課程設(shè)計(jì)-打印格式要求

1、 2015 2016學(xué)年 第1 學(xué)期 模擬電子技術(shù) 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告題 目： 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 14電子信息（2）班 姓 名： 王杰 王偉 魏貝貝 吳江穩(wěn) 夏宇豪 徐淵明 方鵬 指導(dǎo)教師： 周 旭 勝 電氣工程系2015年11月27日1、任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng)串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）周旭勝（講師） 執(zhí)行時(shí)間2015 2016學(xué)年第1學(xué)期 第12周學(xué)生姓名學(xué)號(hào)承擔(dān)任務(wù)多余的格子刪去。設(shè)計(jì)目的通過(guò)做串聯(lián)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，對(duì)電源理論進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，并提高動(dòng)手能力，將所學(xué)理論與實(shí)際相結(jié)合，掌握核心要領(lǐng)。設(shè)計(jì)要求在輸入電壓220V 50HZ電壓變化

2、范圍±10%條件下；（1）輸出電壓可調(diào)范圍：+9 +12V；（2） 最大輸出電流：300mA;（3）測(cè)出設(shè)計(jì)電路的輸出電阻(輸入電壓變化范圍±10%下,滿(mǎn)載)。（4）測(cè)出設(shè)計(jì)電路的穩(wěn)壓系數(shù)( 最低輸入電壓下,滿(mǎn)載)，并將穩(wěn)壓系數(shù)減到最小。 5）Mutisim的電路仿真過(guò)程，繪制電路圖，進(jìn)行基本的仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行性能分析串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的工作原理及性能指標(biāo)直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。單相交流電經(jīng)過(guò)電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。直流電源的輸入為220V的電網(wǎng)電壓（即市電），一般情況下，所需直流電壓的數(shù)值和

3、電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而需要通過(guò)電源變壓器降壓后，再對(duì)交流電壓進(jìn)行處理。變壓器副邊電壓有效值決定于后面電路的需要。電壓器副邊電壓通過(guò)整流電路從交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，即將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的脈動(dòng)電壓。為了減小電壓的脈動(dòng)，需要通過(guò)低通濾波電路，使輸出電壓平滑。理想情況下，應(yīng)將交流分量全部濾除掉，使濾波電路的輸出電壓僅為直流電壓。然而，由于濾波電路為無(wú)源電路，所以接入負(fù)載后勢(shì)必影響其濾波效果。故仍需接入穩(wěn)壓電路。交流電壓通過(guò)整流、濾波后雖然變?yōu)榻涣鞣至枯^小的直流電壓，但是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或者負(fù)載變化時(shí)，其平均值也將隨之變化。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變

4、化的影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性。整體電路框圖如下圖 1所示：圖 1電路各部分元件的分析電源變壓器直流電源的輸入電壓為220V，在本次的設(shè)計(jì)中，所需要的直流電壓和輸入的電網(wǎng)電壓的有效值相差比較大，因此需要通過(guò)電源變壓器壓降后，再對(duì)交流電壓處理。變壓器主邊電壓的有效值為220V，副邊電壓的有效值根據(jù)此次設(shè)計(jì)的需要，可以選取2到3倍的U0。因此我們選擇20V的變壓器，如圖2所示：圖 2整流電路由變壓器輸出的電壓仍舊是正弦波電壓，為了將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的脈動(dòng)電壓，還需要通過(guò)整流電路。整流電路分為單向半波整流電路和單向橋式整流電路。其中，單向半波整流電路簡(jiǎn)單易行，所用二極管數(shù)量少。但是由于它只

5、利用了交流電壓的半個(gè)周期，所以輸出電壓低，交流分量大，效率低。單向橋式整流電路與單向半波整流電路相比，在相同的輸入電壓下，對(duì)二極管的參數(shù)要求一樣，并且還具有輸出電壓高，變壓器利用率高，脈動(dòng)系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。所以本次設(shè)計(jì)的電路選用單向橋式整流電路，電路圖如圖3所示：圖 3整流電路的電阻選擇市電的波動(dòng)范圍為±10，參照?qǐng)D6，整流二極管的極限參數(shù)最高反向工作電壓和最大整流平均電流應(yīng)滿(mǎn)足：URM>1.12U238.89VIF>1.1*2*U2/RL0.124mA濾波電路整流電路的輸出電壓雖然是單一方向的，但是含有較大的交流成分，不能適應(yīng)大多數(shù)的電子電路及設(shè)備的需要。因此，一般在整流后

