基于multisim的多路输出直流稳压电源设计 　　北京工商大学计算机与信息工程学院 &付 &nbs" />
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基于multisim的多路输出直流稳压电源设计
2014年21期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　基于multisim的多路输出直流稳压电源设计 中国论文网 /8/view-6382499.htm　　北京工商大学计算机与信息工程学院 &付 &扬 　　【摘要】设计一种多路输出的直流稳压电源。通过对220V电网电压进行降压、整流、滤波，并以三端可调和固定输出的集成稳压器稳压，得到多路电压输出。设计中依据Multisim仿真，通过不断调试修改电路参数，取得了理想的设计效果。该电源可以满足多种工作电压系统的需求，并在实际中得到很好地使用，具有很强的实用价值。 　　【关键词】Multisim仿真;稳压电源;多路输出 　　1.引言 　　在电子电路和电子设备中常常需要各种不同电压的直流电源，但有些电源只有某一固定电压输出，或有些电源体积偏大，给一些便携式电子产品及小型的电子系统使用带来不变，基于此本设计研究一种多输出便于携带的直流稳压电源，它将电网交流电变为各种需要的直流稳压电源。 　　为保证设计实现，电路基于Multisim仿真进行设计。Multisim是美国国家仪器公司推出的原理电路设计、电路功能测试的虚拟仿真软件，它具有较为详细的电路分析功能，可以设计、测试和演示各种电子电路。 　　2.设计任务及方案 　　设计多路输出直流稳压电源，即输出±（1.25V～20V）任意可调电压;输出±12V电压;输出±5V电压。 　　设计的直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如图1所示。其各部分主要完成的作用是：电源变压器将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2;整流电路将交流电压u2变为脉动的直流电压u3;滤波电路将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4;稳压电路清除电网波动及负载变化的影响，保持输出电压uo的稳定。 　　图1 直流稳压电源框图 　　3.单元电路设计 　　3.1 变压器降压和整流电路 　　220V交流电首先要降压，以得到合适的电压值，其降压和整流电路如图2所示。根据设计任务，需要降压电路具有2路输出，电源变压器可选一次输入220VAC，二次输出2个绕组均为20V，其A点仿真波形如图3所示，图中两条曲线分别为输入交流电压波形和降压后的波形，A点相位与输入相同，B点相位与输入相反。 　　图2 降压和桥式全波整流电路 　　图3 输入波形和A点降压波形 　　利用整流二极管的单向导电性，将降压后双向变化的交流电变成单向脉动的直流电，常用的整流电路有单相半波整流电路与单相桥式整流电路两种，本设计采用单相桥式整流电路，其仿真结果如图4所示，图中上面曲线为C点整流波形，下面曲线为D点整流波形。 　　图4 整流电路仿真波形 　　设变压器副边电压为： 　　（1） 　　整流输出电压平均值Uo： 　　 （2） 　　由于每个周期内，D1、D4串联与D2、D3串联各轮流导通半周，所以每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半，二极管截止时，每个二极管承受的最高反向电压就是变压器次级交流电压u2的最大值。 　　3.2 滤波 　　整流输出的直流电压脉动分量比较大，为减小脉动，在整流电路之后加上滤波电路。本设计采用电容滤波，电容在高频时容抗小，和负载并联，从而达到减小纹波的目的，电容滤波电路如图5所示。 　　图5 整流滤波电路 　　若滤波电路负载开路，则输出电压为。接入负载后，其输出电压取决于时间常数RLC，RLC 越大，Uo越高，脉动越小，同时负载电流的平均值越大，整流管导电时间越短，二极管 iD的峰值电流越大，当时，工程上常取： 　　（3） 　　仿真波形如图6所示，滤波后输出电压的脉动程度大大减少，而且输出电压平均值U0提高了，上面曲线是C点波形，此时C为10μF电容，下面近乎直线是D点波形，C为4700μF电容滤波波形。 　　图6 10μF和4700μF电容滤波波形 　　3.3 稳压电路 　　稳压电路采用三端集成稳压器，三端集成稳压器只有三个引脚，即输入端、输出端、公共端。