這應(yīng)該屬于模電設(shè)計(jì)，
此直流穩(wěn)壓電源可以用于雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)等，調(diào)速范圍可控
設(shè)計(jì)目的1、學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握模擬電路設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。 2、學(xué)會(huì)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)方法和性能指標(biāo)測(cè)試方法。 3、培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、設(shè)計(jì)一個(gè)連續(xù)可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源，主要技術(shù)指標(biāo)要求： ① 輸入（AC）：U=220V，f=50HZ； ② 輸出直流電壓：U0=9→12v； ③ 輸出電流：I0<=1A； ④ 紋波電壓：Up-p<30mV； 2、設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)，選擇電路元件，計(jì)算確定元件參數(shù)，畫(huà)出實(shí)用原理電路圖。 3、自擬實(shí)驗(yàn)方法、步驟及數(shù)據(jù)表格，提出測(cè)試所需儀器及元器件的規(guī)格、數(shù)量。 4、在實(shí)驗(yàn)室MultiSIM8-8330軟件上畫(huà)出電路圖，并仿真和調(diào)試，并測(cè)試其主要性能參數(shù)。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及元器件1、 裝有multisim電路仿真軟件的PC 2、三端可調(diào)的穩(wěn)壓器 LM317一片 3、電壓表、滑動(dòng)變阻器、二極管、變壓器 四、設(shè)計(jì)步驟1．電路圖設(shè)計(jì)方法（1）確定目標(biāo)：設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)是由那些模塊組成，各個(gè)模塊之間的信號(hào)傳輸，并畫(huà)出直流穩(wěn)壓電源方框圖。 （2）系統(tǒng)分析：根據(jù)系統(tǒng)功能，選擇各模塊所用電路形式。 （3）參數(shù)選擇：根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)的要求，確定各模塊電路中元件的參數(shù)。 （4）總電路圖：連接各模塊電路。 （5）將各模塊電路連起來(lái)，整機(jī)調(diào)試，并測(cè)量該系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。 （6）采用三端集成穩(wěn)壓器電路，用輸出電壓可調(diào)且內(nèi)部有過(guò)載保護(hù)的三端集成穩(wěn)壓器，輸出電壓調(diào)整范圍較寬，設(shè)計(jì)一電壓補(bǔ)償電路可實(shí)現(xiàn)輸出電壓從 0 V起連續(xù)可調(diào)，因要求電路具有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，需設(shè)計(jì)一軟啟動(dòng)電路以適應(yīng)所帶負(fù)載的啟動(dòng)性能。該電路所用器件較少，成本低且組裝方便、可靠性高。 2、設(shè)計(jì)的電路圖
五、總體設(shè)計(jì)思路
1．直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)思路（1）電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。 （2）降壓后的交流電壓，通過(guò)整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動(dòng)大）。 （3）脈動(dòng)大的直流電壓須經(jīng)過(guò)濾波電路變成平滑，脈動(dòng)小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。 （4）濾波后的直流電壓，再通過(guò)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給電壓表。 2．直流穩(wěn)壓電源原理1、直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。 直流穩(wěn)壓電源方框圖  圖2 直流穩(wěn)壓電源的方框圖
其中： （1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。 （2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?0Hz的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電 （3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。 （4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。 2、整流電路（1）直流電路常采用二極管單相全波整流電路，電路如圖3所示。 圖3 單相橋式整流電路
（2）工作原理 設(shè)變壓器副邊電壓u2=√2U2sinωt，U2為有效值。 在u2的正半周內(nèi)，二極管D1、D2導(dǎo)通，D3、D4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通，D1、D2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有電流流過(guò)的負(fù)載電阻RL，且方向是一致的。如圖4
圖4單相橋式整流電路簡(jiǎn)易畫(huà)法及波形圖
在橋式整流電路中，每個(gè)二極管都只在半個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)電，所以流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流等于輸出電流的平均值的一半，即 電路中的每只二極管承受的最大反向電壓為 (U2是變壓器副邊電壓有效值)。 3、濾波電路——電容濾波電路 采用濾波電路可濾除整流電路輸出電壓中的交流成分，使電壓波形變得平滑。常見(jiàn)的濾波電路有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波等。 在整流電路的輸出端，即負(fù)載電阻RL兩端并聯(lián)一個(gè)電容量較大的電解電容C，則構(gòu)成了電容濾波電路，如圖5所示電路，由于濾波電容與負(fù)載并聯(lián)，也稱為并聯(lián)濾波電路。
