1、 模电 课程设计说明书 课题名称课题名称 半导体直流稳压电源的设计和测试半导体直流稳压电源的设计和测试 专业名称专业名称 学生班级学生班级 学生姓名学生姓名 学生学号学生学号 指导老师指导老师 2 课程设计任务书 半导体直流稳压电源的设计和测试半导体直流稳压电源的设计和测试 （一）设计目的设计目的 1、学习直流稳压电源的设计方法； 2、研究直流稳压电源的设计方案； 3、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法； （二）设计要求和技术指标（二）设计要求和技术指标 1、技术指标：、技术指标：要求电源输出电压为12V（或9V /5V） ，输入电压为交 流 220V，最大输出电流为 Iomax=500
2、mA，纹波电压VOP-P5mV，稳压系数 Sr 5%。 2 2、 设计基本要求设计基本要求 （1） 设计一个能输出12V/9V/5V 的直流稳压电源； （2） 拟定设计步骤和测试方案； （3） 根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数； （4） 要求绘出原理图，并用 Protel画出印制板图； （5） 在万能板或面包板或 PCB 板上制作一台直流稳压电源； （6） 测量直流稳压电源的内阻； （7） 测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压； （8） 撰写设计报告。 （三（三）设计报告要求）设计报告要求 1、选定设计方案； 2、拟出设计步骤，画出电路，分析并计算主要元件参数值； 3、列出测试
3、数据表格。 4、调试总结。 3 目录 第 1 章 绪论4 1.1 电子技术的发展趋势4 1.2 本人的主要工作.5 第 2 章 半导体直流稳压电源电路的设计.6 2.1 设计方案.6 2.2 电源变压器单元电路的设计.7 2.3 整流单元电路的设计.7 2.4 滤波单元电路的设计.9 2.5 稳压单元电路的设计11 2.6 整体电路参数的确定及元件选择.13 第 3章 仿真与制作.16 3.1 Multisi仿真软件的简介16 3.2 仿真电路.17 3.3 仿真结果及其分析.18 3.4 PCB电路板的设计.20 3.5 电路调试与测试.21 第 4章 结束语23 附录 A 电路图.24 附
4、录B 元件清单25 4 第第1章章 绪论绪论 1.1 电子技术的发展趋势 1.1.1 概括发展历史 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电 子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起 始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变 器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末 期和九十年代初期发展起来的、以功率 MOSFET 和 IGBT 为代表的、集高频、 高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现 代电力电子时代。 1. 1. 2 现代电子技术的应用领域 高
5、速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的 迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接 着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展,提出绿色 电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系 指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署 l992 年 6 月 17 日“能源 之星“计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小 于 30 瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。 就目 前效率为 75%的 200 瓦开关电源而言,电源自身要消耗 50 瓦的
6、能源。 变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位 日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方 案。 工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或 IGBT 组成 的 PWM 高频变换器, 将直流电压逆变成电压、 频率可变的交流输出,电源输出波 形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。 电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统 LC 滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率 变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还 反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电
