模电课程设计仿真 直流稳压电源

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1、模拟电子技术基础课程设计姓名：学院：学号：指导老师：  一、设计任务 设计一个直流稳压电路，将220V的交流电转变为5V的直流电，并满足：1.输出电压5V 2.最大输出电流0.5A3.电压调整率<4% 4.电流调整率<4% 5.纹波系数<5% 二、设计思路输入的220V信号通过变压器变为较小的、接近5V的交流电，整流电路选用桥式整流，将交流电压变为脉动的直流电压。 脉动的直流电压通过滤波电路变为平滑的直流电压，最终稳压电路将平滑的直流电变为稳定性好的直流电。三、单元设计1.电源变压器  这里选用1

2、5:1的线圈，是变压后电压在17V左右。2.桥式整流电路  这里采用的整流电路是桥式整流，由四个二极管组成电桥的形式，使得交流电流流过可以形成单方向的全波脉动电压。3.滤波电路在滤波电路中选择电解电容。由于整流后的输出波形中含有较多的纹波，因此在整流电路后接入滤波电路除去整流电路的纹波。一般取 τ≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。4.稳压电路在此用7805进行对电路的稳压作用。由于7805三端稳压IC内部有过压保护，过流保护、过热保护等功能，能够实现稳定输出电流。可以用此电路减少噪声影响

3、，减小误差。四、电路仿真1.输出电压值 启动电路后，由电压表读熟得，输出电压为5V。且通过示波器可知，该输出信号为直流信号。1.最大输出电流 连接好电路，保持稳压电源的输入电压为220V=，接一个变阻器作为负载，串联一个毫安表，通过改变变阻器的阻值使输出电压降低5%左右，测量此时的电流I 。计算得输出电压降低为4.75V左右时为最大输出电流。此时最大电流为476.55mA。1.电压调整率和电流调整率 测试方法：   a.设置可调负载装置，使电源满载输出；   b.调节AC SOURCE，使输入UI

4、电压为下限值，记录对应的输出电压U1（这里分别测得输入电压比220V增大和缩小10%）；  c.增大输入电压到额定值，记录对应的输出电压U0；  d.调节输入电压为上限值，记录对应的输出电压U2；  e.按下式计算：  电压调整率={(U- U0)/U0}×100％  式中：U为U1 和U2中相对U0变化较大的值，电流调整率Si=(U2-U1)/U0*100%。UIU1U2242+0.019-0.02122000198+0.022-0.020计算得电压调整率为0.01% , 电流调整率为0.019

5、%。2.纹波系数 纹波系数=纹波电压/输出电压。计算得，电路的纹波系数=317.774uV/5V，近似为0，满足设计要求。五、问题解答1.电容C1、CI、CO有什么要求，一般如何选择？  答：电容放电的时间τ=LRC越大,放 电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。一般取τ≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。        2.电流调整率由什么参数决定，如何降低？ 答：通常以单位输出电压下的输出电压变化值的百分比来表示直流稳压电源的电流调整率。 要降低电流调整率，降低空载

6、电压，适当减小负载电流或降低工作频率。3.如何减小纹波？ （1）低频纹波抑制的几种常用的方法： a、加大输出低频滤波的电感，电容参数，使低频纹波降低到所需的指标。b、采用前馈控制方法，降低低频纹波分量。 （2）高频纹波抑制的目的是给高频纹波提供通路，常用的方法： a、提高开关电源工作频率，以提高高频纹波频率，有利于抑制输出高频纹波。b、加大输出高频滤波器，可以抑制输出高频纹波。c、采用多级滤波。六、心得体会本次实验的电路搭建并不复杂，关键是要计算出各个单元电路器件的合理参数，以满足设计要求。我从网

7、上查到了电压调整率，电流调整率，以及纹波系数的意义和计算方法，然后自己试着搭建好了电路。仿真的过程加深了我对电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路在直流稳压电源中的作用的了解。尽管模拟电路这门课程结束了，但我希望以后能尝试着更多地使用仿真软件参与电子设计。