圖5單相橋式整流電容濾波電路 從圖4可以看出，當(dāng)u2為正半周時(shí), 電源u2通過(guò)導(dǎo)通的二極管VD1、VD3向負(fù)載RL供電，并同時(shí)向電容C充電（將電能存儲(chǔ)在電容里，如t1～t2），輸出電壓uo＝uc ≈ u2；uo達(dá)峰值后u2減小，當(dāng)uo≥u2時(shí)，VD1、VD3提前截止，電容C通過(guò)RL放電，輸出電壓緩慢下降（如t2～t3），由于放電時(shí)間常數(shù)較大，電容放電速度很慢，當(dāng)uC下降不多時(shí)u2已開(kāi)始下一個(gè)上升周期，當(dāng)u2＞uo時(shí)，電源u2又通過(guò)導(dǎo)通的VD2、VD4向負(fù)載RL供電，同時(shí)再給電容C充電（如t3～t4），如此周而復(fù)始。電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作后，負(fù)載上得到如圖中實(shí)線所示的近似鋸齒的電壓波形，與整流輸出的脈動(dòng)直流（虛線）相比，濾波后輸出的電壓平滑多了。 顯然，放電時(shí)間常數(shù)RLC越大、輸出電壓越平滑。若負(fù)載開(kāi)路（RL=∞），電容無(wú)放電回路，輸出電壓將保持為u2的峰值不變。 （1）輸出電壓的估算 顯然，電容濾波電路的輸出電壓與電容的放電時(shí)間常數(shù)τ=RLC有關(guān)，τ應(yīng)遠(yuǎn)大于u2的周期T，分析及實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng) τ=RLC≥（3～5）T /2
時(shí)，濾波電路的輸出電壓可按下式估算，即
UO≈1.2U2
（2）整流二極管導(dǎo)通時(shí)間縮短了，存在瞬間的浪涌電流，要求二極管允許通過(guò)更大的電流，管子參數(shù)應(yīng)滿足 IFM＞2IV=IO
（3）在已知負(fù)載電阻RL的情況下，根據(jù)式子選擇濾波電容C的容量，即
C≥（3～5） T /2RL
若容量偏小，輸出電壓UO將下降，一般均選擇大容量的電解電容；電容的耐壓應(yīng)大于u2的峰值，同時(shí)要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)的因素，留有足夠的余量。 電容濾波電路的負(fù)載能力較差，僅適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。
4、穩(wěn)壓電路
在設(shè)計(jì)中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過(guò)電感器的電流不能突變的特點(diǎn)，將電容器和負(fù)載電容并聯(lián)或電容器與負(fù)載電阻串聯(lián)，以達(dá)到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路后，直流輸出電壓：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流輸出電流：（I2是變壓器副邊電流的有效值），穩(wěn)壓電路可選集成三端穩(wěn)壓器電路。穩(wěn)壓電路原理電路見(jiàn)圖6
圖6 穩(wěn)壓電路原理圖
5、設(shè)計(jì)的電路原理圖 圖7 可調(diào)（2.5V——36V）的直流穩(wěn)壓電源 3．設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介（1）根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的性能指標(biāo)，選擇集成三端穩(wěn)壓器。 因?yàn)橐筝敵鲭妷嚎烧{(diào)，所以選擇三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，可調(diào)式集成穩(wěn)壓器，常見(jiàn)主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，337系列穩(wěn)壓器輸出連可調(diào)的負(fù)電壓，可調(diào)范圍為2.5V~36V，最大輸出電流 為1.5A。穩(wěn)壓內(nèi)部含有過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)電路，具有安全可靠，性能優(yōu)良、不易損壞、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其電壓調(diào)整率和電流調(diào)整率均優(yōu)于固定式集成穩(wěn)壓構(gòu)成的可調(diào)電壓穩(wěn)壓電源。 輸出電壓表達(dá)式為： 式中，1.25是集成穩(wěn)壓塊輸出端與調(diào)整端之間的固有參考電壓 ，此電壓加于給定電阻兩端，將產(chǎn)生一個(gè)恒定電流通過(guò)輸出電壓調(diào)節(jié)電位器 ， 一般使用精密電位器，與其并聯(lián)的電容器C可進(jìn)一步減小輸出電壓的紋波。 輸出電壓可調(diào)范圍：2.5V～36V 輸出負(fù)載電流：1.5A 能滿足設(shè)計(jì)要求,故選用LM317組成穩(wěn)壓電路。 （2）選擇電源變壓器 1）確定副邊電壓U2: 根據(jù)性能指標(biāo)要求：Uomin=3V Uomax=9V 又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max 其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V ∴ 12V≤Ui≤43V 此范圍中可任選 ：Ui=14V=Uo1 根據(jù) Uo1=(1.1～1.2)U2 可得變壓的副邊電壓： 2）確定變壓器副邊電流I2 ∵ Io1=Io 又副邊電流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=800mA 則I2=1.5*0.8A=1.2A 3）選擇變壓器的功率 變壓器的輸出功率：Po>I2U2=14.4W （3）選擇整流電路中的二極管 查手冊(cè)選整流二極管IN4001，其參數(shù)為：反向擊穿電壓UBR=50V>17V 最大整流電流IF=1A>0.4A （4）濾波電路中濾波電容的選擇 濾波電容的大小可用下式求得。 1）求ΔUi: 根據(jù)穩(wěn)壓電路的的穩(wěn)壓系數(shù)的定義： 設(shè)計(jì)要求ΔUo≤15mV ，SV≤0.003 Uo=+3V～+9V Ui=14V 代入上式，則可求得ΔUi 2）濾波電容C 設(shè)定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S 則可求得C。 電路中濾波電容承受的最高電壓為 ，所以所選電容器的耐壓應(yīng)大于17V。 注意： 因?yàn)榇笕萘侩娊怆娙萦幸欢ǖ睦@制電感分布電感，易引起自激振蕩，形成高頻干擾，所以穩(wěn)壓器的輸入、輸出端常 并入瓷介質(zhì)小容量電容用來(lái)抵消電感效應(yīng)，抑制高頻干擾。
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這個(gè)是壓縮包中的仿真圖,求大家指導(dǎo).
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