-p≤10mV（有效值）；⑥保护性能：超出最大输出电流20%时立即截流保护；⑦适应环境：温度：0~40℃，湿度：20%~90%RH；3.串联直流稳压电源原理框图设计满足设计指标要求的串联直流稳压电源应当具有……几部分结构，原理框图如下：4．电路方案形式的确定根据性能指标要求，确定电路的基本形式，采用桥式整流、电容滤波、……组成的直流稳压电源，电路的基本形式如图1

3、-1所示。29图1-1……元件组成的直流稳压电路5.直流稳压电源的技术指标稳压电源的技术指标分为两类：一类是特性指标，另一类是质量指标。（1）特性指标①输入电压及其变化范围本项目中要求稳压电源输入的是220V市电，并且要考虑市电可能存在约10%的波动，将输入电压范围定在200V～240V。应当测试一下电源在输入电压波动的范围内能否稳压。②输出电压及其调节范围输出电压及调整范围决定了电源的适用范围，本项目中电源要求输出电压在3～12V内连续可调。在图1-1中，稳压电源的输出电压可通过Rp1调节，③额定输出电流额定输出电流即直流

4、稳压电源正常工作时的最大输出电流，它反映了电源带负载的能力，在本项目中，额定输出电流应为800mA。额定输出电流主要受两个方面的约束，一个方面是调整元件的最大允许电流和最大允许耗散功率，另一个方面还要考虑输出电压的稳定性。在设计过程中都应加以注意。（2）稳压电源的质量指标①稳压系数KU　稳压系数KU是指在负载电流和环境温度不变的条件下，稳压电源输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比，即稳压系数表征了稳压电源对电网电压变化的抑制能力。②电压调整率SU反映稳压电源对输入电网电压波动的抑制能力，也可用电压调整率表征。其定义

5、为：负载电流IL及温度T不变时，输出电压UO的相对变化量与输入电压变化量的比值，即KU的单位是：%/V。KU和SU越小，稳压性能越好。电压调整率通常也表述为：在负载电流和温度不变时，输入电压变化10％时，输出电压的变化量，单位为mV。③纹波系数Kγ直流电源输出电压中存在着纹波电压，它是输出直流电压中包含的交流分量。常用纹波系数Kγ来表示直流输出电压中相对纹波电压的大小，其定义为式中UOγ为输出直流电压中交流分量的总有效值，UO为输出直流电压。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④输出电阻RO　29当电网电压和

6、温度不变时，稳压电源输出电压的变化量与输出电流的变化量之比定义为输出电阻，即（Ω）输出电阻表征了稳压电源带载能力的大小，RO越小，带负载能力越强。⑤负载效应负载效应是指仅当由于负载的变化而引起输出稳定量的变化的效应。对于直流稳压电源，负载效应指电网电压和温度不变时，从空载到满载时输出电压的相对变化量。即：负载效应=6.绘制仿真电路原理草图根据电路的基本形式，在Multisim软件环境下绘制电源电路原理图7．元件参数计算根据电路的基本形式及设计要求计算电路元件参数（1）变压器选择①变压器次级电压的计算考虑调整管VT1两端电压差

7、大于3V以保证工作在放大区，整流滤波电路可能带来2V以下的电压波动，输出电压最高12V。整流滤波后电压最小值应为：2V＋3V＋12V=17。变压器次级输出电压U2min应该是：U2min＝17/1.2=14.2V。考虑电网电压可能下降10%，变压器次级额定电压至少为：U2min/0.9=14.2V÷0.9＝15.7V选择输出电压18V的变压器。②变压器功率的计算考虑电网电压上升＋10％时，整流滤波后最高电压UC1max=1.1×1.2×18=23.76V。最大输出功率约为：23.76V×800mA=19W,考虑变压器的效率约

8、0.7，应选择输入端功率大于19/0.7=27W的变压器。留一定余量，选定变压器18V/30W。（2）整流二极管及滤波电容的选取a)整流二极管VD1~VD4选IN4007,其极限参数为VRM≧50V，IF=1A。满足＞√2V2,IF=Iomax的条件。b)滤波电容由纹波电压和稳压系数确定，