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1、项目二 电源制作主讲教师：欧阳红主讲教师：欧阳红上课班级：电子上课班级：电子08020802、电子、电子08030803项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计考虑调整管VT1两端电压差大于3V以保证工作在放大区，整流滤波电路可能带来2V以下的电压波动，输出电压最高12V。整流滤波后电压最小值应为：2V3V12V=17。变压器次级输出电压U2min应该是：U2min。考虑电网电压可能下降10%，变压器次级额定电压至少为：U2min选择输出电压18V的变压器。考虑电网电压上升10时，整流滤波后最高电压UC1max。最大输出功率约为：23.76V800mA=19W,考虑效率约0.7，应选择输入端
2、功率大于19/0.7=27W的变压器。1.变压器选择变压器选择（18V/30W）项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计每只整流管的最大整流电流为：IDmax0.5IL=0.5800mA考虑到取样和放大部分的电流，可选取最大电流IDmax为。整流管的耐压URM即当市电上升10时的最大反向峰值电压为：URM1.414U2max1.4141.118V28V得到这些参数后可以查阅有关整流二极管参数表，这里我们选择额定电流1A，反向峰值电压50V的IN4001作为整流二极管。2.整流管选择整流管选择（1N4001）项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计滤波电容选择条件公式为：在最不利的情况下，输
3、出电压为12V，负载电流为800mA，此时负载电阻为120.8=15。系数取5，市电频率是50Hz，可计算得滤波电容容量为：C1（215）滤波电容承受的最大电压为：UC1max这里可以选择电容标准系列中的4700F/25V（35V）的铝质电解电容。3.滤波电容的选择滤波电容的选择（4700F/25V（35V）项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计对于VT1管集电极发射极反向击穿电压UBR（CEO）1应当为：UBR（CEO）1UC1maxVT1集电极最大电流：ICM1(1+20%)800mA=960mA。VT1集电极耗散功率：PCM1(23.76-3）V960mA=20W。（D880：极限参
4、数60V/3A/30W，60UC1maxVT2集电极最大电流：ICM2 IC1max /1min960mA/60=16mA。VT2集电极耗散功率：PCM(23.76-3)V16mA=0.33W。（9013：极限参数25V/0.5A/0.625W，6412V且UB3 (R5+Rp1+R6)/R6 12V，因此有：R6175。功率0.0175，选择R6UB3 (R5+Rp1+R6)/(Rp1+R6)700，其中Rp1550，选择Rp1=1k电位器，功率0.1W， 选择WH12113-1K(卧式)R5取330/0.25W。此时输出电压范围：（1.8V13.8V），符合要求。 6.取样电路的选择取样电
5、路的选择（150，1k，330）项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计VT3管：选择常见低频小功率管9013（9013：极限参数25V/0.5A/0.625W，64300）电阻R1：为避免对取样电路产生影响，VT3基极电流应远小于R5电流（IR5min=3V/1.5k=2mA），IB30.2mA。因此IC3电阻R1两端最高电压为UR1maxBE1-UBE2-UOmin=19.36V，UR3max/R11.5k，这里取R1=3k。 7.比较放大电路参数比较放大电路参数（9013，R1=3k）项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计保护管VT4选择常见低频小功率管9013电阻R4为避免R4上
6、的电压影响输出电压，R4的取值必需很小，这里取1。支路电位器RP2、R3电流过载20%时，R4上的电压应为：此时VT4开始导通。所以电阻R3的电压应为0.96-0.5=0.46V，RP2上的电压应为1.218V-0.46V=21. 14V，RP2R3。正常情况下，RP2、R3支路消耗功率应远小于电源总功率（27W），设其功率为0.1W，则RP2 4.4k。考虑到三极管参数的离散性，为方便调整，选择10k电位器，根据分压关系，R3可选择在20。 8.保护电路参数保护电路参数（9013，Rp2=10k, R3=20, R4=1）项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计实施步骤9：在Multisi
7、m平台下对所设计的电路进行仿真分析和参数调整项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计用仿真软件对电路设计指标进行仿真测试与验证：1.测量输出直流电压Uo 可调范围 ; 2.最大输出电流; 3.测量负载电流Io变化时，输出电压Uo的稳定情况 ; 4.测量电压调整率 ; 5.稳压系数; 6.纹波电压的测量; 7.限流式电子保护电路的测试 .电路性能指标的测试内容电路性能指标的测试内容项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计1.仿真性能指标测试根据所设计的原理图，在Multisim环境下对要求的设计指标进行仿真测试。（1）输出电压调整范围，指标是DC：+3V+12V测试条件：测试前首先将R3两端
