張軒寧

摘要：本文通過Multisim 仿真模擬軟件模擬電路圖從而得到對應實驗數(shù)據(jù)，進而完成本次設計。在電子線路的相關(guān)應用中，電源會影響電路、電子儀器和電子設備的使用時常和性能，因此直流穩(wěn)壓電源占在電源技術(shù)中有重要地位。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)壓電源；電壓；濾波；仿真；測試

引言

當下高性能的電子電路對于電源供電質(zhì)量的要求越來越高，如何設計出能滿足高性能電路要求的高精度電源便成為一大課題。直流穩(wěn)壓電源是一種能為負載提供穩(wěn)定直流電源的電子裝置。直流穩(wěn)壓電源的供電電源大都是交流電源，當交流供電電源的電壓或負載電阻變化時，穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會保持穩(wěn)定。

1 設計任務

（1）輸入電壓：220V、50HZ（ ）

（2）輸出電壓0～15V可調(diào)（ ）

2 直流穩(wěn)壓電源的基本原理

直流穩(wěn)壓電源是將220V、50HZ的交流電壓變化為直流電壓進行輸出的裝置，由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路構(gòu)成，其作用分別為：①改變電壓值通常為降壓②交流變脈動的直流③減小脈動④進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力。（在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網(wǎng)電壓波動±10%，且負載有一定的變化范圍）基本框圖如下：

3 電路元件的選擇

3.1 整流電路中整流二極管的選擇

在橋式整流電路中，二極管D1、D3和D2、D4是兩兩輪流導通的，所以流經(jīng)每個二極管的平均電流為：

3.2濾波電路中電容的選擇

本次設計采用電容濾波電路。電容濾波電路充電時間常數(shù) （ 為二極管正向?qū)娮瑁┖苄《烹姇r間常數(shù) 較大，充電快而放電慢，達到濾波效果。

（1）輸出濾波電容

作用是使輸出電壓波形更平滑，減少負載對電源的影響。由于LM317穩(wěn)壓電路中已經(jīng)采用調(diào)整端旁路電容 抑制輸出紋波，相當于輸出濾波電容。

（2）穩(wěn)壓器前小濾波電容C2

選取小濾波電容 。

（3）濾波電容C1

濾波負載不是純電阻時，一般有 取 時，計算得 結(jié)合實際情況，取

3.3 R1、R2阻值的確定

為使穩(wěn)壓器空載時能正常工作，R1中的電流應?。?/p>

4 電路的仿真調(diào)試

4.1性能參數(shù)測試

（1）穩(wěn)壓系數(shù)的測量

參數(shù)說明：穩(wěn)壓系數(shù)也叫電壓調(diào)整率，是指溫度和負載電阻不變的情況下，輸入電壓變化引起輸出電壓變化的程度。

4.2輸出電阻的測量

參數(shù)說明：電源的內(nèi)阻越小越好，若內(nèi)阻過大，對電源的精準度將造成影響，測量結(jié)果：

穩(wěn)壓源輸出電阻：

4.3測量結(jié)果分析

綜上所述，S系數(shù)較小，輸入變化對輸出電壓的影響較小，有助于保證輸出電壓受不受外界環(huán)境等因素的劇烈變化的影響。輸出電阻R為 ，是一個比較小的值。所以通過檢測滿足要求。

5 總結(jié)

通過本次設計，我更加了解到了直流穩(wěn)壓電源的設計思路和設計方法，更為我提供了更加豐富的理論經(jīng)驗和實際操作能力，在實踐中鞏固了自己本科所學的知識。

參考文獻

[1]康華光. 電子技術(shù)基礎模擬部分（第五版）[M]. 高等教育出版社，2006.

[2]安玉. LM317可調(diào)式集成穩(wěn)壓電源的設計[J]. 遵義師范學院學報，2016.

[3]童詩白. 模擬電子技術(shù)基礎[M]. 清華大學，2015.

[4]潘玉玲 張彩花. 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源設計[D]. 科學之友，2013.

（作者單位：河北工程大學水利水電學院）