输出电压固定的三端集成稳压器有正输出（LM78××）和负输出（LM79××）两个系列，以上各型号中的××表示输出固定电压值，一般有5V、6V、8V、12V、15V、18V、20V、24V等8种。输出电压可调的三端集成稳压器有LM317、LM117（输出正电压），LM337、LM137（输出负电压），其最大输入电压40V，输出电压范围为⒈25～37V。 　　4.整体电路设计实现 　　整体电路设计如图7所示，输出±可调电压由LM317和LM337的E、F输出，其通过调节滑动变阻器RW，输出电压可调，其输出电压计算公式： 　　 （4） 　　LM7812和LM7912输出G、H分别为±12V，LM7805和LM7905输出M、N分别为±5V，其正电压E、G、M点输出仿真如图8所示，负正电压F、H、N点输出仿真如图9所示，由仿真可见，实现了预期的设计。 　　图7 多路输出稳压电源电路 　　图8 分别为E、G、M点输出电压 　　图9 分别为F、H、N点输出电压 　　5.结论 　　基于multisim的实现了直流稳压电源的降压、整流、滤波和稳压设计，实现了多种稳压输出，其设计调试方便，达到理想设计。该设计已经使用到我们电子技能实训的各种电子系统中，使用方便，效果很好。 　　参考文献 　　[1]卞文献，何秋阳.Multisim10仿真软件在《模拟电子技术》理论课教学中的应用[J].电子世界，2-163. 　　[2]雷跃，谭永红.用Multisim10提升电子技术实验教学水平[J].实验室研究与探索，2009（4）：24-27. 　　[3]聂典，丁伟.Multisim10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京：电子工业出版社，2009. 　　该研究得到“北京高等学校教育教学改革立项项目（京教函[号）”的资助。
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基于Multisim10的MC1596振幅调制器仿真设计基于Mult
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基于Multisim10的MC1596振幅调制器仿真设计
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求Multisim10制作一个5V/10A的离线电源案例一个
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a离线LV2本网技师积分：142|主题：10|帖子：34积分:142LV2本网技师 15:30:31
求Multisim10制作一个5V/10A的离线电源案例一个
本人一个笔记本维修工，一直迷恋开关电源，但太高深莫测，倒腾1年左右连一个
最普通的开关电源都无法仿真成功，看到本论坛的图灵电子图书开关电源系列总算
明白了设计方法，百兆的开关电源PDF也无法让我仿真成功任何一个带变换器的开关
电源，大部分人说Multisim10不适合仿真开关电源，但本人知识实在浅薄，根本无力
玩动其他仿真软件，特此求助专业的师傅们提供一个仿真案例吧。
|jinlai离线LV4初级工程师积分：607|主题：46|帖子：315积分:607LV4初级工程师 15:41:16&关注。 ||
a离线LV2本网技师积分：142|主题：10|帖子：34积分:142LV2本网技师 15:53:57&&&&& 怎么也多少给点建议啊，师傅 ||小妞默默离线LV8副总工程师积分：4011|主题：171|帖子：1335积分:4011LV8副总工程师 16:15:12&帮你顶 ||
a离线LV2本网技师积分：142|主题：10|帖子：34积分:142LV2本网技师 11:18:54&&&& 这个地方好冷，完全没看到交流的热情。 ||
zcyyytc离线LV3助理工程师积分：458|主题：19|帖子：167积分:458LV3助理工程师 20:17:00&Multisim 中的3842是不能工作的，我专门搭电路帮你看过了，所以你不要折腾这个3842了，我给你传个反激的仿真吧。 ||a离线LV2本网技师积分：142|主题：10|帖子：34积分:142LV2本网技师 21:56:14倒数10&&&& 多亏大哥你的指点，不过。。你给我的图貌似是Multisim 11的吧 ||
