模电课设电路设计 直流稳定电源(DOC)

本科生课程设计成绩评定表

指导教师签字：

2010年1月30 日

目录

一.目录 (1)

二.课程设计任务书 (2)

三．摘要及注意事项 (4)

四．直流稳压 (5)

1.变压 (5)

2.整流 (5)

3.滤波 (6)

4.稳压 (7)

5.仿真 (9)

五．稳流电路 (11)

1.原理 (11)

2.参数确定 (11)

3.仿真 (12)

六．DC-DC转换 (15)

1.原理图确定 (15)

2.仿真 (15)

七．完整电路与仿真 (16)

八．电路测试与分析 (18)

九.附录1.元件列表 (19)

附录2. 参考工具书 (20)

附录3. Multisim简介 (21)

课程设计任务书

学生姓名： xx 专业班级：通信0805班

指导教师：刘雪东工作单位：信息学院

题目: 直流稳定电源

初始条件：

自己设计一个符合要求的电路。元件自选，不得用成品。参数自己选择，但要达到要规定中的要求。

变压器220->15、TS_PQ4_10、芯片LM317H *2、二极管1N4001、1N4007若干，三极管TIP31C、2N2222A若干。电解电容、瓷片电容、电阻、电位器各

型号若干。保险丝、散热片及焊接用具，耗材若干。调试用仪表以及仿真器材

若干。

Multisim

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）必做部分：

1．基本要求

（1）稳压电源在输入电压220V、50Hz、电压变化范围＋15%～－20%条件下：

a．输出电压可调范围为+9V～+12V

b．最大输出电流为1.5A

c．电压调整率≤0.2%（输入电压220V变化范围＋15%～－20%下，空载到满载）

d．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）

e．纹波电压（峰-峰值）≤5mV（最低输入电压下，满载）

f．效率≥40%（输出电压9V、输入电压220V下，满载）

g．具有过流及短路保护功能

（2）稳流电源在输入电压固定为＋12V的条件下：

a．输出电流：4～20mA可调

b．负载调整率≤1%（输入电压＋12V、负载电阻由200Ω～300Ω变化时，输出电流为20mA时的相对变化率）

（3）DC-DC变换器在输入电压为+9V～+12V条件下：

a．输出电压为+100V，输出电流为10mA

b．电压调整率≤1%（输入电压变化范围+9V～+12V）

c．负载调整率≤1%（输入电压+12V下，空载到满载）

d．纹波电压（峰-峰值）≤100mV （输入电压+9V下，满载）

选作部分：

（1）扩充功能

a．排除短路故障后，自动恢复为正常状态

b．过热保护

c．防止开、关机时产生的“过冲”

（2）提高稳压电源的技术指标

a．提高电压调整率和负载调整率

b．扩大输出电压调节范围和提高最大输出电流值

（3）改善DC-DC变换器

a．提高效率（在100V、100mA下）

b．提高输出电压

（4）用数字显示输出电压和输出电流

时间安排：

第19周理论讲解，时间：礼拜一5，6，7、8节地点：鉴三204

第20周理论设计、实验室安装调试，地点：鉴主13楼通信工程综合实验室、鉴主15楼通信工程实验室（1）。

指导教师签名： 2010年1 月日

系主任（或责任教师）签名： 2010年 1 月日

摘要

随着现代科技的不断发展，各种各样的电气、电子设备已经广泛的应用于日常工作、科研、学习等各个方面。直流稳压电源由电源变压器，整流滤波电路级稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器吧交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计分别用LM317三端稳压芯片稳压电路，LM317三端稳压芯片稳流电路和反馈式逆变电路设计直流稳压电源，直流稳流电源和DC-DC变换器。通过相关知识计算出各电路中各个器件的参数，使电路性能达到设计要求中的电压调整率，电流调整率，负载调整率，纹波电压等各项指标。

注意事项

1．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试。

2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。3．3.按照原理图焊接时必须要保证可靠接地

必做部分

**首先设计直流稳压电路**

直流稳压电源是将交流电变换成功率较小的直流电，一般由变压、整流、滤波和稳压等几部分组成。整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。

㈠变压：从市电转换为实验用点。电源变压器的作用是将交流电网提供的

220V、50Hz市电变成所需的交流电压。本实验中选用了将220V转换为15V的

变压器。

㈡整流：整流电路常用有半波整流电路和桥式整流电路。

1.半波

2.桥式整流电路

为了克服半波整流的缺点，常采用桥式整流电路，如右图所示，图中V1、V2、V3、V4四只整流二极管接成电桥形式，故称为桥式整流。

工作原理和输出波形：

设变压器二次电压u2=21/2U2sinωt，波形如电压、电流波形图(a)所示。在u2的正半周，即a点为正，b点为负时，V1、V3承受正向电压而导通，此时有电流流过RL，电流