1、©南昌大学实验报告学生姓名：王晟尧 学号： 6102215054专业班级：通信152班实验类型：验证综合设计创新 实验日期：实验成绩：直流稳压电源设计一、设计任务设计一直流稳压电源并进行仿真。二、设计要求基本性能指标：(A1)输出直流电压+ 5V ,负载电流200mA。(B1) +3V +9V ,连续可调；(B2) Iomax=200mA ; (B3)稳压系数 SrM5 10-3 ; (B4) UoM5mV。扩展性能指标：扩展直流稳压电源的输出电流使10mA Mo W1.5A三、设计方案直流稳压电源设计框图和直流稳压电源基本电路分别如图1和图2所示:/w电源整流-O O-滤波和压变压

2、器电路»>0电路电路0 0 V4.Z OH 20 25图1直流稳压电源框图主要原理是：电源变压器将交流电网220V的电压降压为所需的交流电压，然后通过整流 电路将交流电压变成单极性电压，再通过滤波电路加以滤除，得到平滑的直流 电压。但这样的电压还随电网电压波动 （一般有土 10%左右的波动）、负载和 温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路 的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。一般情况下，选用降压的电源变压器。整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路和全波整流电路，一般情况 下多用桥式整流电路，桥式整流输出脉动电压平均值为

3、：U。=广|u°(t)|gt = -f/2U2si2tgt =U2 290U22兀°兀°兀0.45U 2Uo2 Rl通过每只二极管的平均电流为：每只二极管承受的最大反向电压为：Urm2u 2滤波电路亦可分为电容滤波、电感滤波、n型滤波等多种滤波电路，而在小功率电源电路设计中多用电容滤波电路。当在接上滤波电容后，U。会明显增 大，其大小与时间常数 RlC有关，通常情况下，RlC= （35）T/2 （T为电网电压 周期）。稳压电路有二极管稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压电路等，可根据具体要求选择合适的电路形式（具体原理可查阅相关资料）。稳压电源的性能指标：最大输出电

4、流lomax :电源的输出电压UO应不随负载电流IOL而变化，随着 负载Rl阻值的减少，Iol增大，Uo减小，当Uo的值下降5%时，此时流经负载 的电流定义为lomax （记下lomax后迅速增大Rl，以减小稳压电源的功耗）。输出电压：指稳压电源的输出电压，也是稳压器的输出电压。当输入电压 为额定值时，可直接用电压表测量。纹波电压：指叠加在输出电压 Uo上的交流分量。可用示波器观测其峰-峰 值或者有效值。稳压系数：指在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化 引起输出电压的相对变化，即Uo ,5 io常数Sr 一 / UIt 苗数U O U I输出电阻：稳压电路输入电压一定时，输出电

5、压变化量 Uo与输出电流变 化量 I。之比，即UR。=一° （Ui为常数）四、电路仿真与分析1.电路图：滤波电容C可有纹波电压 Vopp和稳压系数Sv来确定。已知：Vo=9V,V1=12V , Sr0.4A 。负载采用滑动变阻器方便观察2测试参数：要求:(1) Iomax=200mA :(2) 输出直流电压+ 5V,负载电流200mA?(17 W mA(3) +3V +9V ,连续可调：万用W-XMM19.469 V(4) 稳压系数Sv测试过程是：先调节自耦变压器是输入电压增加10% ,即V1=242V,测量这是对应的输出电压Vol ；再调节自耦变压器是输入电压减少 10%，即V1=198V， 测量这是对应的输出电压 Vo2;然后测出V仁220V是对应的输出电压Vo。最后 稳压系数即为&二出必Vo1 %AVi / Vi242 198V。由仿真实验测量可知 Vo2=5.177VVo=5.174VVo1=5.173V最后有上式即可求出：S厂如/凹|T°常常数 =3.8 X10-3