6、還需要利用濾波電路將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷骸V波電路用于濾去整流輸出電壓中的波紋，一般是由一些電抗元件構(gòu)成，如在負(fù)載電阻的兩端并聯(lián)電容器C，或在整流電路輸出端與負(fù)載之間串聯(lián)電感器L，以及由電容、電感組合而成的各種復(fù)式濾波電路。常用的結(jié)構(gòu)如圖4所示：圖 4由于濾波電路中的電抗元件有儲(chǔ)能的作用，并聯(lián)的電容在電源供給的電壓升高時(shí)，電容充電，儲(chǔ)存部分能量使輸出的電壓增大的速率減小，而當(dāng)電源供給的電壓降低時(shí)，電容放電，使輸出的電壓降低速率減小，最終使負(fù)載的電壓比較平滑，即電容器有平波作用。而串聯(lián)的電感與電容相似亦具有平波的作用。為了電路簡(jiǎn)單，此次設(shè)計(jì)的電路中選用并聯(lián)電容濾波電路。穩(wěn)壓電路雖然整

7、流濾波電路能將正弦交流電壓變換成較為平滑的直流電壓，但是，一方面，由于輸出電壓平均值取決于變壓器副邊電壓有效值，所以當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，輸出電壓平均值將隨之產(chǎn)生相應(yīng)的波動(dòng)；另一方面，由于整流濾波電路內(nèi)阻的存在，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，內(nèi)阻上的電壓將產(chǎn)生變化，于是輸出電壓平均值也將隨之產(chǎn)生相反的變化。為了獲得穩(wěn)定性好的直流電壓，必須采取穩(wěn)壓措施。根據(jù)要求，此次設(shè)計(jì)的電路采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，結(jié)構(gòu)如圖5所示：圖 5在穩(wěn)壓電路中，選擇為提供基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓管DZ的型號(hào)為HM78MXX，其穩(wěn)定電壓為6V，由計(jì)算公式知，要達(dá)到輸出直流9V到12V連續(xù)可調(diào)，可取R1=200，R2=100，R3=300，此時(shí)輸出電壓范圍大

8、致在9V12V。主要參數(shù)圖 6圖6的主要參數(shù)如下：設(shè)變壓器副邊電壓u2=2U2sin t，U2為其有效值。圖 7圖7為單向橋式整流電路的波形圖，由圖中所示uo的波形可知，輸出電壓的平均值為：Uo(AV)=1/02U2sin td(t)=(22U2)/0.9U2輸出電流的平均值（即負(fù)載電阻中的電流平均值）為：Io(AV)=Uo(AV)/RL(0.9U2)/RL整流元件參數(shù)的計(jì)算在橋式整流電路中，二極管D1、D2和D3、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：ID=(1/2)IO(AV)=(0.45U2)/RL=0.1125A二極管在截止時(shí)管子兩端承受的最大反向電壓是在u2的正半周時(shí)

9、，D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止。此時(shí)D2、D4所承受到的最大反向電壓均為u2的最大值，即，URM=2U2=35.35V同理，在u2的負(fù)半周，D1、D3也承受同樣大小的反向電壓。因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓波動(dòng)范圍為±10，所以選用的二極管的最大整流電流IDM和最高反向電壓Vm應(yīng)留有大于10的余量。濾波元件參數(shù)的計(jì)算圖 8設(shè)U0(AV)1.2U2，根據(jù)需求，要輸出電壓平均值U0(AV)=30V，負(fù)載電流平均值I0(AV)=0.3A，即，電容C的取值滿(mǎn)足RLC=(35)T/2RL=U0(AV)/I0(AV)=30/0.3=100電容的電容量為：C=(35)*(1/50)/2/100F=(300500)

