1设计要求4
2整体设计方案5
2.1设计思路5
2.2总体方案论证与选择5
3.2滤波电路模块10
5multisim的仿真与调试21
6总结26
7鸣谢26
9收获体会27
简易直流稳压电源
摘要：本文设计的是量程为 12V且在0~12V可调的直流稳压电源，其最大输出电流为500mA，并具有数字显示电压功能。并且利用A/D转化，将输出的连续电压信号变为离散的数字信号实现输出电压的控制。另外核心部分为：采用数字电路实现输出电压的控制，通过加减键实现加计数或减计数。同时通过计数器和译码-驱动器，最终将电压值显示到数码管组上。该稳压电源具有性能稳定.结构简单.电压、电流指标精度高.调节方便等优点·。
作为第一次课程设计，整个资料搜集与工作过程有待提高。第一步用一天时间重点温习模电课本中稳压电源部分，对直流稳压电压的原理，结构框图，变压、整流滤波、稳压三大部分有了初步了解。第二步结合任务书的基本要求，用两天时间查找搜集相关书籍与网络资料，在茫茫书海中找到核心资料，先确定总体方案为数控方式，再模块方案选择与论证，确立变压、单相桥式整流电容滤波、两路稳压输出、数控与数显的设计结构。画出整个电路草图。第三步，学习multisim软件的电路原理图画法与电路仿真。在该软件的学习与使用的过程中遇到一些大大小小的问题。比如安装程序，熟悉各种工具的使用，元器件的查找，仿真起初难以出结果等等。原理图和仿真完成后，第三步则撰写报告。整个课程设计过程，不仅使我们更扎实的学习电子技术课程、学会仿真软件multisin；而且将理论知识与实践相结合，一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力，资料搜集能力，也达到了一种将知识活学活用的目的。
4.过载短路保护电路:串联调整型的稳压电源,调整管和负载是串联的,当负载电流过大或短路时,大的负载电流或短路电流全部流过调整管,此时负载端的压降小,几乎全部整流电压加在调整管的c极和e极之间,因此在过载或短路时,调整管Vce.Ie和允许功耗超过正常值,调整管在此情况下会很快烧坏,所以在过载或短路时应对调整管采取保护,保护电路设计时应保证当负载电流在额定值内,保护电路对电源不起作用,但过载或短路时,保护电路控制调整管使其截止,输出电流为零,对负载和电源均起保护作用.
◆方案二：电感滤波
单相桥式整流电感滤波电路如图5，利用电感不能突变的特性，使输出电流波形平滑，从而使输出电压波形也平滑，提高直流分量，减小输出纹波。
（a）电路
滤波前滤波后
t
(c)滤波后的输出波形
图5单相桥式整流电感电路
方案三：复式滤波
复式滤波电路由电阻和电容，电阻和电感或电感和电容组合成的滤波。几种常见的复式滤波电路如图6所示。
图1直流稳压电源基本原理框图
2.2总体方案论证与选择
该系统总体方案设计主要在可调电压输出部分，其要求是输出电压从0V开始连续可调。因此，以下主要对三种方案进行论证与选择。
◆方案1： 晶体管串联式直流稳压电路。交流电压经整流滤波后,得到平滑的直流电压,作为稳压电路的输入电源从UI输入。同时运用了比较放大电路,它的核心是调整管,输出电压的稳定是管的压降相应改变,使输出电压保持稳定。
◆方案一：单相半波整流电路
（a）电路图
U2 U0Ud
（b）波形图
图1单相半波整流电路
在变压器次级电压u2为正的半个周期内（如图1（a）中所示上正下负），二极管导通，在RL上得到一个极性为上正下负的电压；而在u2为负的半个周期内，二极管反向偏置，电流基本上等于0。所以在负载上的电压 的极性是单方向的（如图1（b）所示）。正半周内Uo=U2，Ud=0；负半周内Uo=0。Ud=U2。由此可见，由于二极管的单向导电作用，把变压器次级的交流电压变换为单向脉动电压，达到了整流的目的。其优点是结构简单，使用的元件少，但也有明显的缺点：输出电压脉动大，直流成分比较低；变压器有半个周期不导电，利用率低；变压器含有直流部分，容易饱和。只能用于输出功率较小，负载要求不高的场合。
图2. 1方案1的框图
◆方案2：采用三端可调集成稳压器电路。它采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器，输出电压调整范围宽，此稳压器的基准电压是1.25V，而要求电压从0V起连续可调，因此需要设计电压补偿电路才可实现输出。
图2. 2 方案2的框图
◆方案3：此方案的控制部分采用单片机，输出部分不再采用调整管或稳压方式，二十载D/A转换之后，经过问低昂的功率放大得到输出电压。采用单片机编程，一定程度上增加了系统的灵活性。该电源稳定性好、精度高，且能够输出可调的直流电压，其性能由于传统的可调直流稳压电源，此方案框图如图2.3所示。
(a)电路图
U2 Io Uo
O00
(b)波形图
图3单相桥式整流电路
3.2滤波电路模块
该模块实现降低输出电压的脉动成分，尽量保留直流成分的功能。利用电容和电感的滤波作用达到降低交流保留直流成分的目的。
◆方案一：电容滤波
(a)电路图
