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1、本科课程设计报告本科课程设计报告课程名称： 模拟电子线路 实验项目： 串联型直流稳压电路 实验地点： 电机馆电子工艺实验室 专业班级：电信 1102 班 学号： 学生姓名： 同组人： 指导教师： 2013年 5 月 28 日一、摘要一、摘要本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将 220V 交流电，变为稳定的直流电。具体过程为电网供电电压交流220V、50Hz，采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压，降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大） 。脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其
2、直流成份。滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载 RL。最终实现设计目的。二、课程设计名称及要求二、课程设计名称及要求（一）设计题目（一）设计题目串联型直流稳压电源（二）设计目的（二）设计目的通过本课题设计，学习电子系统设计的一般方法，要求学会选择变压器、 整流二极管、滤波电容及三极管来设计直流稳压电源；掌握稳压电源的主要性 能参数；掌握 Multisim 仿真软件的应用；掌握常用元器件的识别和测试；熟悉 常用仪表，了解电路测试的基本方法。（三）设计要求（三）设计要求稳压电路要加有放大环节以改善稳定性； 输出电压在一定范围内连续可调； 要加有
3、保护电路（四）技术指标（四）技术指标输入交流电压：220V/50Hz输出直流电压：=915V输出电流：稳压系数：三、设计原理三、设计原理稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成如图所示：电源变压器整流电路滤波电路稳压电路+-+-+-+-+-设计稳压电源，就是根据给定的技术指标，确定整流滤波电路和稳压电路两部 分的电路方案和元器件参数，保证电源能正常工作。四、设计思路四、设计思路（一）选电路（一）选电路 初选电路，不是越复杂越好，应该选用既满足指标要求，有比较简单的 电路。 （二）调整环节（二）调整环节：是由工作在放大区的调整管构成的。因为输出电压的稳定， 要通过调整管的调节
4、作用来实现，输出的最大电流要由调整管的最大允 许电流来决定。 1、调整管的选择（1）最大集电极允许电流通常取（2）集电极和发射集之间的最大允许反向电压（3）集电极最大耗散功率2、变压器次级电压的确定 稳压电路的直流输入电压则变压器次级电压的有效值为（三）确定基准环节（三）确定基准环节一般是由稳压管提供的稳定直流电源，其电压值由决定，其中n 为取样电阻分压比。 1、选用 57V 或内部具有温度补偿的稳压管；2、为减小稳压管内阻及变化电流对稳压值的影响，稳压管工作电流应取大一些，一般为 10mA 左右； 3、在输出电压调节范围较大时，要使选定的限流电阻 R 满足：（四）确定取样电阻（四）确定取样电
5、阻由采样电阻，组成，取样电阻分压比为1、和的选取为了提高比较放大器的放大倍数，减小的影响，应使选大一些，考虑空载功耗不能太大，设计时，应满足，一般取 20mA左右。 2、为了提高稳定度，n 应该尽量取大些，一般在 0.50.8 之间。3、由可知，一经选定，当 n 变化时，也变，所以常常在和之间串一电位器，调节输出电压。 （五）电容的选取（五）电容的选取为滤波电容放电电流，一般可取最大负载电流为滤波电容上电压在平均值上下的波动量t 为电容放电时间，因用桥式整流，最大放电时间可取交流电源的半周期。五、设计步骤五、设计步骤（一）选电路（一）选电路本次试验对，要求不高，对工作温度、纹波电压等也无要求，
6、故选典型电路。另外，由于要求负载电流较大，故调整管选用复合管。（二）参数选择（二）参数选择 1 1、确定次级电压、确定次级电压 由于要求调整不管能工作在饱和区，需满足： 对应电网电压最低值（下降 10%）时的整流输出值，有桥式整流的估算公式可得可取此时变压器的变压比 n1：n2=110:9 12.22 2、确定整流滤波参数、确定整流滤波参数桥式整流电路流过每个二极管的直流电流我最大负载电流的一半，则有：当电网电压升高 10%时，每管承受反向的最大反向电压为选用 1B4B42，参数为：，3、 电容的选择电容的选择为为滤波电容放电电流，一般可取最大负载电流为滤波电容上电压在平均值上线的波动量t 为
7、电容放电时间，因用桥式整流，最大放电时间可取交流电流的半周期（10ms） 。本例取，t=10ms选择耐压值应该考虑电网电压最高，负载电流最小的最不利情况，即，可选耐压值 25V，容量为 600uF 电解电容4 4、调整管的选取、调整管的选取 考虑到电网电压波动到最高值，负载短路时，整流滤波输出电压全部加在调整 管两端，则调整管应该满足下列要求，可取 24V选用 2N3441：，实际测量，推动管的选择：可选 2N2219:实际测量，=1005 5、确定基准环节、确定基准环节稳压管选用 1N4736A，Uz=6.8V，得 272 R8600 取 R 为 3006 6、确定取样电阻、确定取样电阻假定