10、uF變壓器副邊電壓有效值為：U2U0(AV)/1.2=30/1.2V=25V電容的耐壓值為：U>1.12U2=1.1*2*25V=11.385V即，選取容量為450uF、耐壓為15V的電容做本電路的濾波電容。穩(wěn)壓電路輸出電壓及調(diào)節(jié)范圍如圖8所示，晶體管T為調(diào)整管，電阻R與穩(wěn)壓管DZ構(gòu)成基準(zhǔn)電壓電路。電阻R1、R2和R3為輸出電壓的采樣電路，集成運(yùn)放作為比較放大電路，如圖中所標(biāo)注。當(dāng)由于某種原因使輸出電壓U0升高（降低）時(shí)，采樣電路將這一變化趨勢(shì)送到A的反相輸入端，并于同相輸入端電位UZ進(jìn)行比較放大；A的輸出電壓，即調(diào)整管的基極電位降低（升高），從而使U0得到穩(wěn)定。可簡(jiǎn)述如下：U0UNUB

11、U0或U0UNUBU0可見(jiàn)，電路是靠引入深度電壓負(fù)反饋來(lái)穩(wěn)定輸出電壓的。在理想的運(yùn)放條件下，UN=UP=UZ。所以，當(dāng)電位器R2的滑動(dòng)端在最上端時(shí)，輸出電壓最小，為：U0min=(R1+R2+R3)/(R2+R3)*UZ當(dāng)電位器R2的滑動(dòng)端在最下端時(shí)，輸出電壓最大，為：U0max=(R1+R2+R3)/R3*UZ即，（R1+R2+R3）/(R2+R3)*UZ<U<（R1+R2+R3）/R3*UZ調(diào)整管的選擇調(diào)整管常為大功率關(guān)管，主要考慮其極限參數(shù)ICM、U(BR)CEO和PCM。由圖8所示的電路可知調(diào)整管T的發(fā)射極電流IE=IR1+ILIR1為采樣電阻R1中的電流；IL為負(fù)載電流；

12、T的管壓降UCE=UI-U0UI為輸入電壓；U0為輸出電壓；當(dāng)負(fù)載電流最大時(shí)（ILmax=300mA），此時(shí)，流過(guò)T管發(fā)射極電流最大，即IEmax=IR1+ILmax通常，R1上的電流可以忽略不計(jì)，且 IEmaxICmax所以調(diào)整管的最大集電極電流ICmaxILmax=300mA當(dāng)市電最高（即輸入電壓最高UImax=24.75V），同時(shí)輸出電壓最低（U0min=9 V）時(shí)，調(diào)整管承受的管壓降最大，即UCEmax=UImax-U0min=15.75V當(dāng)晶體管的集電極（發(fā)射極）電流最大（即滿(mǎn)載），且管壓降最大時(shí)，調(diào)整管的功率損耗最大，即PCmax=ICmaxUCEmax=4.725W故，所選調(diào)整管

13、T要滿(mǎn)足ICM>ILmax=0.3(V)U(BR)CEO>UImax-U0min=15.75VPCM>ILmax(UImax-U0min)=4.75W電阻R上的電流IRmax=1.1*2*0.9*U2/R<IDZmax=1A即，R>35，故設(shè)計(jì)電路中電阻R選擇阻值為40的定值電阻。3、目錄4、正文5、參考文獻(xiàn)6、附錄7、答辯記錄及評(píng)分表 課題名稱(chēng)答辯教師（職稱(chēng)）吳慧（講師）、周旭勝（講師） 答辯時(shí)間2015 2016學(xué)年第1學(xué)期 第12周答辯記錄張山：.？答：.。李四： 評(píng) 分 表學(xué)生姓名學(xué)號(hào)評(píng)分多余的空格刪去。一、課程設(shè)計(jì)撰寫(xiě)的內(nèi)容與要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容必須正確，概念

