直流穩(wěn)壓電源電路仿真

1、僅供個人參考直流穩(wěn)壓電源電路仿真一、實驗的目的1掌握電源電路的仿真設(shè)計與分析方法。2掌握單項橋式整流、電容濾波電路的特性。3掌握串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路指標(biāo)測試方法二、實驗的原理本設(shè)計的電源電路是各種電子設(shè)備必不可少的組成部分。直流穩(wěn)壓電源通常是由交流電壓轉(zhuǎn)變而成的。將交流電壓轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的直流電壓，需要經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個過程。如圖3.8-1所示。圖3.8-1直流穩(wěn)壓電源原理框圖電源變壓器：將同頻率的交流電壓變換為需要的電壓。整流電路：利用二極管的單向?qū)щ娞匦?，將交流電壓變換為單向脈動直流電壓。濾波電路：利用電容或電感的儲能特性，減小整流電壓的脈動程度。穩(wěn)壓電路：在電源電壓波動或負(fù)載變化

2、時，保持直流輸出電壓穩(wěn)定。圖3.8-2為串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路。它除了變壓、整流、濾波外，穩(wěn)壓器部分一般有四個環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓、比較放大器和取樣電路。當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載變動引起輸出電壓Vo變化時,取樣電路將輸出電壓Vo的一部分饋送回比較放大器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差電壓經(jīng)放大后去控制調(diào)整管的基極電流，自動地改變調(diào)整管的集一射極間電壓，補償Vo的變化，從而維持輸出電壓基本不變。3.8- 2串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路三、虛擬實驗儀器及器材雙蹤示波器、信號發(fā)生器、交流毫伏表、數(shù)字萬用表等儀器、晶體三極管2N2222A、晶體二極四、實驗內(nèi)容與步驟1 .整流濾波電路測試如下所示，輸入電路。連接實

3、驗電路。取可調(diào)工頻電源電壓為15.7V,作為整流電路輸入電壓u2。圖3.8-3整流濾波測試電路(1)取Rl=240Q,不加濾波電容，測量直流輸出電壓Ul及紋波電壓Ul,并用示波器觀察比和uL波形,記入表3.7-1。u2=15.7V(2)取RL=2400,C=470f,重復(fù)內(nèi)容(1)的要求，記入表3.7-1。(3)取RL=1200,C=470f,重復(fù)內(nèi)容(1)的要求，記入表3.7-1。表3.7-1電路形式UlUlUL波形(V)(V)Rl=240Q14.526.89Rl=240QC=47O(1f20.10.378Rl=120QC=470科f19.50.7082 .穩(wěn)壓電路參數(shù)測試(1)畫出穩(wěn)壓電路

4、的電路圖，如下圖3.8-4所示。圖3.8-4穩(wěn)壓電路參數(shù)測試(2)測量輸出電壓可調(diào)范圍接入負(fù)載，并調(diào)節(jié)R90,使輸出電壓Uo=9V。若不滿足要求，可適當(dāng)調(diào)整R1、R2之值。(3)測量各級靜態(tài)工作點調(diào)節(jié)輸出電壓Uo=9V,輸出電流Io=100mA,測量各級靜態(tài)工作點，記入表3.7-2。表3.7-2U2=14VU0=9VI0=100mAQ1Q2Q3Ub(V)8.826.581.40Uc(V)8.997.768.82Ue(V)8.108.824.27(4)測量穩(wěn)壓系數(shù)S取Io=100mA,按表3.7-3改變整流電路輸入電壓U2(模擬電網(wǎng)電壓波動)，分別測出相應(yīng)的穩(wěn)壓器輸入電壓Ui及輸出直流電壓Uo,

5、記入卜表。(5)測量輸出電阻調(diào)節(jié)R90,使輸出電設(shè)測得輸出電壓輸出電流I02=0mA,測五、實驗分析測試值(Io=100mA)計算值R0流l02=100mA=0.1A，假Uoi-9V,斷開負(fù)載，即得輸出電壓Uo2=9.097V0U2(V)Ui(V)Uo(V)S141407.760.05815.71578.791818010.181.整流濾波電路的輸出電壓與濾波電容和負(fù)載電阻的乘積t(即放電時間常數(shù)°=RC)有關(guān)，。越大整流濾波的輸出電壓越大，同時，。越大紋波電壓越小。不得用于商業(yè)用途2.根據(jù)穩(wěn)壓系數(shù)的定義(8.99-8.96)8.99(9.075=(19.6-17.3)19.6=0.

6、028；S2=(22.8-19.6)19.6=0.0579根據(jù)計算穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)S與電網(wǎng)輸入電壓有關(guān)，電網(wǎng)電壓越高穩(wěn)壓系數(shù)越大。3.根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，如果輸出紋波過大，可能的原因是二極管開路或濾波電容開路。如果濾波電路工作正常，而沒有輸出電壓，可能的原因是可調(diào)電阻R90開路或三極管有一個斷路。僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfurdenpers?nlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuniquementddesfinspersonnelles;pasddesfinscommerciales.tojibkoAJi