模电课程设计____正负12V稳压电源的设计.docVIP

目录 第1章 绪论 1 1.1 稳压电源的应用前景与介绍 1 1.2 未来电子技术发展方向 1 1.3 本人的主要工作 2 第2章 半导体直流稳压电源电路的设计 3 2.1总体框图设计方案如下 3 2.1.1 电路工作原理 3 2.2 电源变压器单元电路的设计 4 2.3 整流单元电路的设计 4 2.4 滤波单元电路的设计 6 2.5 稳压单元电路的设计 7 2.6 整体电路参数的确定与元件的选择 7 第3章 仿真与制作 10 3.1 multisim仿真软件的简介 10 3.2 仿真电路 11 3. 3 仿真结果 11 3.4 PCB电路板的设计 12 第4章 结束语 13 参考文献 14 附录A 电路原理图 15 附录B 元件清单 16 第1章 绪论 1.1 稳压电源的应用前景与介绍 　随着农业科学技术的不断发展进步，农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型高压直流稳压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显著，市场前景比较光明，输入电压为交流220V，最大输出电流为Iomax=500mA，纹波电压△VOP-P≤5mV，稳压系数Sr≤5%，符合各项要求。 （2）计算各部分电路元件的参数，选好元件。 （3）运用仿真软件对设计的电路进行仿真。 （4）对电路进行相关调试 第2章 半导体直流稳压电源电路的设计 2.1总体框图设计方案如下 2.1.1 电路工作原理 直流稳压电源的工作流程如下图2.1.1和 图2.1.2 所示： 图2.1.1 直流稳压电源的设计电路框图 图2.1.2 直流稳压电源的方框图 结合图2.1.1、图2.1.2，我们得出直流稳压电源的工作原理：电路接入幅值为220V、频率为50Hz的ui，通过电源变压器，将220V的电压幅值调整为合适的电路工作压值u2。通过电源变压器输送过来的交流电，再通过桥式整流电路BRIDGE，得到单方向全波脉动的直流电压。由于单方向全波脉动的直流电压中含有交流成分，为了获得平滑的直流电压，在整流电路的后面加一个滤波电路，以滤去交流成分，电容C就起到这个作用；对于要求不高的电路，经过滤波后的直流电压可以直接应用，对于一些要求比较高的电路。我们在滤波电路的后面再接一个稳压电路，使输出的直流电压更加平滑，如集成稳压器CW7812和CW7912。 一般来说，滤波电容C的容量比较大，本身就存在着较大的等效电感，因此对于引入的各种高频干扰的抑制能力很差。为了解决这个问题， 在电容C旁并联一只小容量电容器C1、C2，就可有效地抑制高频干扰。 另外，稳压器在开环增益较高、负载较重的状态下时，由于分布参数的影响，有可能产生自激，C1、C2则兼有抑制高频振荡的作用。输出端接入电容器C3、C4、C5、C6，是为了改善瞬态负载响应特性和减小高频输出阻抗。 2.2 电源变压器单元电路的设计 源变压器T的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA以上为大功率，10kVA～0.5kVA为中功率，0.5kVA～25VA为小功率，25VA以下为微功率。 图2.3.2 单相桥式整流电路电压、电流波形图 （2.3.1） 负载电压vL的平均值为： VL = 0.9V2 （2.3.2） 直流电流为： IL = 0.9V2/R2 （2.3.3） 整流元件参数的计算：在桥式整流电路中，二级管是两两轮流导通，所以流经每个二极管的电流为： ID = 0.5IL = 0.45V2/R2 （2.3.4） 一般电网电压的波动范围为-10%到+10%之间，实际上选用的二极管的最大整流电流和最高反向电压应该留有大于10%的余量。 2.4 滤波单元电路的设计 滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般有电抗元件组成，例如在负载电阻两端并联电容器C,或者在整流电路输出端与负载之间串联电感器L，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。 图2.4.1 C形滤波电路的基本形式 滤波电路的形式很多，为了掌握它的分析规律，把它分为电容输入式（电容C接在最前面）和电感输入式（电感L接在最前面）。前