8、 R5=900R3+R5+R9=R5/（UZ+0.7）*15=1824 R5+R9=(R3+R5+R9)/UOMIN *（ UZ + 0.7）=1509R3=316 R9=6097 7、确定比较放大器参数、确定比较放大器参数实测：8 8、保护电路参数、保护电路参数仍选用 2N2219实测：R4/（R2+R4）IO*R7 取 R2=1K R4=75 则 R7(R4*UOMIN)/（R2+R4）*ICMAX=4（三）（三） 验算验算因为比较放大器的放大倍数4K则满足要求 经过方案设计，最后选定电路六、电路仿真六、电路仿真1 1、仿真电路图如下、仿真电路图如下：图 1：仿真电路图2 2、仿真结果如下
9、：、仿真结果如下：（1 1）变压器变压后的电压值）变压器变压后的电压值图 2：变压后电压值（2 2）整流滤波后的波形）整流滤波后的波形：观察一下输出的波形近似一条直线，说明整流滤波比较成功。图 3：整流滤波后波形（3 3）不接负载时输出电压的变化范围不接负载时输出电压的变化范围图 4：不接负载的最小输出电压与波形 图 5：不接负载的最大电压与波形（4 4）接入负载后的波形）接入负载后的波形图 6：接入负载后的波形图七、实验室搭建电路七、实验室搭建电路（一）原理图如图所示：（一）原理图如图所示：R3 1.2kC 3300FR 680R2 470 Key=A0%T1V1220 Vrms 50 Hz
10、 0 Rc2R1 390Q2 9013Q1 3DD15Q3 9013Dz1176.5VD1 1N4007D2 1N4007D3 1N4007D4 1N400723k图 7：实验室原理图（二）实际搭建电路如图：（二）实际搭建电路如图：图 8：实际搭建电路（四）不接负载时电压范围（四）不接负载时电压范围： 开路电压最大值为 15.13V，如图所示图 9：开路电压最大值 开路电压最小值为 10.12V，如图所示图 10：开路电压最小值 （五）将开路电压调节到（五）将开路电压调节到 12.00V12.00V图 11：电压为 12V 时 接入负载后电压由 12.00V 变化为 11.79V图 12：空载
11、 12V 接入负载后电压值八、主要元件参数八、主要元件参数（一）仿真时元件参数和元件列表 名称元件名称元件参数 变压器NLT_PQ_4_12变比：9:1 桥式整流二极管1B4B42，滤波电容CAP_ELECTROLIT600F 功率管2N3441推动管2N2219比较三极管2N2219A保护三极管2N2219ARESISTOR290POTENTIOMETER1KRESISTOR316RESISTOR75RESISTOR900RESISTOR1KRESISTOR4kR8RESISTOR800（二） 实验室元件参数和元件列表 名称元件名称元件参数 变压器变比：12.5:1 桥式整流二极管1N400
12、7 滤波电容3300F 功率管3DD15 推动管9013 比较三极管9013 稳压管6.5V3904701.2k2k9 9、心得体会心得体会通过这次实验也培养了我们胆大、心细、谨慎的工作作风，对自己的动手能力是个很大的锻炼，懂得了 Multisim 软件的运行与操作。最重要的是懂得了串联稳压电源原理，串联型稳压电路是最常用的电子电路之一，它被广泛地应用在各种电子电路中。不仅在收获知识的同时，我还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、设计的能力，在各种其它能力上也都有了提高。我将所学知识运用到设计中，按照设计要求设计电路的参数，在按
13、对应的参数选取元器件，通过查找资料了解元器件的主要特性与相关使用注意事项。在电路设计中选取最优元件来满足设计的要求。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。相信以后我会以更加积极地态度对待我的学习、对待我的生活。我会更加努力地去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多的成功和快乐！认真对待每一个实验，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我在课程设计中学到的最重要的东西，也是以后都将受益匪浅的！、参考文献参考文献1模拟电子技术基础简明教程（第三版） ，杨素行主编，清华大学电子 学教研组编，高等教育出版社 2基于 EDA 的电子设计课程设计 ，夏路易，电子工业出版社 3电子线路设计实验测试（第三版） ，谢子美，华中科技大学出版社 4电子技术课程设计指导 ，彭介华主编，高等教育出版社 5电子技术基础课程设计指南 ，焦宝文主编，清华大学出版社 6电子技术常用器件手册
