直流穩(wěn)壓電源的設計實驗報告

..>4.2直流穩(wěn)壓電源的設計一、實驗目的〔1〕學習用變壓器，整流二極管，濾波電容及集成穩(wěn)壓器設計直流穩(wěn)壓電源?！?〕掌握直流穩(wěn)壓電路的調(diào)試及主要技術指標的測試方法?！?〕利用仿真軟件實驗，深入理解整流濾波的原理。二、實驗原理及參考電路 直流穩(wěn)壓電源是所有電子設備的重要組成局部，它的根本任務是將電力網(wǎng)交流電壓變換為電子設備所需要的穩(wěn)定的直流電源電壓。直流電源一般由電源變壓器，整流，濾波電路及穩(wěn)壓電路組成。根本原理如以下圖所示穩(wěn)壓電路電源變壓器整流電路濾波電路ViabcVo穩(wěn)壓電路電源變壓器整流電路濾波電路電源變壓器。電源變壓器的作用是將交流電網(wǎng)220V電壓變?yōu)檎鳛V波所需的交流電壓，變壓器副邊和原邊的功率比為P2/p1=η。式中η為變壓器的效率整流，濾波電路。整流電路是利用二極管的單向?qū)ㄐ阅軐⒆儔浩鞔渭壗涣麟妷鹤優(yōu)槊}動的直流電壓再經(jīng)過濾波電路將脈動直流電壓的波紋減小或濾除，使之轉變?yōu)槠交闹绷麟妷?。常用的整流濾波電路有半波整流電容濾波電路、全波整流電容濾波電路、橋式整流電容濾波電路、倍壓整流電容濾波電路。本次實驗采用橋式整流電容濾波電路。穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用主要是去除電網(wǎng)波動及負載變化的影響，保持輸出電壓的穩(wěn)定。穩(wěn)壓電路有晶體管實現(xiàn)的，也有用集成的穩(wěn)壓電路芯片。本實驗采用穩(wěn)壓芯片實現(xiàn)電路的設計。常用的穩(wěn)壓集成器有固定式三端穩(wěn)壓器和可調(diào)式三端穩(wěn)壓器〔均屬于電壓串聯(lián)型〕。穩(wěn)壓器只有三個引出端子：輸入端，輸出端和公共端，故稱三端式穩(wěn)壓器。2．穩(wěn)壓電源的性能指標及測試方法 穩(wěn)壓電源的技術指標分為兩種：一種是特性指標，包括允許輸入電壓、輸出電壓、輸出電流及輸出電壓調(diào)節(jié)范圍等；另一種是質(zhì)量指標，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，包括穩(wěn)壓系數(shù)〔或電壓調(diào)整率〕、輸出電阻〔或電流調(diào)整率〕、紋波電壓〔紋波系數(shù)〕及溫度系數(shù)等。最大輸出電流：指穩(wěn)壓電源正常工作時能輸出的最大電流，用表示。一般情況下的工作電流。穩(wěn)壓電路內(nèi)部應有保護電路，以防止時損壞穩(wěn)壓器。輸出電壓：指穩(wěn)壓電源的輸出電壓，用表示。紋波電壓：指疊加在輸出電壓上的交流分量，一般為mV級，可將其放大后，用示波器觀測其峰峰值ΔVop-p。也可以用交流電壓表測量其有效值ΔV。由于紋波電壓不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定的誤差。穩(wěn)壓系數(shù)：指在負載電流、環(huán)境溫度T不變的情況下，輸入電壓的相對變化，即穩(wěn)壓系數(shù)為〔為常數(shù)〕三、設計步驟仿真電路圖如下：主級輸入電壓參數(shù)主級輸入電壓參數(shù)實驗記錄如下：半波整流次級電壓有效值半波整流次級電壓有效值半波整流的次級整流前波形半波整流的次級整流前波形半波整流的次級整流后波形半波整流的次級整流前后波形比照半波整流的次級整流后波形半波整流的次級整流前后波形比照仿真電路圖如下：實驗數(shù)據(jù)記錄如下全波整流次級電壓有效值全波整流次級電壓有效值全波整流的次級整流前波形全波整流的次級整流前波形全波整流的次級整流后波形全波整流的次級整流前后波形比照`全波整流的次級整流后波形全波整流的次級整流前后波形比照仿真電路圖如下：實驗數(shù)據(jù)記錄如下橋式整流次級電壓有效值橋式整流次級電壓有效值橋式整流的次級整流前波形橋式整流的次級整流前波形橋式整流的次級整流后波形橋式整流的次級整流前后波形比照橋式整流的次級整流后波形橋式整流的次級整流前后波形比照仿真電路圖如下：實驗數(shù)據(jù)記錄如下當C=10μF，R=100Ω時全波整流濾波整流次級電壓有效值全波整流濾波整流次級電壓有效值c=10全波整流濾波次級電壓整流前波形c=10全波整流濾波次級電壓整流全波整流濾波次級電壓整流前后波形比照c=10當C=100μF，R=100Ω時全波整流濾波全波整流濾波整流次級電壓有效值c=100全波整流濾波次級電壓整流前波形c=10全波整流濾波次級電壓整流前波形c=100全波整流濾波次級電壓整流全波整流濾波次級電壓整流前后波形比照c=100當C=1000μF，R=100Ω時全波整流濾波全波整流濾波整流次級電壓有效值c=1000全波整流濾波次級電壓整流前波形c=10全波整流濾波次級電壓整流前波形c=1000全波整流濾波次級電壓整流全波整流濾波次級電壓整流前后波形比照c=1000當C=100μF，R=50Ω時全波整流濾波整流次級電壓有效值全波整流濾波整流次級電壓有效值c=100r=50全波整流濾波次級電壓整流前波形c=100r=50全波整流濾波次級電壓整流全波整流濾波次級電壓整流前后波形比照c=100r=50當C=100μF，R=300Ω時全波整流濾波次級電壓整流前波形c=100r=300全波整流濾波次級電壓整流前波形c=100r=300全波整流濾波整流次級電壓有效值c=100r=300全波整流濾波次級電壓整流全波整流濾波次級電壓整流前后波形比照c=100r=300分析總結：在上述全波整流濾波電路中，濾波整流效果的好壞與RC的乘積有關，RC乘積越大電路對交流電的整流濾波效果越好，但電流到達穩(wěn)定值所需的時間也越長。四、實驗總結 通過這次直流穩(wěn)壓電源的實驗仿真我更加熟練的掌握了電路仿真的原理和操作方法