直流稳压电源Multisim仿真
基于Multisim12可调直流稳压电源设计与仿真
基于Multisim12可调直流稳压电源设计与仿真李洋洋【摘要】通过Multisim12虚拟电子实验平台对可调直流稳压电源进行设计，并利用虚拟仪表测量电路参数、分析电路性能、完善电路设计。
经仿真测试，该可调直流稳压电源性能良好、工作可靠，输出电压和电流、稳压系数等重要性能指标均满足电工电路实验对直流电源的需要。
运用Multisim12设计电路，有效地提高了设计速度，节省了设计时间，降低了设计成本。
%We design the adjustable DC stabilized voltage supply based on Multisim12 virtual electronic experimental platform, and use virtual instrument measure circuit parameters,analyze circuit performance and improve the design.Through simulation test, the voltage supply is good performance and reliable.The important performance indexes of voltage supply meet the requirement of elec-tric circuit experiments,such as output voltage and current,voltage stability coefficient,ing Multisim12 design circuit effective-ly improve the design speed,save design time,and reduce the design cost.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2016(014)005【总页数】4页(P41-43,78)【关键词】Multisim12;直流稳压;实验电源;仿真测试【作者】李洋洋【作者单位】辽宁工业大学工程训练中心，辽宁锦州 121001【正文语种】中文【中图分类】TM02电工电路实验中，常需要直流电源供电，本文根据实验教学需求，设计了一款以集成器件为核心的可调直流稳压电源，电压0～30 V连续可调，并使用Multisim12虚拟电子实验平台对设计方案进行仿真分析［1］、电路优化改进，极大地提高了设计速度，降低了设计成本［2］。
基于Multisim12的直流稳压电源设计与仿真
内燃机与配件基于Multisim12的直流稳压电源设计与仿真刘金云(湖北工业职业技术学院，十堰442000)摘要：通过Multisiml2电子电路计算机仿真设计软件对直流稳压电源进行设计，并利用虚拟仪器仪表测量参数、分析电路性能、优化电路设计。
关键词：Multisim12;直流稳压电源;设计;仿真0引言在电子设备中，电源电路是必不可少的部分。
电子设 备要稳定可靠的工作，必须有性能良好的电源电路，直流 稳压电源作为直流能量的提供者，在各种电子设备中有着 极其重要的地位，其性能直接影响到电子设备的精度、稳 定性、可靠性。
本文介绍使用Multisiml2电子电路计算机 仿真设计软件设计的一款由分立元件构成的直流稳压电 源，通过仿真对设计电路进行分析、优化、改进，极大地提 高了设计效率，降低了设计成本。
1设计方案与指标图1方案如图所示，包括降压、整流、滤波、稳压等4部分。
电源变压器将220V交流电降低成合适的交流电，经过整 流后变成单向脉动的直流电，滤波电路滤除交流成分，得 到较为平滑的直流电，稳压电路使输出的直流电压基本不 受电网电压波动和负载变化的影响，从而获得足够高的稳 定性能。
根据此方案设计输出电压12V，电流3A的直流稳 压电源。
2电路设计与元器件选择2.1变压器的选择对直流稳压电源来说，确定变压器的绕组电压是非常 关键的，设定低了，有利于降低稳压电路的损耗及散热，但 输出电压的稳定性会下降；设定高了，损耗会增加，必须加 大散热器的体积。
由U2=12V可估算变压器次级线圈电压 的有效值约为15V，由If)_M A x=3A计算变压器副边功率P2= U2x I2=15x3=45W,原边功率 Pi=P2/浊=45/0.7抑64.29W，B 变压器的总功率P=(P1+P2)/2抑54.65W。
因此，可选用输入 220V，输出15V，功率为100W的工频变压器。
2.2整流电路选择整流电路中，二极管的选型需要考虑以下参数：2.2.1二极管正向导通时的平均电流通常情况下，整流二极管的正向电流I f由ic的平均值 来决定其最大额定值。
