课程设计-打印格式要求

1、 2015 2016学年 第1 学期 模拟电子技术 课 程 设 计 报 告题 目： 串联型直流稳压电源的设计 专 业： 电子信息工程 班 级： 14电子信息（2）班 姓 名： 王杰 王伟 魏贝贝 吴江稳 夏宇豪 徐渊明 方鹏 指导教师： 周 旭 胜 电气工程系2015年11月27日1、任务书课题名称串联型直流稳压电源设计指导教师（职称）周旭胜（讲师） 执行时间2015 2016学年第1学期 第12周学生姓名学号承担任务多余的格子删去。设计目的通过做串联直流稳压电源的设计，对电源理论进行学习和研究，并提高动手能力，将所学理论与实际相结合，掌握核心要领。设计要求在输入电压220V 50HZ电压变化

2、范围10%条件下；（1）输出电压可调范围：+9 +12V；（2） 最大输出电流：300mA;（3）测出设计电路的输出电阻(输入电压变化范围10%下,满载)。（4）测出设计电路的稳压系数( 最低输入电压下,满载)，并将稳压系数减到最小。 5）Mutisim的电路仿真过程，绘制电路图，进行基本的仿真实验对设计的电路进行性能分析串联型直流稳压电源的工作原理及性能指标直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压。直流电源的输入为220V的电网电压（即市电），一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大

3、，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。电压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤除掉，使滤波电路的输出电压仅为直流电压。然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后势必影响其滤波效果。故仍需接入稳压电路。交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高

4、的稳定性。整体电路框图如下图 1所示：图 1电路各部分元件的分析电源变压器直流电源的输入电压为220V，在本次的设计中，所需要的直流电压和输入的电网电压的有效值相差比较大，因此需要通过电源变压器压降后，再对交流电压处理。变压器主边电压的有效值为220V，副边电压的有效值根据此次设计的需要，可以选取2到3倍的U0。因此我们选择20V的变压器，如图2所示：图 2整流电路由变压器输出的电压仍旧是正弦波电压，为了将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，还需要通过整流电路。整流电路分为单向半波整流电路和单向桥式整流电路。其中，单向半波整流电路简单易行，所用二极管数量少。但是由于它只利用了交流电压的半个周期

5、，所以输出电压低，交流分量大，效率低。单向桥式整流电路与单向半波整流电路相比，在相同的输入电压下，对二极管的参数要求一样，并且还具有输出电压高，变压器利用率高，脉动系数小等优点。所以本次设计的电路选用单向桥式整流电路，电路图如图3所示：图 3整流电路的电阻选择市电的波动范围为10，参照图6，整流二极管的极限参数最高反向工作电压和最大整流平均电流应满足：URM1.12U238.89VIF1.1*2*U2/RL0.124mA滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但是含有较大的交流成分，不能适应大多数的电子电路及设备的需要。因此，一般在整流后还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压

6、。滤波电路用于滤去整流输出电压中的波纹，一般是由一些电抗元件构成，如在负载电阻的两端并联电容器C，或在整流电路输出端与负载之间串联电感器L，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。常用的结构如图4所示：图 4由于滤波电路中的电抗元件有储能的作用，并联的电容在电源供给的电压升高时，电容充电，储存部分能量使输出的电压增大的速率减小，而当电源供给的电压降低时，电容放电，使输出的电压降低速率减小，最终使负载的电压比较平滑，即电容器有平波作用。而串联的电感与电容相似亦具有平波的作用。为了电路简单，此次设计的电路中选用并联电容滤波电路。稳压电路虽然整流滤波电路能将正弦交流电压变换成较为平滑的直流电压，

7、但是，一方面，由于输出电压平均值取决于变压器副边电压有效值，所以当电网电压波动时，输出电压平均值将随之产生相应的波动；另一方面，由于整流滤波电路内阻的存在，当负载变化时，内阻上的电压将产生变化，于是输出电压平均值也将随之产生相反的变化。为了获得稳定性好的直流电压，必须采取稳压措施。根据要求，此次设计的电路采用串联型稳压电路，结构如图5所示：图 5在稳压电路中，选择为提供基准电压的稳压管DZ的型号为HM78MXX，其稳定电压为6V，由计算公式知，要达到输出直流9V到12V连续可调，可取R1=200，R2=100，R3=300，此时输出电压范围大致在9V12V。主要参数图 6图6的主要参数如下：设