zcyyytc离线LV3助理工程师积分：458|主题：19|帖子：167积分:458LV3助理工程师 22:57:23倒数9&在Multisim的samples文件夹中有哥SMPS Circuits的文件夹，里面全部是开关电源的仿真文件，基本涵盖一般的拓扑结构，
我给你的范例是Multisim 11的，我转不了Multisim 10 ||
a离线LV2本网技师积分：142|主题：10|帖子：34积分:142LV2本网技师 00:26:24倒数8&没办法我又装了个11版本的，感觉仿真起来比以前还要流畅，
不过你说的案例都是软件自带的，怎么说成是你的呢，
如果真都是你制作的，为什么UC3842不能正常使用，难道摆设。 ||
zcyyytc离线LV3助理工程师积分：458|主题：19|帖子：167积分:458LV3助理工程师 08:27:03倒数7&那个是软件自带的，我没有制作，3842确实是个摆设的。 ||
a离线LV2本网技师积分：142|主题：10|帖子：34积分:142LV2本网技师 13:51:21倒数5&&& 是这样·啊， 如此明显缺陷版本升级了也没改正，& 说是玩具吧，这个玩具也太强大了点， 说是专业工具吧，也太儿戏了。 ||
eric.wentx离线LV7版主积分：44163|主题：484|帖子：16938积分:44163版主 08:30:51倒数6&呵呵，我也发现这个问题．．．384X好像不能仿真．．． ||
a离线LV2本网技师积分：142|主题：10|帖子：34积分:142LV2本网技师 13:52:54倒数4&是只有384X不能仿真吗？？还是UC38XX都不行
请问电子工程师您有自己制作的开关电源案例吗？？
共享下吧，我饿。。 ||
eric.wentx离线LV7版主积分：44163|主题：484|帖子：16938积分:44163版主 13:56:59倒数3&我昨天还用MULTISIM 11.0搭UC384X，结果就是发现不能工作．杯具．．． ||
wangyi39离线LV4初级工程师积分：357|主题：22|帖子：47积分:357LV4初级工程师 09:41:42倒数2&Multisim是搞模电仿真的 ||
ll离线LV2本网技师积分：109|主题：4|帖子：1积分:109LV2本网技师最新回复 21:19:06倒数1&用UC3842怎么设计1A10W恒流开关电源 设计方案 来个电路图和设计方案. ||
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multisim10和protel99se哪个更好
10-01-04 &匿名提问
2.以单片机技术为主线加强学习，尝试应用。　　当我们学好了电路分析、模拟电路、数字电路、射频电路（也叫高频电路），外加Multisim和Protel这两款软件，就应该开始涉及到专业课的学习了，本文只讨论以应用为主的专业课，其他如《电力系统分析》、《电机学》、《自控原理》、《信号与处理》、《高电压》、《电磁场》等等以理论和计算为主的专业课，就不多提了。当然这些课对你今后向研究型人才发展很重要，但是很难学，懂多少是到少（不过别指望全都懂），以后工作或接着深造用得着时再回过头来接着学，那时有工作经验或接触多了，有感性认识了，可能学着就容易些了。　　那以应用为主的专业课又有哪些呢？不同专业方向有不同的课程，很难面面俱到。这里先简单罗列一下，单片机与接口技术、开关电源设计、可编程逻辑器件（PLD）应用、可编程逻辑控制（PLC）应用、变频器应用、通信电路、数字集成电路分析与设计、DSP、嵌入式等等。可能有人要问：这么多东西，要想都学好不容易吧？答案是不仅是不容易，而且是不可能。这些技术每一门展开来都是复杂的一套知识，可以说，你只要精通其中一门，就可以到外边找个不错的工作了。我建议大家以单片机技术为主线加强学习，尝试应用。学的时候争取能弄懂基本用法即可，真正的应用和深入是要到工作中；当然你若很勤奋或有天赋，能熟练掌握单片机技术达到开发产品的程度，那好工作就会找上你的门。　　到这里我们需要再明确一点：电子领域知识繁多、浩如烟海，所以一般搞硬件的公司都有较多的员工，一个研发项目是多人细致分工、共同完成的，所以我们经常会听到团队意识这个名词。因为一个人的能力有限，不可能掌握所有的知识。比如一些人专门负责搞驱动，一些人专门从事逻辑设计，一些人专门搞高频无线，一些人专门搞测试，一些人专门设计外壳，一些人专门设计电路板等等。我认为：除了最初提到的电路分析、模拟电路、数字电路基础、射频电路知识外，应了解并掌握电子元器件识别与选用指导、基本仪器仪表的使用、一些常用电路模块的分析与设计、单片机的应用、PLD的应用、仿真软件的应用、电路板设计与制作、电子测量与电路测试。　　