基于LM723CN的直流稳压电源的设计与Multisim仿真
（ 上接８ ４ 页） 物 相 似 ，测 量 数 据 、波形 和 特 性 曲线 如 同在 真 实 仪 器 上 看到 的 。
生
３效 益 分析
【 参考文献 】
… １杜喜 昭 石 秀华 ， 赵 丽 强 油 田抽 油机 数 据 采 集 实 时监
控 系统 测控技 术， ２ ０ １ ０ ， ２ ９ （ ９ ） ： ５ １ ５ ３
（ １ ） 油 井生 产 预警 、诊断 水 平大 幅 提 高 。运 用油 井 生 产 动 态 预 警 体 系 ，能 够 怏 速 、及 时 发 现 油 井 生 产 异 常 情 ７ 兄，提 高 了油 井 正常 运 转 时 率 ；实 现 了 油井 功 图 、系 统效
（ ２） 为 节能 降 耗技 改 措施 的 实 施提 供 了有 力 的技 术 支 撑 。 实现 了油 井 平 衡 度 、 Ｈ耗 电 、功 率 凶数 等能 耗 指 标 的 自动在 线 汁算 ，通 过能 耗 查 询 系统 ， 自动化 数 据 的 智 能 应 ＿ ｝ ｝ ｛ 水平 和应 用 层 次进 一步 提 高 ，取 得 了较 好 的节 能 效 果 ， 增 创 了经 济效 益 。运 用功 率 凋平 衡技 术 调 平衡 １ ２ ６ 井 次 ，累 计 节 电４ ５ ． ９ ９ ×ｌ （ ） ‘ ｋ Ｗ・ ｈ ；利 用住 线监 控 电流 载荷 曲线变 化 情 况 及 时 优 化 油 井 清 防 蜡 周 期 方 法 ，避 免 结 蜡 躺 井 ２ ２ 井 次 ，节约清 蜡 剂 费＿ ｝ ｝ ｊ ３ ２ ． ５ 万元 。
的 设 备巡检 保 养工 作 。 （ ４）利用 系统 采集 的温 度压 力变化 情 况 监控 预 警 油井 油 井 及 流 程生 产运 行 情 况 。 当 系统 采集 的 压 力 温 度变 化 较 大 时 ．立 即 到现 场 落 实 油 井 生 产情 况 ，首 先 判 断 油井 是 否
基于Multisim的直流稳压电源设计
１ ． １初 选 电 路
根 据 设 计 题 目 要 求 ，输 出 电 流 为 １ ０ ０ ｍＡ 较
大 ， 所以选 用由两个三极管组成 的复合管 ， 从 稳
这里选取 ２ Ｎ２ ２ ２ ２ 。 取 样 电路 ， 为 了提 高 稳 定 性 ， 要 使 通 过 取 样
电阻 Ｒ 、 ＲＰ、 Ｒ８ 的 电 流 比 Ｖ４基 极 电 流 大 得 多 ，
作区 ， 在 此 可 对 电 路 原 理 图 进 行 编 辑 和 测 试 。 首 先 ， 将 初 选 电路 原 理 图 中 的 所 有 元 器 件 ， 分 类 从
元 器 件 库 中 调 出 来 。 方 法 是 在 元 器 件 库 工 具 栏
中， 单 击 包 含 该 元 器 件 的 图标 ， 打 开该元器件库 ， 从 元 器 件 库 中 将 该 元 器 件 拖 拽 至 电 路 工 作 区 。例 如 ： 放 置 Ｖ１ ， 单 击 三 极 管 元 器 件 库 图 标 ， 打 开
置 所 有元 器 件 。元 器 件放 置 完 后 ， 要 精 心 布 局 元
１ ． ２ ． ４放 大确 保 元 器 件 分 布合 理 、 美观 。
维普资讯
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图 １ 串 联 型 直 流 稳 压 电 源 原 理 图
图 ２ 仪 器 工 作 状 态
２ ． ２导 线 的连 接
元器 件 放 置 完 毕 后 ， 进行连线 ， 按照原理 图， 将 鼠标 指 向元 器 件 的管 脚 使 其 出 现 实 心 小 十 字 ， 按 下 鼠标 左键 ， 拖 拽 出 一 根 导 线 并 连 接 至 相 关 元
基于Multisim的5V直流电源仿真及现象分析
基于Multisim 的5V 直流电源仿真及现象分析摘要：5V 直流稳压电源是最为常见的直流电源类型，而对于初学者，在实际制作过程中，一旦电路出现故障，通常无法快速找出问题所在。
因此，电路设计前利用Multisim 软件进行电路现象仿真，对于实验中快速判断故障源，解决电路问题具有重要意义。
关键词：直流电源；Multisim ；仿真；故障中图分类号：TP391文献标识码：A 文章编号：2095-0439（2019）03-0142-03（安徽医学高等专科学校医学技术系安徽合肥230001）直流电源是电子产品设计中必备的供电模块。
在实验室环境下，最常用的方法是利用变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路进行的直流电源的设计。
本电路虽然简单，但是对于初学模拟电路课程的学生来说，在实际电路设计及故障排查方面，还是会出现各种各样的问题。