8、变压器副边电压u2=2U2sin t，U2为其有效值。图 7图7为单向桥式整流电路的波形图，由图中所示uo的波形可知，输出电压的平均值为：Uo(AV)=1/02U2sin td(t)=(22U2)/0.9U2输出电流的平均值（即负载电阻中的电流平均值）为：Io(AV)=Uo(AV)/RL(0.9U2)/RL整流元件参数的计算在桥式整流电路中，二极管D1、D2和D3、D4是两两轮流导通的，所以流经每个二极管的平均电流为：ID=(1/2)IO(AV)=(0.45U2)/RL=0.1125A二极管在截止时管子两端承受的最大反向电压是在u2的正半周时，D1、D3导通，D2、D4截止。此时D2、D4所承

9、受到的最大反向电压均为u2的最大值，即，URM=2U2=35.35V同理，在u2的负半周，D1、D3也承受同样大小的反向电压。因为电网电压波动范围为10，所以选用的二极管的最大整流电流IDM和最高反向电压Vm应留有大于10的余量。滤波元件参数的计算图 8设U0(AV)1.2U2，根据需求，要输出电压平均值U0(AV)=30V，负载电流平均值I0(AV)=0.3A，即，电容C的取值满足RLC=(35)T/2RL=U0(AV)/I0(AV)=30/0.3=100电容的电容量为：C=(35)*(1/50)/2/100F=(300500)uF变压器副边电压有效值为：U2U0(AV)/1.2=30/1.

10、2V=25V电容的耐压值为：U1.12U2=1.1*2*25V=11.385V即，选取容量为450uF、耐压为15V的电容做本电路的滤波电容。稳压电路输出电压及调节范围如图8所示，晶体管T为调整管，电阻R与稳压管DZ构成基准电压电路。电阻R1、R2和R3为输出电压的采样电路，集成运放作为比较放大电路，如图中所标注。当由于某种原因使输出电压U0升高（降低）时，采样电路将这一变化趋势送到A的反相输入端，并于同相输入端电位UZ进行比较放大；A的输出电压，即调整管的基极电位降低（升高），从而使U0得到稳定。可简述如下：U0UNUBU0或U0UNUBU0可见，电路是靠引入深度电压负反馈来稳定输出电压的。

11、在理想的运放条件下，UN=UP=UZ。所以，当电位器R2的滑动端在最上端时，输出电压最小，为：U0min=(R1+R2+R3)/(R2+R3)*UZ当电位器R2的滑动端在最下端时，输出电压最大，为：U0max=(R1+R2+R3)/R3*UZ即，（R1+R2+R3）/(R2+R3)*UZUILmax=0.3(V)U(BR)CEOUImax-U0min=15.75VPCMILmax(UImax-U0min)=4.75W电阻R上的电流IRmax=1.1*2*0.9*U2/R35，故设计电路中电阻R选择阻值为40的定值电阻。3、目录4、正文5、参考文献6、附录7、答辩记录及评分表 课题名称答辩教师（

12、职称）吴慧（讲师）、周旭胜（讲师） 答辩时间2015 2016学年第1学期 第12周答辩记录张山：.？答：.。李四： 评 分 表学生姓名学号评分多余的空格删去。一、课程设计撰写的内容与要求 设计内容必须正确，概念清楚，思路清晰，符合逻辑；论文所有文字、图、表、公式、符号等都必须符合国家 1、题目：题目要求用最恰当、简明的词语逼真的反映论文的特定内容以及所研究的范围和深度，做到一目了然。中文题目字数要适当，不宜超过15个字，可设副标题。 2、目录：目录应包括论文中全部的二级以上标题及页码。 目录要求层次清晰，目录中的序号、标题应与正文中的序号标题一致。 3、摘要：要求作者同时用中、外文不加注释和

13、评论地简要陈述研究的内容，独到见解和主要论点，摘要应用三段式分别说明： （1）本课题的意义和完成的主要工作； （2）获得了什么重要结论和有何独到见解； （3）有价值的理论观点、方法及其前景。 5、正文（包括绪论或概述）：正文应主要是对研究问题的论述及系统分析、比较研究、模型或方案设计、案例论证或实证分析、模型运行的结果分析或建议、改进措施等。要求结构合理，层次清楚，突出重点，文字简练、通顺、图表清晰。6、结论：结论部分要简明扼要，内容一般包括：本课题所做的工作；本课题的创新之处；本课题存在的不足及其完善的可能方向；本课题继续开展工作的价值。 结论应单独作为一章或一个独立部分编写，但不加章号或编

