1、山西大学工程学院课 程 设 计 任 务 书设计题目：_步进式直流稳压电源_所属课程：_模拟电子技术_系别：_电力工程系_专业：电气工程及其自动化及其自动化设计任务下达日期：2012 年 6 月 19 日设计时间：2012 年 6 月 19 日至 2012 年 6 月 21 日- 2 -目录第 1 章 绪论.3第 2 章 设计方案的确定.52.1 设计题目.52.2 设计目的.52.3 设计要求.52.4 设计思路.6第 3 章 电路原理.63.1 步进式直流稳压电源的电路图.63.2 理论分析及计算.73.3 电源变压器.83.4 整流滤波电路.93.5 稳压电路.10第 4 章 模拟仿真.1
2、34.1 Multisim 的安装与调试.134.2 电路的图.134.3 模拟仿真.13第 5 章 课设心得.19参考资料.21- 3 -第一章：绪论 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命，给电力电子技术提供了广阔的发展前景，同时也给电源提出了更高的要求。随着数控电源在电子装置中的普遍使用，普通电源在工作时产生的误差，会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果，世界各国纷纷对电源产品提出了不同要
3、求并制定了一系列的产品精度标准。只有满足产品标准，才能够进入市场。随着经济全球化的发展，满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。数控电源是从 80 年代才真正的发展起来的，期间系统的电力电子理论开始建立。这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。在以后的一段时间里，数控电源技术有了长足的发展。但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。但在实际生活中，都是由 220V 的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波，一般传统电路由滤波扼流- 4 -圈和电容器组成，若由晶体管滤波器来替代，则
4、可缩小直流电源的体积，减轻其重量，且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源，这既降低了家用电器的成本，又缩小了其体积，使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小.此数控直流稳压电源共有六部分，输出电压的调节是通过“+，-” 两键操作，步进电压精确到 0.5V 控制可逆计数器分别作加，减计数.- 5 -第 2 章：设计方案的确定2.1 设计题目：步进式直流稳压电源2.2 设计目的：设计一个采用步进式进行调节输出电压的直流稳压电源。通过设计使学生了解所学的电子技术课程的理论知识在实际中的综合应用。加深学生对所学理论知识与
5、实际的应用知识的结合，全面提高学生分析、判断、解决问题的能力，拓宽知识面，系统的进行电子电路的工程实践训练，使学生对所学知识的应用能力，有一个较大的提高，为毕业设计打下一定的基础。2.3 设计要求1.技术指标（1）输出电压范围：3-20V,步进调节单位：0.5v（2）电压稳定度 U/U。0.2%,纹波电压10mV。（3）输出电流：1A（4）输出电压值用电压表显示，并由按键或开关分别控制输出电压步进的增减。2.画出步进式直流稳压电源的电路原理图（电路及所用元器件- 6 -自定）3.对设计的电路进行仿真检验（可分单元进行仿真） ，给出仿真检验结果。4.每位学生都应该根据自己的能力独立完成。5.写出
6、完整的实验报告。2.4 设计思路要将 220 伏市电转换为 3-20 伏直流输出可调，需要经过变压、整流、滤波、稳压调节等环节（具体见下图） 。第 3 章：电路原理3.1 步进式直流稳压电源的电路图- 7 -3.2 理论分析及计算1.输出电压：因为要求输出电压可调，所以选择三段可调式集成稳压器LM117 系列三端集成稳压器，输出电压范围可达 1.537V，输出电流可达 1.5A 以上，满足本实验的要求。且内部带有过载保护电路，具有稳压精度高、工作可靠等特点。由于 LM117 的 2、3 脚之间的 U32 为基准电压 1.25V，故有U。=（1+Rp/R1）*1.25,其中，R1 取 240 欧
7、姆，调节 Rp 可改变输出电压的大小2.步进式设定电阻按照步进设定要求，输出电压步进为 0.5V，即 U=0.5V，由公式可得：U=Un+1-Un=1.25(Ri+1-Ri)/R =0.5VR=963.可调电阻最小值 R20按照设计要求最小输出电压为 3V，R20=3364. 滤波后的电压 U设 Uomax为稳压电源输出最大值 20V， （U1-U0）min 为集成稳压器输入输出最小电压差为 3V，Ui 为电网波动引起的电网波动的变化， （一般取 U。 （U1-U。 ）min 之和的 10%） ，则输出电压满足下列要求：UUomax+(U1-U。)min +Ui- 8 -=20+3+23*10%24V5.变压器次级电压 U2U2=U/1.220V6.电压变比n1:n2=220:22=10:17.滤波电容 C对于桥式整流电路，滤波电容 C 的充电周期等于交流周期的一半，即 RLC(25)T/2所以滤波电容电量 C2400F。 3.3 电源变压器变压器变比 220：24 通过变压器可以将初始波形转换为有效值24V 交流- 9 -电压信号。- 10 -3.4 整流滤波电路整理电路采用桥式整流电路。整流后的波形
