直流稳压电源设计实验报告模电.doc

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1、 直流稳压电源的设计实验报告一、实验目的 1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法二、实验任务利用7812、7912设计一个输出12V、1A的直流稳压电源；三、实验要求1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形；2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比；3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工频半周期）；4）求滤波电路的输出电压；5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。四、实验原理1.直流电源的基本组成变压器：将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。整流电

2、路：利用二极管的单向导电性，将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。滤波电路：将脉动电压中的文波成分滤掉，使输出为比较平滑的直流电压。稳压电路：使输出的电压保持稳定。4.2变压模块变压器：将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。4.2 整流桥模块整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D1D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。由上面的电路图，可以得出输出电压平均值：，由此可以得即可即变压器副边电压的有效值为15V计算匝数比为 220/15=152.器件选择的一般原则选择整流器流过二极管的的平均电流:

3、 ID=1/2 IL 在此实验设计中IL的大小大约为1A反向电压的最大值：Urm=U2选择二极管时为了安全起见，选择二极管的最大整流电路IDF应大于流过二极管的平均电流ID即0.5A，二极管的反向峰值电压Urm应大于电路中实际承受最大反向电压的一倍。实验中我们采用的是1B4B42封装好的单相桥式电路。4.2滤波模块3.3滤波电路交流电经整流电路后可变为脉动直流电，但其中含有较大的交流分量，为使设备上用纯净的交流电，还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。常见的滤波电路有：电容滤波电路、电感滤波电路、电感电容滤波电路以及P型滤波电路。在此电路中，由于电容滤波电路电路较为简单、且能得到较好的效果

4、，故选用此电路。滤波电容一般选几十至几千微法的电解电容， 由于 ，故选4200uF/25V的电解电容。图3-4 滤波电路图3-5 滤波后的电压输出直流电压UL与U2的关系： UL= (1.11.2)U2变压器副边电流有效值： I2=（1.52）IL4、稳压电路A根据实验要求，选用三端固定式输出集成稳压器MC78012CT和LM79012CTB为防止自激震荡，在输入端接一个0.10.33uF的电容C1C为消除高频噪声和改善输出地瞬态特性输出端要接一个1uF以上的电容C2五、实验设计1.变压器的选择根据实验要求，输出12V,1A的直流稳压电源，负载电阻： RL12变压器副边电压： 变压器的副边电压

5、为有效值为15V 变压器的变压比：n1：n2=220/15=15变压器的副边电压图像实验过程中通过确定通过稳压管的电压控制在1517V之间，来调节变压器的副边电压，确定匝数比为15:1电路图：仿真波形：2、 整流模块3.整流二极管的选择流过负载的电流： IL1A流过二极管的电流： ID=1/2IL=0.5A二极管所能承受的极间反向电压：Urm=U2*2=*15*2=42.4V所以选择二极管时ID=0.5A,Urm=42.4V设计过程中我们选用的是1B4B422.滤波电容的选择时间常数：=RLC0=5*T/2=0.05s取RL=12，则C0=4.2mF电容所能承受的最大电压：Urm=U2*2=*

6、15*1.1=23.3V（考虑到电网电压波动10%）仿真电路：仿真结果：4.其他防自激震荡电容： C1=330nF消高频噪声电容： C2=1uF5、 稳压电路 由于LM7812输出的最大电流为1.5A 要求输出的最大电流为1A在输出电阻的两端并联为1A的整流二极管1N4001六、.实验电路图： 根据原件的选择，连接电路图：如下所示七、实验总结 本次实验，我们充分理解并掌握了直流稳压电源设计的过程方法，特别是在实验过程中我们相互帮助学习，提高了自我学习的能力，也提高的团队协作的能力，在试验中，我们自己学会去解决问题，发现问题，相信对以后的学习会有很大帮助。另外，通过本实验，我们学会了直流电压源的设计方法，也对Multisim这个软件有了初步的认识和了解，为以后其他后续课程提供了帮助。在实验过程中我们也获得了很多的经验教训。通过本次不仅对我们知识水平有很大帮助，更重要的是提高了我们自我学习的能力和团队协作的能力。8 / 8