14、号。7、参考文献：参考文献是毕业论文不可缺少的组成部分，要求作者将课题中参考过的主要文献列出，以示对文献作者的尊重；使读者明晰论文中的观点或成果与前人工作的界限。但所引用的文献必须是本人真正阅读过的，近期发表的与设计或论文工作直接有关的文献。列入主要的文献应不少于10篇。 二、课程设计的格式规定及打印要求 1、书写格式 设计文本用A4纸单面打印，正文中的任何部分不得写到纸的边框以外，亦不得随意接长或截短。汉字必须使用国家公布的规范字。 页面设置：上2.5，下2.5，左2.5，右2；页眉1.5，页脚1.75。 行距采用固定值：18磅，标准字符间距。西文、数字等符号均采用Times New Rom

15、an字体。 目录：“目录”用小3号宋体字加粗、居中；目录内容最少列出第一级标题和第二级标题；前者用小4号宋体字加粗，后者用小4号宋体，居左顶格、单独占行，每一级标题后应标明起始页码。“目录”与目录内容之间空一行。 摘要：独占一页；论文题目用小3号宋体字加粗、居中；“摘要”另起一行，用小3号宋体字加粗、居中，“摘要”两字之间空4个字符；摘要正文用小4号宋体字。“摘要”与摘要正文之间空一行。关键词用小4号宋体字、居左顶格、单独占行，关键词之间用分号间隔，其中“关键词”三个字加粗。 正文：用小4号宋体字2、标题层次 设计论文的全部标题层次应有条不紊，整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例。 标题书

16、写：各层标题均单独占行书写。 一般按四级标题进行标注 一级标题为：第一章、第二章、第三章 ；小3号宋体字加粗、居中； 二级标题为：1.1、2.1、3.1 ；小4号黑体字、居左顶格书写； 三级标题为：1.1.1、2.1.1 ；用小4号宋体字、居左顶格书写；下同； 四级标题为：1.1.1.1、2.1.1.1、3.1.1.1； 3、引用文献方式 引用文献方式应全文统一，并采用所在学科领域内通用的方式，置于所引内容最末句的右上角，用小5号字体。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号中，如“成果1”。 4、公式 用公式编辑器写，公式应居中书写，公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末，公式和编号之间不加虚线。

17、 5、插表 插表的表序一般按章编排，如第一章第一个插表的序号为“表1-1”等。表序与表名之间空一格，表名中不允许使用标点符号，表名后不加标点。表序与表名置于表上，表序、表名、表格内容均用5号宋体字居中书写。 表头设计应简单明了，尽量不用斜线。全表如用同一单位，将单位符号移至表头右上角，加圆括号。 表中数据应正确无误，书写清楚。数字空缺的格内加“”字线（占2个数字），不允许用“”、“同上”之类的写法。 表内文字说明，起行空一格、转行顶格、句末不加标点。表格位于正文中引用该表格字段的后面。 6、插图 插图应与文字紧密配合，文图相符，内容正确。选图要力求精练。 每个图均应有图题（由图号和图名组成）。

18、图号按章编排，如第一章第一图的图号为“图1-1”等。图号和图题应放在图位下方居中处。图题和图内均用5号宋体字书写。图名在图号之后空一格排写。引用图应说明出处，在图题右上角加引用文献号。图中若有分图时，分图号用a)、b)等置于分图之下。 插图与其图题为个整体，不得拆开排写于两页。插图处的该页空白不够排写该图整体时，可将其后文字部分提前排写，将图移至次页最前面。有数字标注的坐标图，必须注明坐标单位。 照片图均应是原版照片粘贴，不得采用复印方式。照片可为黑白或彩色，应主题突出、层次分明。清晰整洁。反差适中。照片采用光面相纸，不宜用布纹相纸。 插图不得采用复印件，不得徒手画。对于复杂的引用图，可采用数字化仪输入计算机打印出来的图稿。 7、参考文献 参考文献书写格式应符合GB771487文后参考文献著录规则。常用参考