8、的电压调整到。负载RL=100。调整Rp1的滑动端到0%，万用表读数：，为最大输出电压。调整Rp1的滑动端到100%，万用表读数：，为最小输出电压。结论：电源输出电压的调整范围为：。电路性能指标的测试方法与步骤电路性能指标的测试方法与步骤项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计（2）最大输出电流: 指标是DC:0800mA测试条件：将输出电压调到12V，接上100的可调电阻。将输出负载断开输出电流为零。调节输出电阻使其输出电压下降5%时的电流值，即为最大输出电流值。Rp1的滑动端到1%，万用表1读数：，RL的滑动端到100%，万用表2读数：，。调整Rp2的滑动端到16%，R3两端的电压调整到
9、，在调节RL使其输出电压降5%，万用表1读数为：，RL的滑动端调到12%，输出电流的读数为：962mA。此电流为电源的最大输出电流，在加大电流输出电压不稳定。结论：电源的最大输出电流为：962mA。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计（3）纹波电压: 指标是10mV测试条件：在额定220V输入电压下，输出满载时800mA时，调节Rp1的滑动端到100%，输出电压最大时为12V RL=100，用示波器观察输出波形，选择观察交流成分，所观察到的信号为纹波电压信号，其峰-峰值为。用交流电压表测其有效值为。.纹波系数测量将稳压电源的输出通过电容器连至交流毫伏表，读出交流毫伏表的指示值，则纹波系数
10、为毫伏表读数与电源输出电压的比值。纹波系数=8.1/12 =6.7510-4项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计（4）负载效应：指标是5%负载效应是指仅当由于负载的变化而引起输出稳定量的变化的效应。对于直流稳压电源，负载效应指电网电压和温度不变时，从空载到满载时输出电压的相对变化量。即：负载效应 =测试方法如下：输入电压为额定值，输出空载时，输出电压U1为，调节负载为满载时（输出电流为800mA），输出电压U2为，调节负载为50%满载时，输出电压U0为12.096V.SRU为U1和U2中相对U0变化较大的值。负载效应为0.5%项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计（5）测量稳压系数S
11、指在负载电流Io、环境温度T不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即稳压系数。测试过程是：接上负载使其保持负载电流不变，先调节自耦调压器使输人电压增加10%，即Vi=242 V ,测量此时对应的输出电压V01；此时的负载电流为；再调节自耦调压器使输入电压减少10%，即Vi= 198V，测量这时的输出电压V02，此时的负载电流为；然后再测出Vi=220V时对应的输出电压V0，此时的负载电流为；则稳压系数=S =项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计（6）测量电压调整率Ui在220（）V的范围内变化，测出相应的输出电压UO，算出U0= UO- U0，并按公式计算电压调整率SU
12、，取平均值。计算公式为：电压调整率 = 100测试条件：在额定输入电压下，当输出满载时，调整输出电阻，使流过的电流值约为最大值800mA，得满载时电阻值，保持这个电阻值不变，在进行以上的测量。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计（7）测量稳压电源内阻r0在输入电压分别为220 V时，改变负载电阻值，测量相应的输出电流的变化量Io，读出相应的输出电压的变化量Uo，计算电源内阻r0r0 = 测量值：输出电压，输出电压，电源内阻r0项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计具体要求： 在在D盘建立一个以你的建立一个以你的“学号姓名学号姓名”的文件的文件夹； 在文件在文件夹下新建仿真下新建仿真电
13、路原理路原理图文件，如文件，如“学号姓名学号姓名XX电路路.ms10” 文件；文件； 将将过程程资料模版文件复制粘料模版文件复制粘贴到你的文件到你的文件夹下并更名；下并更名； 每个每个项目的目的设计指指标见过程程资料；料； 自行在自行在课余余时间完成完成电路的路的设计、方案的制定等工作；、方案的制定等工作； 课上主要上主要对设计的的电路路进行仿真行仿真测试和和调整，直到符合整，直到符合设计指指标； 每个每个项目完成目完成电路原理路原理图设计、电气气规则检查、生成网、生成网络表、生表、生成元器件材料清成元器件材料清单、PCB设计、仿真、仿真电路路设计指指标的的测试报告等；告等；最后打印上交最后打印上交过程程资料，完成料，完成这部分内容的学部分内容的学习。项项目一目一目一目一 电电源源源源设计设计祝学业进步，天天向上！
