張軒寧

摘要：本文通過(guò)Multisim 仿真模擬軟件模擬電路圖從而得到對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成本次設(shè)計(jì)。在電子線路的相關(guān)應(yīng)用中，電源會(huì)影響電路、電子儀器和電子設(shè)備的使用時(shí)常和性能，因此直流穩(wěn)壓電源占在電源技術(shù)中有重要地位。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)壓電源；電壓；濾波；仿真；測(cè)試

引言

當(dāng)下高性能的電子電路對(duì)于電源供電質(zhì)量的要求越來(lái)越高，如何設(shè)計(jì)出能滿足高性能電路要求的高精度電源便成為一大課題。直流穩(wěn)壓電源是一種能為負(fù)載提供穩(wěn)定直流電源的電子裝置。直流穩(wěn)壓電源的供電電源大都是交流電源，當(dāng)交流供電電源的電壓或負(fù)載電阻變化時(shí)，穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會(huì)保持穩(wěn)定。

1 設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）輸入電壓：220V、50HZ（ ）

（2）輸出電壓0～15V可調(diào)（ ）

2 直流穩(wěn)壓電源的基本原理

直流穩(wěn)壓電源是將220V、50HZ的交流電壓變化為直流電壓進(jìn)行輸出的裝置，由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路構(gòu)成，其作用分別為：①改變電壓值通常為降壓②交流變脈動(dòng)的直流③減小脈動(dòng)④進(jìn)一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力。（在分析電源電路時(shí)要特別考慮的兩個(gè)問題：允許電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10%，且負(fù)載有一定的變化范圍）基本框圖如下：

3 電路元件的選擇

3.1 整流電路中整流二極管的選擇

在橋式整流電路中，二極管D1、D3和D2、D4是兩兩輪流導(dǎo)通的，所以流經(jīng)每個(gè)二極管的平均電流為：

3.2濾波電路中電容的選擇

本次設(shè)計(jì)采用電容濾波電路。電容濾波電路充電時(shí)間常數(shù) （ 為二極管正向?qū)娮瑁┖苄《烹姇r(shí)間常數(shù) 較大，充電快而放電慢，達(dá)到濾波效果。

（1）輸出濾波電容

作用是使輸出電壓波形更平滑，減少負(fù)載對(duì)電源的影響。由于LM317穩(wěn)壓電路中已經(jīng)采用調(diào)整端旁路電容 抑制輸出紋波，相當(dāng)于輸出濾波電容。

（2）穩(wěn)壓器前小濾波電容C2

選取小濾波電容 。

（3）濾波電容C1

濾波負(fù)載不是純電阻時(shí)，一般有 取 時(shí)，計(jì)算得 結(jié)合實(shí)際情況，取

3.3 R1、R2阻值的確定

為使穩(wěn)壓器空載時(shí)能正常工作，R1中的電流應(yīng)?。?/p>

4 電路的仿真調(diào)試

4.1性能參數(shù)測(cè)試

（1）穩(wěn)壓系數(shù)的測(cè)量

參數(shù)說(shuō)明：穩(wěn)壓系數(shù)也叫電壓調(diào)整率，是指溫度和負(fù)載電阻不變的情況下，輸入電壓變化引起輸出電壓變化的程度。

4.2輸出電阻的測(cè)量

參數(shù)說(shuō)明：電源的內(nèi)阻越小越好，若內(nèi)阻過(guò)大，對(duì)電源的精準(zhǔn)度將造成影響，測(cè)量結(jié)果：

穩(wěn)壓源輸出電阻：

4.3測(cè)量結(jié)果分析

綜上所述，S系數(shù)較小，輸入變化對(duì)輸出電壓的影響較小，有助于保證輸出電壓受不受外界環(huán)境等因素的劇烈變化的影響。輸出電阻R為 ，是一個(gè)比較小的值。所以通過(guò)檢測(cè)滿足要求。

5 總結(jié)

通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我更加了解到了直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法，更為我提供了更加豐富的理論經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作能力，在實(shí)踐中鞏固了自己本科所學(xué)的知識(shí)。

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（作者單位：河北工程大學(xué)水利水電學(xué)院）