云南大学EDA论文.docx
- 文档编号:15575360
- 上传时间:2023-07-05
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:667.78KB
云南大学EDA论文.docx
《云南大学EDA论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《云南大学EDA论文.docx(9页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
云南大学EDA论文
《EDA基础》论文
直流稳压电源设计与实现
专业:
电子信息工程
摘要
直流稳压电源是能为负载提供稳定直流电源的电子装置。
直流稳压电源是将50Hz、220V的交流电源转换成某个稳定的直流电压输出,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。
随着电子设备向高精度、高稳定性和高可靠性的方向发展,对电子设备的供电电源提出了高的要求。
本论文根据直流稳压电源的功能和性能特点设计了电路,利用multisim进行电路的设计与仿真,达到预期要求后选择购买相关元器件进行焊接,制作出一个可调稳压电源,经过调试成功,达到设计目标,供给各种电子设备直流供电应用。
关键词:
直流稳压电源、EDA、multisim、可调
1电路设计
1.1、设计目标
运用相关元件制作出一个可调稳压电源,其输入22V交流电,输出范围3-18V,具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。
1.2电路图设计
(1)结构模块
滤波
整流
变压器(22V)
220V交流输→入
输出
稳压
(2)电路结构
根据结构模块设计出的电路图如图1所示。
图1直流稳压电源电路图
2电路仿真
2.1、multisim相关介绍
Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的电路仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
运用该软件,我们可以在具体制作前对所设计的方案进行仿真分析,找出存在的问题并进行改进,达到预期目标后再进行具体制作,这样就极大地减轻了设计者的工作量,提高了产品的可靠性。
2.2、仿真
(1)仿真原理图
图2.1仿真原理图
(2)仿真结果
图2.2仿真图1
图2.3仿真图2
如图2.2和2.3所示,当输入220V(经过变压器后变为22V)交流电后,输出端输出了平稳的直流信号,调节电位器可改变输出的大小,可调节的范围在5-15V之间,效果较好。
3实物制作
3.1、制作准备
在进行具体制作前,我们需要准备好相关材料和元器件,具体见表1
二极管
5399
4
二极管
4007
2
电阻
10K
1
电阻
220R
1
集成电路
LM317
1
三极管
C1815
1
电位器
B10K
1
保险管
250V/2A
1
电容
10UF/50V
1
电容
470UF/35V
2
电容
100UF/35V
1
发光二极管
3MM
1
接线端子
5.0MM
2
散热器
2.8MM
1
变压器
1
电烙铁
1
焊锡
若干
钳子
1
导线
若干
万用表
1
表1实物所需元器件
3.2、焊接
焊接有多种方法,可以采用PCB、万用板或面包,在本次制作中,我采用的是万用板,用飞线进行连接。
这样的话制作起来相对容易。
3.3、调试
焊接结束之后,在对电路的调试的过程中,我发现可调范围只有5-15V,基本符合预期目标,由于电路较为简单,并未出现较大的问题。
4总结
在本次的制作中,为了保证产品质量,我选择了难度较小的稳压电源进行制作,所用元器件较少,焊接的过程也简单,虽然如此,但最终的实物测试结果和预期的还是出现了一点小偏差,我认为这主要是焊接过程中加入了焊锡和导线的电阻而造成的,因为仿真的时候软件并未考虑焊锡及导线的电阻,而实际中它们是有电阻的,另外采用的元器件实际值和理论值也可能存在误差,这样一来实际和理论之间就出现了一定的偏差。
这使我意识到理论和实践是两回事,两者之间存在一定的差距。
此外,在用万用板进行焊接的过程中,飞线的排布不太合理,这就使得整体不太美观,在今后的制作中我会着重这方面的问题,使制作越来越好。
参考文献
[1]康华光电子技术基础模拟部分北京:
高等教育出版社1996年版
[2]XX百科
附:
直流稳压电源相关知识
1、分类:
按连接方式分有串联稳压电源和并联稳压电源;
按调整管的工作状态分有线性稳压电源和开关稳压电源;
按电路类型分有简单稳压电源和反馈型稳压电源,等等。
2、功能
(1)输出电压值能够在额定输出电压值以下任意设定和正常工作。
(2)输出电流的稳流值能在额定输出电流值以下任意设定和正常工作。
(3)直流稳压电源的稳压与稳流状态能够自动转换并有相应的状态指示。
(4)对于输出的电压值和电流值要求精确的显示和识别。
(5)对于输出电压值和电流值有精准要求的直流稳压电源,一般要用多圈电位器和电压电流微调电位器,或者直接数字输入。
(6)要有完善的保护电路。
直流稳压电源在输出端发生短路及异常工作状态时不应损坏,在异常情况消除后能立即正常工作。
3、技术指标
直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:
一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;
另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
4、性能指标
(1)输出电压范围
符合直流稳压电源工作条件情况下,能够正常工作的输出电压范围。
该指标的上限是由最大输入电压和最小输入-输出电压差所规定,而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。
(2)最大输入-输出电压差
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下,所允许的最大输入-输出之间的电压差值,其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压指标。
(3)最小输入-输出电压差
该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下,所需的最小输入-输出之间的电压差值。
(4)输出负载电流范围
输出负载电流范围又称为输出电流范围,在这一电流范围内,直流稳压电源应能保证符合指标规范所给出的指标。
5、质量指标
(1)电压调整率SV
电压调整率是表征直流稳压电源稳压性能的优劣的重要指标,又称为稳压系数或稳定系数,它表征当输入电压VI变化时直流稳压电源输出电压VO稳定的程度,通常以单位输出电压下的输入和输出电压的相对变化的百分比表示。
(2)电流调整率SI
电流调整率是反映直流稳压电源负载能力的一项主要自指标,又称为电流稳定系数。
它表征当输入电压不变时,直流稳压电源对由于负载电流(输出电流)变化而引起的输出电压的波动的抑制能力,在规定的负载电流变化的条件下,通常以单位输出电压下的输出电压变化值的百分比来表示直流稳压电源的电流调整率。
(3)纹波抑制比SR
纹波抑制比反映了直流稳压电源对输入端引入的市电电压的抑制能力,当直流稳压电源输入和输出条
件保持不变时,纹波抑制比常以输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比表示,一般用分贝数表示,但是有时也可以用百分数表示,或直接用两者的比值表示。
(4)温度稳定性K
集成直流稳压电源的温度稳定性是以在所规定的直流稳压电源工作温度Ti最大变化范围内(Tmin≤Ti≤Tmax)直流稳压电源输出电压的相对变化的百分比值。
6、极限指标
(1)最大输入电压
是保证直流稳压电源安全工作的最大输入电压。
(2)最大输出电流
是保证稳压器安全工作所允许的最大输出电流。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 云南大学 EDA 论文