直流稳压电源设计实验报告(模电)
直流稳压电源的设计实验报告
一、 实验目的学会选择变压器、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设计一个输出土 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;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
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。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。
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 D1?D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
上面的电路图,可以得出输出电压平均值: Uo(AV),
此可以得
U215V即可
即变压器副边电压的有效值为15V计算匝数比为 220/15=15 2.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: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=2U2 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,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。
滤波模块
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型滤波电 路。在此电路中,于电容滤波电路电路较为简单、且能得到 较好的效果,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, 于RIC(3?5)
T,故选4200uF/25V的电解电容。
2
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=(?)U2变压器副边电流有效值: I2=IL
4、稳压电路
根据实验要求,选用三端固定式输出集成稳压器
MC78012CT和 LM79012CT
为防止自激震荡,在输入端接一个 ?的电容C1
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,输出土 12V,1A的直流稳压电源, 负载
电阻:
RL> 12 Q
变压器副边电压: 变压器的副边电压为有效值为 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 15 — 17V
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
整流二极管的选择
流过负载的电流:
IL < 1A流过二极管的电流:
ID=1/2IL= 二极管所能承受的极间反向电压:
Urm=2U2*2=2*15*2=
所以选择二极管时ID>=,Urm>=
设计过程中我们选用的是 1B4B42
滤波电容的选择
时间常数:
t =RLC0=5*T/2=取 RL=12Q,贝U
C0=
电容所能承受的最大电压: Urm=2U2*2=2*15*=
仿真电路:
仿真结果:
其他
防自激震荡电容: C1=330nF消高频噪声电容:
C2=1uF 5、稳压电路
于LM7812输出的最大电流为 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。直流稳压电源的设计实验报告
一、 实验目的学会选择变压器、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设计一个输出土 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;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。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。
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 D1?D4接成电桥的形式,故有桥式整 流电路之称。上面的电路图,可以得出输出电压平均值: Uo(AV),
此可以得
U215V即可
即变压器副边电压的有效值为15V计算匝数比为 220/15=15 2.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: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=2U2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,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。
滤波模块
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型滤波电 路。在此电路中,于电容滤波电路电路较为简单、且能得到 较好的效果,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, 于RIC(3?5)
T,故选4200uF/25V的电解电容。
2
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=(?)U2变压器副边电流有效值: I2=IL
4、稳压电路
根据实验要求,选用三端固定式输出集成稳压器
MC78012CT和 LM79012CT
为防止自激震荡,在输入端接一个 ?的电容C1
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,输出土 12V,1A的直流稳压电源, 负载
电阻:
RL>12Q
变压器副边电压: 变压器的副边电压为有效值为 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 15 — 17V
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
整流二极管的选择
流过负载的电流:
IL < 1A流过二极管的电流:
ID=1/2IL= 二极管所能承受的极间反向电压:
Urm=2U2*2=2*15*2=
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