14、清楚，思路清晰，符合邏輯；論文所有文字、圖、表、公式、符號(hào)等都必須符合國(guó)家 1、題目：題目要求用最恰當(dāng)、簡(jiǎn)明的詞語(yǔ)逼真的反映論文的特定內(nèi)容以及所研究的范圍和深度，做到一目了然。中文題目字?jǐn)?shù)要適當(dāng)，不宜超過(guò)15個(gè)字，可設(shè)副標(biāo)題。 2、目錄：目錄應(yīng)包括論文中全部的二級(jí)以上標(biāo)題及頁(yè)碼。 目錄要求層次清晰，目錄中的序號(hào)、標(biāo)題應(yīng)與正文中的序號(hào)標(biāo)題一致。 3、摘要：要求作者同時(shí)用中、外文不加注釋和評(píng)論地簡(jiǎn)要陳述研究的內(nèi)容，獨(dú)到見(jiàn)解和主要論點(diǎn)，摘要應(yīng)用三段式分別說(shuō)明： （1）本課題的意義和完成的主要工作； （2）獲得了什么重要結(jié)論和有何獨(dú)到見(jiàn)解； （3）有價(jià)值的理論觀點(diǎn)、方法及其前景。 5、正文（包括緒論或

15、概述）：正文應(yīng)主要是對(duì)研究問(wèn)題的論述及系統(tǒng)分析、比較研究、模型或方案設(shè)計(jì)、案例論證或?qū)嵶C分析、模型運(yùn)行的結(jié)果分析或建議、改進(jìn)措施等。要求結(jié)構(gòu)合理，層次清楚，突出重點(diǎn)，文字簡(jiǎn)練、通順、圖表清晰。6、結(jié)論：結(jié)論部分要簡(jiǎn)明扼要，內(nèi)容一般包括：本課題所做的工作；本課題的創(chuàng)新之處；本課題存在的不足及其完善的可能方向；本課題繼續(xù)開(kāi)展工作的價(jià)值。 結(jié)論應(yīng)單獨(dú)作為一章或一個(gè)獨(dú)立部分編寫(xiě)，但不加章號(hào)或編號(hào)。7、參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)是畢業(yè)論文不可缺少的組成部分，要求作者將課題中參考過(guò)的主要文獻(xiàn)列出，以示對(duì)文獻(xiàn)作者的尊重；使讀者明晰論文中的觀點(diǎn)或成果與前人工作的界限。但所引用的文獻(xiàn)必須是本人真正閱讀過(guò)的，近期發(fā)表的與

16、設(shè)計(jì)或論文工作直接有關(guān)的文獻(xiàn)。列入主要的文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇。 二、課程設(shè)計(jì)的格式規(guī)定及打印要求 1、書(shū)寫(xiě)格式 設(shè)計(jì)文本用A4紙單面打印，正文中的任何部分不得寫(xiě)到紙的邊框以外，亦不得隨意接長(zhǎng)或截短。漢字必須使用國(guó)家公布的規(guī)范字。 頁(yè)面設(shè)置：上2.5，下2.5，左2.5，右2；頁(yè)眉1.5，頁(yè)腳1.75。 行距采用固定值：18磅，標(biāo)準(zhǔn)字符間距。西文、數(shù)字等符號(hào)均采用Times New Roman字體。 目錄：“目錄”用小3號(hào)宋體字加粗、居中；目錄內(nèi)容最少列出第一級(jí)標(biāo)題和第二級(jí)標(biāo)題；前者用小4號(hào)宋體字加粗，后者用小4號(hào)宋體，居左頂格、單獨(dú)占行，每一級(jí)標(biāo)題后應(yīng)標(biāo)明起始頁(yè)碼?！澳夸洝迸c目錄內(nèi)容之間空一行。

