仿真设计报告
课程设计名称：集成直流稳压电源的设计
专业班级： 0212101 学生姓名： %%%%%%% 学号： 021210131 指导教师：%%%%%%
课程设计时间： 10月25日-11月17日
集成直流稳压电源的设计
一、设计目的
本课程设计目的在于培养同学们自主设计制作的能力，同时学会应用仿真软件对设计电路进行模拟分析。
二、设计指标要求
输出电压V o及最大输出电流Iomax(I档V o=±12V对称输出,Iomax=100mA;II档 Vo=+5V,Iomax=300mA;III档 Vo=(+3～+9)V连续可调,Iomax=200mA);纹波电压∆V op–p≤5mV,稳压系数Sv<=0.005.
三、电路图设计原理
根据元器件参数的计算结果选择适合的元件组成部分电路，并将元件参数标于电路图中。
将个部分电路综合得到可输出三档的集成直流稳压电源电路总图，第一档有含有LM7812KC稳压器的稳压电路，输出电压±12V。
第二档由LM7805KC组装而成，输出电压为+5V对称输出。
第三档由LM317H稳压器组成，输出电压3V-9V电路图满足性能指标要求。
四、电路参数设计
4.1 变压器参数计算
一．计算含LM317稳压器电路变压器副边输出电压
.由于LM317的输入电压与输出电压差的最小值(Vi-V o)min=3V, 输入电压与输出电压差的最大值(Vi-V o)max=40V,故LM317的输入电压范围为:
V omax+(Vi-V o)mi n≤V i≤V omin+(Vi-V o)max
即9V+3V≤Vi≤3V+40V
12V≤Vi≤43V
即稳压器最小输入电压为12V.根据桥式全波整流输出输入电压关系不难确定变压器副边输出应为
V2≥Vimin/1.1=12/1.1=11V
取U2=12V
取I2=0.5A
因此变压器副边输出功率为:
P2≥I2V2=6W
P2是变压器副边的功率，P1是变压器原边的功率。
一般小型变压器的功率。
ŋ＝P2/P1
所以变压器原边输入功率为:
P1>=P2/ŋ=10W
为留有余地选择20V/20W的变压器
二．根据LM7812,LM7805计算变压器副边输出电压
7812的输出电压Uo为（5-24）V，最小输入输出压差8V，最大输入输出压差为40V，7812的输入电压范围为： 20V≤Ui≤52V
U
2
≥Uimin/1.1=18V
取U
2=20V,I
2
=0.5A
变压器副边电压P
2≥I
2
U
2
=10V
为留有余地同样选择20V/20W变压器
4.2整流二极管的参数计算
在含稳压器LM317的电路中的二极管选择:由于二极管最大瞬时反向工作电压Urm>1.414U2=12×1.414=17V
在含稳压器LM7805的电路中的二级管的选择: 由于二极管最大瞬时反向工
作电压U
RM >1.414×U
2
=15×1.414=21V
IN4001的反向击穿电压大于50V,额定工作电流I=1A>Iomax.故整流二极管选用IN4001.
4.3 滤波电容的参数计算
滤波电容的容量可由下式估算：
C=I C t/ΔV ip-p
式中ΔV ip-p——稳压器输入端纹波电压的峰-峰值；
T——电容C放电时间，t=T/2=0.01S
I C——电容C放电电流，可取I C=I omax，滤波电容C的耐压值应大于
1.4 V2。
在本实验中
Sv=ΔVo/Vo/ΔVi/Vi
式中，Vo=9v 、V i=12v、ΔVop-p=5mv、Sv=0.005
则ΔV i =ΔVop-p V i / Vo Sv=1.4v
所以滤波电容
C= I C t/ΔV ip-p = I omax t/ΔV ip-p =0.003636uF
C的耐压值应大于1.4 V2=21v。
4.4 稳压器的选择
设计要求输出电压为:一档要求输出±12V对称输出电压，二档要求输出+5V，三档要求输出（3-9）V连续可调。
稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。
78××系列和79××系列为固定式三端稳压器，可分别输出正电压和负电压。
7812可输出+12V，7912可输出-12V，二者组装课得到±12V对称输出。
7805可输出+5V电压。
317输出电压范围是（1.2-37）V。
因此稳压器选择LM7812,LM7912,LM7805,LM317.
电路仿真及其特性分析
设计基本思路：
1.电源变压器：
将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压，一般次级电压u2较小。
整流电路：
将变压器次级交流电压u2变成单向的直流电压u3，它包含直流成份和许多谐波分量，其输出电压波形与全波整流的输出电压波形是相同的。
每个二极管承
受的最高反向电压是输入电压最大值的2倍。
滤波电路：
滤除脉动电压u3中的谐波分量，输出比较平滑的直流电压u4。
该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。
4稳压电路：
它能在电网电压和负载电流的变化时，保持输出直流电压的稳定。
它是直流稳压电源的重要组成部分，决定着直流电源的重要性能指标。
5.三档结果（1）接通第一档开关，关闭其他开关得：
仿真分析：如示波器显示所示，桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压，两个通道分别+12.011，—12.011，略大于理论值。
（2）接通第二档开关，关闭其他开关得：
其结果略大于5V,为5.005v,满足要求。
（3）接入第三档开关，并把滑动变阻器调到0%，得
把滑动变阻器调到100%，得
仿真分析：当滑动变阻器调到0%时，如示波器显示为3.021V,略大于理论值。
当滑动变阻器调到100%时，如示波器显示为9.072v,略大于理论值。
五．设计总结
第一次做课程设计，第一次做电路仿真，刚开始对multisim的很多功能很不熟悉，仿真都是以失败告终，特别是3-9v那一档整整做了一周啊，其中的艰辛，你懂得，但通过老师的帮助和自己的慢慢摸索，那一档终于在昨晚弄出来了，顿时豁然开朗，神清气爽。
通过这次课程设计，为我以后再做课设积累了一定的经验，但由于和考试一起进行，使我在时间上不很充裕，设计中有很多缺陷不能在认真查阅修改。
希望在以后的设计中能尽量做好，弥补这次的不足。
最重要的是通过这次课程设计，明白了很多事都要靠自己，“纸上得来终觉浅，
绝知此事要躬行”，老师只是起到指导性的作用，同时培养了自己独立思考的能力，我想这才是课程设计的意义所在。
六参考文献。
[1] 陈大钦.电子技术基础实验.高等教育出版社，2000
[2] 路勇.电子电路实验及仿真.北京交通大学出版社.清华大学出
版社，2004
[3] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社，2005
[4] 毕满清.电子技术实验与课程设计.机械工业出版社，2001。