直流稳压电源的设计 仿真实验

直流稳压电源的设计仿真实验

（一）计算机仿真部分

1、半波整流电路

（1）从元件库中调出图4.2-10 所示的所有元件（注意器件参数），并连接好电路。（2）函数发生器设置为50Hz，220V（本实验均采用此参数）。启动仿真按钮，用交流电压表测量变压器次级电压，并记录幅值。将示波器接于变压器次级输出端，观察并记录整流后的波形。

2.全波整流电路

（1）从元件库中调出图4.2-12 所示的所有元件（注意器件参数），并连接好电路图。（2）重复半波整流（2）中的内容。

3.桥式整流电路

（1）从元件库中调出图4.2-14 所示的所有器件（注意器件参数），并连接好电路图。（2）重复半波整流（2）中的内容。

4.全波整流滤波电路

（1）从元件库中调出图4.2-16 所示的所有元器件（注意元件参数），并连接好电路图。（2）在电容值取10μ F 时，设置好参数，启动仿真按钮，用交流电压表测量变压器次级的电压，记录幅值。用示波器接于变压器的次级及输出端，观察并记录整流前后的波形，并测量纹波电压的峰峰值。

（3）在电容值取100μ F，1000μ F 时，重复（2）中的内容。

（4）在电容值取100μ F 时，将负载电阻的值分别取50Ω ，100Ω ，300Ω ，重复（2）中的内容。

（5）比较RC 取值不同时，整流滤波的效果。说明二者之间的关系。

全波整流滤波输入输出波形图（电容：10μ F，电阻：100Ω ）全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：100Ω ）全波整流滤波输入输出波形图（电容：1000μ F，电阻：100Ω）

全波整流滤波输入输出波形图（电容：100μ F，电阻：100Ω ）

在全波整流滤波电路中，电阻R 与电容C 的关系为：当电阻R 一定时，电容C 值居中时，电路的滤波效果最好；当电容C 一定时，电阻R 越大，电路的滤波效果越好。（二）设计电路

设计电路一：同时输出±12V 电压，Iomax = 0.8 A（性能指标：Δ Vop-p ≤ 5mV，SU

≤5×10-3）。

Δ Vop-p 的测量电路图、波形及测量值

由上图可知Δ Vop-p1=321.358+730.710pV=1.052nV≤ 5mV ，符合要求；｜Δ Vop-p2 ｜= ｜-683.060-382.540｜pV=｜-1.065｜nV=1.065nV≤ 5mV，符合要求。所以这个稳压电源的Δ Vop-p 符合性能指标要求。

稳压系数Su 的测量电路图VO1 和VO1 ’的测量值

VO 和VO’的测量值

VO2 和VO2’的测量值

VO1=12.41V，VO1’=12.551V，VO=12.41V，VO’=12.551V，VO2=12.41V，VO2’

=12.551V。将数据带入公式SU= （4.2-9），计算得：Su1=0≤5×10-3，Su2=0≤5×10-3。所以这个稳压电源的Su 符合性能指标要求。综上可知：这个稳压电源可以正常工作，且各方面性能都符合性能指标的要求，这个稳压电源就是所要的稳压电源。

设计电路二：Vo = +3V ~ +9V 连续可调，Iomax = 0.8 A（性能指标：Δ Vop-p ≤ 5mV，SU ≤5×10-3）

此稳压电源输出电压的测量电路图

此稳压电源的最小输出值和最大输出值

Δ Vop-p 的测量电路图、波形及测量值

由上图可知Δ Vop-p=28.935+23.092μ V=52.027V≤ 5mV，符合要求。所以这个稳压电源的Δ Vop-p 符合性能指标要求。

稳压系数Su 的测量电路图VO1 的测量值

VO 的测量值

VO2 的测量值

由图可得VO1=9.025V ，VO=9.028V ，VO2=9.031V 。将数据带入公式（4.2-9 ），计算得：Su=220/(242-198)*(9.025-9.031)/9.028=0.0033≤5×10-3。所以这个稳压电源的Su 符合性能指标要求。

综上可得，最终电路

(一)

（二）

实验室操作：

CW7805系列

输出电压4.9V，纹波电压4.16mV

CW317系列

输出电压范围15.163-15.594V（有负载电阻R），17.653-18.622V（无负载电阻R）。纹波电压1.92V

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