直流稳压源仿真设计报告.doc

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1、仿真设计报告课程设计名称：集成直流稳压电源的设计专业班级：0212101学生姓名：%%%%%%%学号：021210131指导教师：%%%%%%课程设计时间：10月25日-11月17日集成直流稳压电源的设计一、设计目的本课程设计目的在于培养同学们自主设计制作的能力，同时学会应用仿真软件对设计电路进行模拟分析。二、设计指标要求输出电压Vo及最大输出电流Iomax(I档Vo=±12V对称输出,Iomax=100mA;II档Vo=+5V,Iomax=300mA;III档Vo=(+3～+9)V连续可调,Iomax=200mA);纹波电压∆Vop–p≤5mV,稳压系数Sv<=0.00

2、5.三、电路图设计原理根据元器件参数的计算结果选择适合的元件组成部分电路，并将元件参数标于电路图中。将个部分电路综合得到可输出三档的集成直流稳压电源电路总图，第一档有含有LM7812KC稳压器的稳压电路，输出电压±12V。第二档由LM7805KC组装而成，输出电压为+5V对称输出。第三档由LM317H稳压器组成，输出电压3V-9V电路图满足性能指标要求。一、电路参数设计4.1变压器参数计算一．计算含LM317稳压器电路变压器副边输出电压.由于LM317的输入电压与输出电压差的最小值(Vi-Vo)min=3V,输入电压与输出电压差的最大值(Vi-Vo)max=40V,故LM

3、317的输入电压围为:Vomax+(Vi-Vo)min≤Vi≤Vomin+(Vi-Vo)max即9V+3V≤Vi≤3V+40V12V≤Vi≤43V即稳压器最小输入电压为12V.根据桥式全波整流输出输入电压关系不难确定变压器副边输出应为V2≥Vimin/1.1=12/1.1=11V取U2=12V取I2=0.5A因此变压器副边输出功率为:P2≥I2V2=6WP2是变压器副边的功率，P1是变压器原边的功率。一般小型变压器的功率。ŋ＝P2/P1所以变压器原边输入功率为:P1>=P2/ŋ=10W为留有余地选择20V/20W的变压器二．根据LM7812,LM7805计算变压器副边输出

4、电压7812的输出电压Uo为（5-24）V，最小输入输出压差8V，最大输入输出压差为40V，7812的输入电压围为：20V≤Ui≤52VU2≥Uimin/1.1=18V取U2=20V,I2=0.5A变压器副边电压P2≥I2U2=10V为留有余地同样选择20V/20W变压器4.2整流二极管的参数计算在含稳压器LM317的电路中的二极管选择:由于二极管最大瞬时反向工作电压Urm>1.414U2=12×1.414=17V在含稳压器LM7805的电路中的二级管的选择:由于二极管最大瞬时反向工作电压URM>1.414×U2=15×1.414=21VIN4001的反向击穿电压大于50

5、V,额定工作电流I=1A>Iomax.故整流二极管选用IN4001.4.3滤波电容的参数计算滤波电容的容量可由下式估算：C=ICt/ΔVip-p式中ΔVip-p——稳压器输入端纹波电压的峰-峰值；T——电容C放电时间，t=T/2=0.01SIC——电容C放电电流，可取IC=Iomax，滤波电容C的耐压值应大于1.4V2。在本实验中Sv=ΔVo/Vo/ΔVi/Vi式中，Vo=9v、Vi=12v、ΔVop-p=5mv、Sv=0.005则ΔVi=ΔVop-pVi/VoSv=1.4v所以滤波电容C=ICt/ΔVip-p=Iomaxt/ΔVip-p=0.003636uFC的耐压值应

6、大于1.4V2=21v。4.4稳压器的选择设计要求输出电压为:一档要求输出±12V对称输出电压，二档要求输出+5V，三档要求输出（3-9）V连续可调。稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。78××系列和79××系列为固定式三端稳压器，可分别输出正电压和负电压。7812可输出+12V，7912可输出-12V，二者组装课得到±12V对称输出。7805可输出+5V电压。317输出电压围是（1.2-37）V。因此稳压器选择LM7812,LM7912,LM7805,LM317.电路仿真及其特性分析设计基本思路：1.电源变压器：　　将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压，一般

7、次级电压u2较小。整流电路：　　将变压器次级交流电压u2变成单向的直流电压u3，它包含直流成份和许多谐波分量，其输出电压波形与全波整流的输出电压波形是相同的。每个二极管承受的最高反向电压是输入电压最大值的倍。　滤波电路：　　滤除脉动电压u3中的谐波分量，输出比较平滑的直流电压u4。该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。　　4稳压电路：　　它能在电网电压和负载电流的变化时，保持输出直流电压的稳定。它是直流稳压电源的重要组成部分，决定着直流电源的重要性能指标。5.三档结果（1）接通第一档开关，关闭其他开关得：仿真分析：如示波