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电工电子虚拟仿真实验

任务 直流稳压电源的设计. 电工电子虚拟仿真实验. 实训任务 系统分析 设备清单 电路原理图 绘图仿真 检测方法 性能指标 故障处理. 内容提要. 1 、实训任务. 一、基本要求 1 、最大输出电流 Iomax=1A 。 2 、输出电压 Vo= （ +3V~+9V ）连续可调。 3 、纹波电压△ Vop-p≤5mV 。 4 、稳压系数 SV≤5×10-3 。 二、能力扩展 1 、最大输出电流 Iomax=2A 。 2 、输出电压 Vo= （ 0V~+12V ）连续可调。. 2 、系统分析（ 1 ）. 1) 选用集成稳压器构成的稳压电路，

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Presentation Transcript

  1. 任务 直流稳压电源的设计 电工电子虚拟仿真实验

  2. 实训任务 系统分析 设备清单 电路原理图 绘图仿真 检测方法 性能指标 故障处理 内容提要

  3. 1、实训任务 一、基本要求 1、最大输出电流Iomax=1A 。 2、输出电压Vo=（+3V~+9V）连续可调。 3、纹波电压△Vop-p≤5mV。 4、稳压系数SV≤5×10-3。 二、能力扩展 1、最大输出电流Iomax=2A 。 2、输出电压Vo=（0V~+12V）连续可调。

  4. 2、系统分析（1） 1)选用集成稳压器构成的稳压电路， 选用可调三端稳压器LM317，其特性参数Vo=(1.2V~37V),Iomax=1.5A,最大输入、输出电压差（Vi-Vo）max=40V。符合本任务的基本要求 。 2)选电源变压器 集成稳压电源的输出电压Vo即是此电路的输出电压。稳压器的最大允许电流ICM〈Iomax，输入电压根据公式 Vomax+(Vi-Vo)min≤Vi≤Vomin+(Vi-Vo)max 可求出其范围为12V≤Vi≤43V。 故副边电压取V2=12V，副边电流取I2=1A变压器的副边输出功率为P2≥V2 I2 =12W，由下表可得变压器的效率为0.7。则原边输入功率 P1>P2/η=17W。为留有余地，选取功率为20W的变压器。

  5. 2、系统分析（2） (3)选整流二极管及波电容 整流二极管D选IN4001，其极限参数为VRM≥50V，IF=1A，满足要求。滤波电容C可由纹波电压△Vop-p和稳压系数来确定。由式 Vi=△Vop-pVi /VoSv得△Vi =2.2V，由式 C=Ict/△Vi=Iomaxt/△Vi得C=3636μF。电容C的耐压应大于17V，故取2只2200μF/25V的电容相并联。 (4)电阻RP1的取值 由式Vo=(1+Rp1/R1)1.25，取R1=240Ω，则RP1=336Ω时输出电压为3V，RP1=1.49Ω时输出电压为9V ，故取4.7KΩ精密线绕可调电位器。当RP1阻值调至最小端时输出电压为1.25V，当阻值大于1.5KΩ后输出电压不会继续增大，使用Multisim9仿真时为13V,但实际测试时为10V左右。

  6. 3、设备清单

  7. 4、电路原理图

  8. 5、绘图仿真（1） 当调整端电阻Rp=0Ω时，输出电压为最小值，即Vo=1.25V

  9. 5、绘图仿真（2） 当调整端电阻Rp=4.5KΩ时，输出电压为最大值，即Vo=12V

  10. 6、检测方法 (1)最大输出电流、输出电压 给输出端接可调的负载电阻RL，万用表的测量值即为其输出电压Vo，再使RL逐渐减小，直到Vo的值下降5%此时流经负载RL的电流即为最大输出电流Iomax (2)纹波电压 指叠加在输出电压Vo上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后用示波器观测其峰峰值△Vop-p。 (3)稳压系数 指负载电流Io、环境温度T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 即稳压系数Sv=△Vo/Vo / △Vi/Vi 。测量过程：先调节自耦变压器使输入电压增加10%，即Vi=242V，测量此时对应的输出电压Vo1；再调节自耦变压器使输入电压减小、10%，即Vi=198V测量这时的输出电压Vo2，然后再测出Vi=220V时对应的输出电压Vo。

  11. 6、检测方法 (4)填写数据

  12. 7、性能指标 经测试电路的性能指标如下：

  13. 8、故障处理 故障:输出电压为10V无法调节 LM317引脚为3脚输入，2脚输出，1脚为调整端，而CW317则为2 脚输入，3脚输出，1脚为调整端，使用时将LM317与CW317混 淆，输入和输出引脚接反引起 ,将引脚正确接后故障排除。 警示:输出电压为10V无法调节 当RP1为1.5K时最大输出电压为9V,当继续增大阻值时，电压不能 跟继续上升。 返回目录

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