(b)滤波后输出的波形
图4单相桥式整流电容滤波电路
如图4所示为单相桥式整流电容滤波电路。利用电容的储能特性，使波形平滑，提高直流分量，减小输出波纹，其输出波形如图4（b）所示。
关键词：整流，稳压，数控，可调。
Abstract: This article is designed to scale for the 12V and adjustable at 0 ~ 12V DC power supply, the maximum output current of 500mA, and has a digital display voltage function. And use A / D conversion, the output voltage signal into a discrete continuous digital signal to control the output voltage. In addition to the core: a digital circuit output voltage control, achieved through the addition and subtraction key count plus or minus count. At the same time through the counter and decoding - the drive will eventually be displayed on the digital voltage value on the group. The regulated power supply with stable performance. structure is simple. voltage, current indicators of accuracy. · easy adjustment.
前言
电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的技术，服务于各行各业。数字式稳高的特点。目前，数字式直流稳压电源是电子技术常用的设备之一，广泛应用于我们生活、工作、科研、各个领域。
本文将介绍一种数字式直流稳压电源，要求输出电压量程 12V，0V～+12V连续可调；输出电压可数字显示，显示精度优于 0.1%；输出电流 400mA。其中，发挥部分为：电压调节方式为：以0.1V为步进加或减；通过按键对可调电压输出一路进行预置数，0V～12V的任意一整数电压值可作为预置数。
◆方案三：单相桥式整流
单相桥式整流电路如图3（a）。由图可见，U2正半周时D1、D4导通，D3、D2截止，在负载电阻RL上形成上正下负的脉动电压；而在U2负半周时，D2、D3导通，D1、D4截止，在RL上仍形成上正下负的脉动电压。如果忽略二极管内阻，有Uo≈U2。桥式整流电路波形如图3（b）所示。正负半周均有电流流过负载，而且电路方向是一致的，因而输出电压的直流成分提高，脉动成分降低。单相桥式整流电路主要参数：输出直流电压 ,脉动系数S，二极管正向平均电流I ,二极管最大反向峰值电压U 。桥式整流电路解决了单相整流电路存在的缺点，用一次级线圈的变压器，达到了全波整流的目的。因此选用方案三单相桥式整流。
电容滤波有以下特点：
1加入滤波电容后，输出电压的直流成分提高，脉动成分减小。
2电容滤波放电时间常数（ ）越大，放电过程越慢，输出直流电压越高，纹波越小，效果越好。为了获得较好的滤波效果，一般选择电容值满足 ～5) ，此时，输出电压的平均值 。
3电容滤波电路的输出电压随输出电流的增大而减小，所以电容滤波适合于负载电流变化不大的场合。
2.基准电压电路:为了检测取样电路取得的Vo值究竟是升高还是降低?升高了多少降低了多少?这就需要把Vo值与恒定的电压值比较,此恒定电压的作用是作为一种基准,也称基准电压.提供恒定电压的电路就是基准电压电路.
3.比较放大电路:有了Vo的取样电压和基准电压,把取样电压和基准电压相比较,由基准电压减去取样电压,所得的差值电压的大小反映越强.输出电压Vo也就越稳定.电路的稳定系数和输出电阻就越小.
Keywords: rectifier, regulator, NC, adjustable.
1 设计要求
主要技术指标与要求
1. 输出电压 12V；
2. 输出电流 400mA；
3. 输出电压数字显示，显示精度优于 0.1％。
4. 输出电压在0～12V之间连续可调。
发挥部分：电压调节方式为：以0.1V为步进加或减；
图2.3 方案3的框图
分析：方案二虽然有三端集成稳压器，但是需要引入一个直流源来抵消其基准电压；方案三电路比较复杂，成本较高，适用于要求较高的场合。在实际中，多为对电路要求不太高的情况，故采用第一种设计方案。
3单元电路的方案选择与论证
3.1整流电路模块
该模块主要利用二极管的单向导电性组成整流电路，将交流电压变换为单方向脉动电压。实现方法主要有以下三种。
2整体方案设计
2.1设计思路