基于Multisim的直流稳压电源设计

技术分类: 电源技术  | 2007-05-24
来源:电子测试 | 作者:杨瑞兰 翟学东

       2.2 导线的连接

  元器件放置完毕后,进行连线,按照原理图,将鼠标指向元器件的管脚使其出现实心小十字,按下鼠标左键,拖拽出一根导线并连接至相关元器件的管脚,同样方法,正确完成所有导线的连接。至此原理图编辑完成,如图1所示。

串联型直流稳压电源原理图

  
       2.3 仪器的调入

  选用仪器可从仪器库中将相应的仪器图标拖拽至电路工作区,仪器图标上有连接端,用于将仪器连入电路,如图2所示。本例中使用了万用表、示波器。万用表有两个输入端,示波器共有4个接线端(A通道端、B通道端、T触发端、G接地端)。需要观察测试波形时,可以双击仪器图标打开仪器面板,如图2(a),示波器显示的是桥式整流后没有滤波的波形,图2(b)万用表显示的是输出UO的数值。仪器的使用方法和实际仪器基本相同,万用表的使用方法,首先要根据被测两点的实际情况,用鼠标选择测量直流-还是交流~,然屙选抒测量电压V、电流I或电阻R。示波器的使用方法,首先选择工作模式Y/T,然后选择A、B通道的输入耦合开关,是直流DC、交流AC还是接地零。

仪器工作状态

  
       3. 电路的仿真分析

  3.1 仿真步骤

  仿真分析开始前可双击仪器图标打开仪器面板。准备观察被测试波形。按下程序窗口右上角的启动/停止开关状态为1,仿真分析开始。若再次按下,启动/停止升关状态为0,仿真分析停止。电路启动后,需要调整示波器的时基和通道控制,使波形显示正常。仿真后的的仪器工作状态如图3所示。

仿真时电路关键点电压值和波形图

  
       3.2 仿真输出结果

  3.2.1 整流滤波

  在输入端加人幅度U1=15V,频率为50Hz的交流电压,RL=100Ω,可用Multisim2001电子工作台上提供的万用表、示波器观察滤波电路输出结果。这时调节RP,使输出UO在10V左右,从图3中可以看到用万用表测量出关键点的电压U1=14.998V,UI=18.381V,UO=10.156V,用示波器A通道和B通道分别显示整流滤波后电压UI的波形和稳压输出电压Uo的波形,从示波器显示窗口可以看山:上面一条锯齿波曲线为UI波形,下面一条线为Uo波形。

  3.2.2 稳压电路

  模拟交流电网波动±10%分别为13.5V和16.5V,频率为50Hz交流电压时的情况。首先改变输入电压信号,模拟电网波动,用Multi-sim2001工作平台操作比较简单,只需用鼠标对准电压源双击,根据屏幕显示将其由15 V,分别改变为13.5V、16.5V,这时测量的对应的UI分别为16.280V和20.406V,输出电压UO为10.133V和10.181V。

  3.2.3 过流保护电路

  当U1=15V,频率为50Hz,分别改变RL。

  当RL=∞,Uo=10.160V;

  当RL=100Ω,IL=101.816mA,Uo=10.156V;

  当RL=10Ω,IL=160.075mA,Uo=1.601V;

  当RL=5.1Ω,IL=158.433mA,Uo=808.005mV,

  当当负载短路时,IL=156.741mA,Uo=156.74lpV。

  从测量的数据看,本电路是一个限流型保护电路。

  4. 与设计指标比较校核

  4.1 输出电压

  理论计算Uo=(R7′+R8′)(Vz+Ube4)/R8=10.196V。式中R7′=R7+RP′=265Ω,R8′=R8+RP″=255Ω,VZ=4.3V,Ube4=0.7V。式中RP′是RP的上半部分阻值,RP″是RP的下半部分阻值。用Multisim2001模拟仿真。使用万用表实测输出电压为Uo=10.160V,测量稳压电源输出电压Uo调节范围当U1=15V,频率为50Hz,调节RP,即当键盘字母为小写状态,连续按下A键,电位器滑动头向下移动,直至最下端,这时测量Uo=13.29V:反之,当键盘字母为大写状态,连续按下A键,电位器滑动头向上移动,直至最上端,这时测量Uo=6.064V。

  4.2 稳压系数Sr理论值的计算

       Au4  
       
       Sr      

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