17、 摘要：獨(dú)占一頁(yè)；論文題目用小3號(hào)宋體字加粗、居中；“摘要”另起一行，用小3號(hào)宋體字加粗、居中，“摘要”兩字之間空4個(gè)字符；摘要正文用小4號(hào)宋體字?！罢迸c摘要正文之間空一行。關(guān)鍵詞用小4號(hào)宋體字、居左頂格、單獨(dú)占行，關(guān)鍵詞之間用分號(hào)間隔，其中“關(guān)鍵詞”三個(gè)字加粗。 正文：用小4號(hào)宋體字2、標(biāo)題層次 設(shè)計(jì)論文的全部標(biāo)題層次應(yīng)有條不紊，整齊清晰。相同的層次應(yīng)采用統(tǒng)一的表示體例。 標(biāo)題書(shū)寫(xiě)：各層標(biāo)題均單獨(dú)占行書(shū)寫(xiě)。 一般按四級(jí)標(biāo)題進(jìn)行標(biāo)注 一級(jí)標(biāo)題為：第一章、第二章、第三章 ；小3號(hào)宋體字加粗、居中； 二級(jí)標(biāo)題為：1.1、2.1、3.1 ；小4號(hào)黑體字、居左頂格書(shū)寫(xiě)； 三級(jí)標(biāo)題為：1.1.1、2

18、.1.1 ；用小4號(hào)宋體字、居左頂格書(shū)寫(xiě)；下同； 四級(jí)標(biāo)題為：1.1.1.1、2.1.1.1、3.1.1.1； 3、引用文獻(xiàn)方式 引用文獻(xiàn)方式應(yīng)全文統(tǒng)一，并采用所在學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)通用的方式，置于所引內(nèi)容最末句的右上角，用小5號(hào)字體。所引文獻(xiàn)編號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字置于方括號(hào)中，如“成果1”。 4、公式 用公式編輯器寫(xiě)，公式應(yīng)居中書(shū)寫(xiě)，公式的編號(hào)用圓括號(hào)括起放在公式右邊行末，公式和編號(hào)之間不加虛線。 5、插表 插表的表序一般按章編排，如第一章第一個(gè)插表的序號(hào)為“表1-1”等。表序與表名之間空一格，表名中不允許使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，表名后不加標(biāo)點(diǎn)。表序與表名置于表上，表序、表名、表格內(nèi)容均用5號(hào)宋體字居中書(shū)寫(xiě)。 表頭

19、設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單明了，盡量不用斜線。全表如用同一單位，將單位符號(hào)移至表頭右上角，加圓括號(hào)。 表中數(shù)據(jù)應(yīng)正確無(wú)誤，書(shū)寫(xiě)清楚。數(shù)字空缺的格內(nèi)加“”字線（占2個(gè)數(shù)字），不允許用“”、“同上”之類(lèi)的寫(xiě)法。 表內(nèi)文字說(shuō)明，起行空一格、轉(zhuǎn)行頂格、句末不加標(biāo)點(diǎn)。表格位于正文中引用該表格字段的后面。 6、插圖 插圖應(yīng)與文字緊密配合，文圖相符，內(nèi)容正確。選圖要力求精練。 每個(gè)圖均應(yīng)有圖題（由圖號(hào)和圖名組成）。圖號(hào)按章編排，如第一章第一圖的圖號(hào)為“圖1-1”等。圖號(hào)和圖題應(yīng)放在圖位下方居中處。圖題和圖內(nèi)均用5號(hào)宋體字書(shū)寫(xiě)。圖名在圖號(hào)之后空一格排寫(xiě)。引用圖應(yīng)說(shuō)明出處，在圖題右上角加引用文獻(xiàn)號(hào)。圖中若有分圖時(shí)，分圖號(hào)用a)、b)等置于分圖之下。 插圖與其圖題為個(gè)整體，不得拆開(kāi)排寫(xiě)于兩頁(yè)。插圖處的該頁(yè)空白不夠排寫(xiě)該圖整體時(shí)，可將其后文字部分提前排寫(xiě)，將圖移至次頁(yè)最前面。有數(shù)字標(biāo)注的坐標(biāo)圖，必須注明坐標(biāo)單位。 照片圖均應(yīng)是原版照片粘貼，不得采用復(fù)印方式。照片可為黑白或彩色，應(yīng)主題突出、層次分明。清晰整潔。反差適中。照片采用光面相紙，不宜用布紋相紙。 插圖不得采用復(fù)印件，不得徒手畫(huà)。對(duì)于復(fù)雜的引用圖，可采用數(shù)字化儀輸入計(jì)算機(jī)打