如果借助Multisim 进行电路现象仿真，总结仿真现象及数据值，将对学生在电源电路设计及制作上起到重要的指导作用，避免不必要的实验时间消耗，且便于帮助学生排查故障，顺利完成实验设计[1]。
一、实验原理直流电源模块总的来说包括整流电路、滤波电路和稳压电路三个部分[2]。
整流电路通常采用单相桥式整流电路，如图1所示，输入电压为日常用电220V ，变压器变比约为25，变压器二次侧电压9V 左右，经桥式整流电路整流二极管D1、D4和D2、D3的分别导通，使电阻上获得均为正向流动的电流，将交流电变为直流电，R1开路情况下电压理论值约为8.1V 。
由于整流电路输出电压脉动较大，因此需要后续滤波电路进行滤波。
对于小功率场合，滤波电路通常为滤波电容，通过电容的充放电，达到降低整流输出电压脉动的目的。
电容通常选择容值较大的低频电解电容，以期获得较为平滑的电压曲线。
为得到平滑的负载电压，通常选择C ≥(3~5)T/(2R L )[3]。
若电阻R L 为50Ω，取C ≥5T/(2R L )，则工频情况下C ≥1000μF ，此处取C =1000μF 。
直流稳压电源Multisim仿真资料
c、桥式整流
图13直流稳压电源仿真图-桥式整流电路
按照上图要求连好电路图，设定好相关参数，点击运行，测量变压器副边交流电压（AC+）的有效值及整流电压（ZL）有效值，填入下表。
变压器副边电压
AC+（V）
整流电压
ZL（V）
使用示波器观察变压器副边交流电压（AC+）与整流电压（ZL）的大小与相位的关系，画在下图中，并标出各自名称。
图10变压器副边交流电压（AC+）及整流电压（ZL）波形
b、全波整流
图11直流稳压电源仿真图-全波整流电路
按照上图要求连好电路图，设定好相关参数，点击运行，测量变压器副边交流电压（AC+）的有效值及整流电压（ZL）有效值，填入下表。
变压器副边电压
AC+（V）
整流电压
ZL（V）
使用示波器观察变压器副边交流电压（AC+）与整流电压（ZL）的大小与相位的关系，画在下图中，并标出各自名称。
使用示波器观察稳压电路输出直流电压（WENBO），画在下图中。
图21稳压电路输出直流电压（WENBO）波形
使用示波器观察稳压电路输出纹波电压（WENBO），画在下图中。
图21稳压电路输出纹波电压（WENBO）波形
(5)直流稳压电源原理图
(6)直流稳压电源仿真图
5.8直流稳压电源Multisim仿真
1.Multisim仿真软件简介
EDA（就是“Electronic Design Automation”的缩写）技术已经在电子设计领域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
基于Multisim的电源设计实验报告
课程名称： 大学物理实验（一）实验名称： 电源设计二、实验原理1.直流稳压电源的组成图1 直流稳压电源的组成示意图i. 电源变压器: 将交流电网电压u 1变为合适的交流电压u 2。
ii. 整流电路: 将交流电压u 2变为脉动的直流电压u 3。
iii. 滤波电路: 将脉动直流电压u 3转变为平滑的直流电压u 4。
iv. 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压u o 的稳定。
2.整流电路作用：把交流电压转变为直流脉动的电压 分类：{单相三相 {半波全波 {桥式倍压整流 {二极管可控硅2.1单相半波整流电路图2 单相半波整流电路电路图图3 单相半波整流电路波形图由图2可知，输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。
负载上输出平均电压为V0=V L=12π∫√2πV2sinωt d(ωt)=√2πV2=0.45V2 (1)流过负载和二极管的平均电流为I D=I L=√2V2πR L =0.45V2R L (2)二极管所承受的最大反向电压为V Rmax=√2V2 (3)2.2单相桥式整流电路图4 单相桥式整流电路电路图图5 单相桥式整流电路波形图输出电压是单相脉动电压。
通常用它的平均值与直流电压等效。
输出平均电压为V0=V L=1π∫√2πV2sinωt d(ωt)=2√2πV2=0.9V2 (4)流过负载的平均电流为I L=2√2V2πR L =0.9V2R L (5)流过二极管的平均电流为I D=I L2=√2V2πR L=0.45V2R L (6)二极管所承受的最大反向电压为V Rmax=√2V2 (7)单相桥式整流电路的效率较高，总体性能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。
3.滤波电路图6 滤波电路作用示意图滤波电路的结构特点: 电容与负载R L 并联，或电感与负载R L串联。
并且电容滤波适用于小电流，电流越小滤波效果越好；电感滤波，适用于大电流，电流越大滤波效果越好。