电子元器件的识别与使用就不用说了，这是最基础中的基础，不过要想掌握好也并不容易，一些电子系的学生毕业了，还认不出二极管、三极管实物、分不清电解电容的正负极等等，这也不是没有的事。仪器仪表的使用，大学的实验课中你至少会用过数字万用表，波形发生器、电源、示波器、小电机、单片机仿真机，至少要把这些东西的接线方法和用法弄懂吧。如果没有上过大学，又没有条件的，那就用前面我提到的用电脑仿真吧，电子仿真软件Multisim9.0里面有绝大多数的实验仪器。　　常用电路模块也是包罗万相，各种放大电路、比较器、AD转换电路、DA转换电路、微分电路、积分电路，还有各种数字逻辑单元电路等等，只能说，把最基本的学好，并学会怎么去查资料、查芯片查管脚。单片机技术，这是应该掌握的。时下单片机种类繁多，但各大小企业用得最多的还是51系列单片机，而且价格便宜、学习资料也最全，故给自学者推荐。当然各学校开课讲的单片机型号会有所不同，没关系，学好单片机编程，学好了一种，再学别的单片机就容易了。
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2.以单片机技术为主线加强学习，尝试应用。　　当我们学好了电路分析、模拟电路、数字电路、射频电路（也叫高频电路），外加Multisim和Protel这两款软件，就应该开始涉及到专业课的学习了，本文只讨论以应用为主的专业课，其他如《电力系统分析》、《电机学》、《自控原理》、《信号与处理》、《高电压》、《电磁场》等等以理论和计算为主的专业课，就不多提了。当然这些课对你今后向研究型人才发展很重要，但是很难学，懂多少是到少（不过别指望全都懂），以后工作或接着深造用得着时再回过头来接着学，那时有工作经验或接触多了，有感性认识了，可能学着就容易些了。　　那以应用为主的专业课又有哪些呢？不同专业方向有不同的课程，很难面面俱到。这里先简单罗列一下，单片机与接口技术、开关电源设计、可编程逻辑器件（PLD）应用、可编程逻辑控制（PLC）应用、变频器应用、通信电路、数字集成电路分析与设计、DSP、嵌入式等等。可能有人要问：这么多东西，要想都学好不容易吧？答案是不仅是不容易，而且是不可能。这些技术每一门展开来都是复杂的一套知识，可以说，你只要精通其中一门，就可以到外边找个不错的工作了。我建议大家以单片机技术为主线加强学习，尝试应用。学的时候争取能弄懂基本用法即可，真正的应用和深入是要到工作中；当然你若很勤奋或有天赋，能熟练掌握单片机技术达到开发产品的程度，那好工作就会找上你的门。　　到这里我们需要再明确一点：电子领域知识繁多、浩如烟海，所以一般搞硬件的公司都有较多的员工，一个研发项目是多人细致分工、共同完成的，所以我们经常会听到团队意识这个名词。因为一个人的能力有限，不可能掌握所有的知识。比如一些人专门负责搞驱动，一些人专门从事逻辑设计，一些人专门搞高频无线，一些人专门搞测试，一些人专门设计外壳，一些人专门设计电路板等等。我认为：除了最初提到的电路分析、模拟电路、数字电路基础、射频电路知识外，应了解并掌握电子元器件识别与选用指导、基本仪器仪表的使用、一些常用电路模块的分析与设计、单片机的应用、PLD的应用、仿真软件的应用、电路板设计与制作、电子测量与电路测试。　　电子元器件的识别与使用就不用说了，这是最基础中的基础，不过要想掌握好也并不容易，一些电子系的学生毕业了，还认不出二极管、三极管实物、分不清电解电容的正负极等等，这也不是没有的事。仪器仪表的使用，大学的实验课中你至少会用过数字万用表，波形发生器、电源、示波器、小电机、单片机仿真机，至少要把这些东西的接线方法和用法弄懂吧。如果没有上过大学，又没有条件的，那就用前面我提到的用电脑仿真吧，电子仿真软件Multisim9.0里面有绝大多数的实验仪器。　　常用电路模块也是包罗万相，各种放大电路、比较器、AD转换电路、DA转换电路、微分电路、积分电路，还有各种数字逻辑单元电路等等，只能说，把最基本的学好，并学会怎么去查资料、查芯片查管脚。单片机技术，这是应该掌握的。时下单片机种类繁多，但各大小企业用得最多的还是51系列单片机，而且价格便宜、学习资料也最全，故给自学者推荐。当然各学校开课讲的单片机型号会有所不同，没关系，学好单片机编程，学好了一种，再学别的单片机就容易了。
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