multisim直流稳压电源仿真实验报告
multisim直流稳压电源仿真实验报告Multisim 直流稳压电源仿真实验报告一、实验目的本次实验旨在利用 Multisim 软件对直流稳压电源进行仿真，深入理解直流稳压电源的工作原理、性能特点以及电路参数对输出电压稳定性的影响。
通过实验，掌握直流稳压电源的设计、调试和分析方法，提高对电子电路的实际应用能力。
二、实验原理直流稳压电源通常由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
电源变压器的作用是将市电交流电压变换为适合整流电路的交流电压。
整流电路将交流电压转换为单向脉动直流电压，常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流等。
滤波电路用于滤除整流输出电压中的交流成分，使输出电压变得平滑。
常见的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。
稳压电路的作用是在电网电压波动或负载变化时，保持输出直流电压的稳定。
常用的稳压电路有串联型稳压电路、并联型稳压电路和集成稳压器等。
三、实验内容与步骤1、电路设计在 Multisim 软件中，根据直流稳压电源的原理，选择合适的元器件，设计一个输出电压为＋5V 的直流稳压电源电路。
电路包括电源变压器、桥式整流电路、电容滤波电路和三端稳压器7805 组成的稳压电路。
2、元器件参数选择电源变压器：初级输入交流电压为 220V，次级输出交流电压为 9V。
整流二极管：选用 1N4007 型二极管。
滤波电容：选用电解电容，容量为1000μF，耐压值为 16V。
三端稳压器 7805：输入电压范围为 7 25V，输出电压为 5V，最大输出电流为 15A。
3、电路连接与仿真将设计好的电路元器件按照原理图进行连接。
启动Multisim 软件的仿真功能，观察电路的输出电压波形和数值。
4、电路参数调整与优化改变滤波电容的容量，观察输出电压的纹波变化。
调整负载电阻的大小，观察输出电压的稳定性。
四、实验结果与分析1、输出电压波形仿真结果显示，未经滤波的整流输出电压为单向脉动直流电压，其纹波较大。
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直流稳压电源
Multisim 仿真
一、 整流电路的测试
电路图如下图所示，整流电路由3N259代替原电路中的2W06，负载用120 电阻：
T1
V1
220 Vrms 50 Hz 0°
R1
120Ω
D5
3N259
1
2
4
3
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
XMM1
由上图中测量数据可知输出整流电压交流分量为，直流分量50549V 。
输出电压波形：
二、
整流滤波电路的测试
在整流电路后再加一级470F
滤波电容就构成了整流滤波电路，电路图如下所示：
T1
V1
220 Vrms
50 Hz
0°
R1
120Ω
D5
3N259
1
2
4
3
C1
470µF
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_+_
XMM1
由上图可知，整流滤波电压输出直流分量为，交流分量，输出波形如下图所示：
整流滤波电路是电压波形变化趋于缓和，但含有较多的交流分量，输出电压仍随输入电压的波动也上下波动。
二、集成稳压电源的测试
整流滤波电路后加要一级稳压电路，才可以输出稳定的直流电压，即构成直流稳
压电源。
稳压电路用可调式三端集成稳压器件LM317，通过调节adj端的滑动变
阻器控制输出电压的大小，图中二极管的作用是限流保护，防止集成块烧坏，电
路图如下：
T1
V1220 Vrms
50 Hz
0°
U1
LM317AH
Vout
A DJ
Vin
D5
3N259
1
2
4
3
C1
470µF R2
10kΩ
Key=A
79%
C2
0.33µF
R3
240Ω
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_+_
XMM1
R1
120Ω
在不加负载
1
R时调节滑动变阻器使输出电压的直流量为12V，加上负载后，不改变滑动变阻器，如图
测得输出电压直流量约为10V ，交流分量约为250mV ，输出电压波形如下图所示，稳压后的波形仍然仍然含有交流分量，输出并不是稳定的直流电压。
输出电压的大小与所加的负载有关，当输出电压当输出电压增大时，交流分量所占成分会逐渐减小，输出电压就越趋于稳定，我们在仿真时增大负载为 K 1的时候，得到的波形如下图所示：
电压稳定在左右，这时得到的波形交流分量很少，所以输出近似为稳定的直流电压。