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脉动电压,通常用它的平均值与直流电压等效。
桥式整流电路整流后的波形图图单相桥式整流电路流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压为流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量,可将脉动电压做傅里叶分析,此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。
脉动系数定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。
电容滤波原理滤波电容容量大因此般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正负极。
电容滤波电路利用电容的充放电作用,使输出电压趋于平滑,电路如图所示。
图电容滤波电路当为正半周并且数值大于电容两端电压时,二极管和管导通,和管截止,电流路流经负载电阻,另路对电容充电。
当,导致和管反向偏置而截止,电容通过负载电阻放电,按指数规律缓慢下降。
当为负半周幅值变化到恰好大于时,和因加正向电压变为导通状态,再次对充电,上升到的峰值后又开始下降下降到定数值时和变为截止,对放电,按指数规律下降放电到定数值时和变为导通,重复上述过程。
电容的选择及的估算优缺点简单易行,高,足够大时交流分量较小相同。
滤波滤波电路通常用于滤去整流输出电压中的波纹,般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器,或者在整流电路输出端与负载之间串联电感器,以及由电容电感组合而成的各种复式滤波电路,本次设计所采用的滤波电路如图所示图滤波电路本设计仿真中采用并联电容器的方式构成滤波电路,其中并联电容。
如图仿真电压波形如图三经滤波后直流电压波形,得到稳定后直流电压压约,如图所示图经滤波后直流电压波形,幅值仿真电压波形如图三经滤波后直流电压波形,得到稳定后直流电压压约。
三端集成稳压器三端集成稳压器输出电压应为。
仿真电路如图所示。
图稳压电路,,图输出电压,幅值仿真得到输出电压稳定后,电压波形约为,如图所示,与的固定输出电压基本相同。
的输出电压调节滑动变阻器,可得到最终输出电压范围。
本仿真设计这种变阻器电阻为,电阻。
设计由公式,为滑动变阻器电阻全值,为滑动变阻器电阻有效值,可得最小输出电压约为伏。
又由公式,可得,由于设计要求电压可调范围到,所以当的有效值在到范围内有效值越大时输出电压越大,且当时输出电压最大,最终输出电压电路图如图所示。
图最终输出电路,,图时输出电压波形,此时输出电压当仿真电压变压器时,即变压器有效电阻为适于大电流负载。
对充放电的影响电容充电时间常数为,因为二极管的很小,所以充电时间常数小,充电速度快为放电时间常数,因为较大,放电时间常数远大于充电时间常数,因此,滤波效果取决于放电时间常数。
电容愈大,负载电阻愈大,滤波后输出电压愈平滑,并且其平均值愈大。
串联型稳压电路串联型稳压电路图的如图所示时,当。
的耐压值应大于图输出可调的稳压电路图为输出电压可调的稳压电路,它由稳压器和电压跟随器组成。
该电路用将稳压器与取样电阻隔离。
图中电压跟随器的输出电压等于其输入电压,既满足,也就是电阻和上部分的电压之和为的输出电压,当调节的动端位置时,输出电压随之变化,其调节范围为,有效有效全有效有效全有效六电,输出电压约为。
由公式可见,由于设计要求电压可调范围到,当的有效值在到范围内有效值越大时输出电压越大。
,,图时输出电压波形,此时输出电压当仿真电压变压器值为时,即变压器有效电阻为时,输出电压约为。
与理论中,由公式得到的结果当时输出电压最大,约为基本相同。
比较图,图,图所得电压可得,当值从到变化,即滑动变阻器电阻有效值从变到,输出电压由变化到,与理论基本相同。
七电路调试及结果数据对照如表所示表理论仿真实验数据对照表变压后电压有效值整流后电压有效值滤波后电压有效值调节电位器输出电压理论计算值约仿真计算值实验计算值不同值下的输出波形分别如图图图所示。
图时的输出波形,此时的。
图时的输出波形,此时的。
图时的输出波形,此时的。
电路板实物如图图所示此处由于图片包含个人信息故删除,其实物图按原理图连接即可。
图电路板正面图电路板背面八课程设计心得体会在这短短的十多天学习里,主要让我初步的将理论与实践相结合,通过设计电路,进而了解了这门功课更加深远的意义。
通过这次的课程设计,我明白了想要设计出好的电路并应用于实践中并不是件容易的事。
以前只学习了书本上的理论知识,单纯的会做题与计算,却从没考虑过器件的选择,电路在实际应用中能否正常运行的问题,通过这几天的学习,我明白了单单掌握相关模拟电路的知识,是远远不够的,还需要深入的了解各相关部件的的工作原理,只有将这两方面的知识融会贯通和有机结合,才能设计出符合要求的正确电路。
就我此次所做的课题来说,想要设计出好的电路不仅要掌握串联稳压电源的工作原理,而且还要了解不同结构的稳压电路设计方法,计算出所需器件参数,从而进行选择,然后才能进行电路的连接与仿真,通过仿真来观察所连电路的正确性与各个指标是否满足题目要求,从而进行不断的修正得到最终的结果。
这需要自己借由各种渠道去查找相关的资料,自主自发的去学习,将理论与实践相结合。
只有这样才能在大学里学到更多的知识,了解更多的内容。
在实践中,我能整体把握我们的组的分配工作以及调动组员的积极性,让我们在合作中能高效率完成。
当然,也不乏老师的细心指导。
九参考书目程勇,刘纯悦实用稳压电源福建科学技术出版社,美戈尔利布稳压电源张忠献电机技术与应用康华光电子技术基础高等教育出版社王希乐模拟电子技术诊断人民邮电出版社张铸先电子技术试验与解析西北工业大学出版社十教师评语,效率不高,所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。
结合市场上常见的变压器的型号,可以选择常见的变压范围为的变压器,功率。
单相桥式整流电路工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路,如图所示。
在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。
根据图的电路图可知当正半周时,二极管导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时,二极管导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同个方向的单向脉动电压。
单相桥式整流电路的波形图如图。
参数计算根据图可知,输出电压是单相路仿固的考可采用套筒式链,它质量轻,成本低廉。
但考虑到套筒链工作时套筒沿链轮轮齿产生滑移,轮齿磨损较快。
为了提高整个机构的寿命,这里还是采用滚子链比较适宜。
链参数计算图链的布置方案如图所示,电机通过减速器再连接链轮,链轮通过链与链轮相连,链轮为双联链轮,同时它也通过链与链轮相连,最终实现动力的传递。
载车板需要实现左右移动,故链应该垂直布置。
所有链轮齿数相同,不改变转速,因此可以起设计。
链轮转速。
假设链轮直径,于是估计链速链轮齿数计算节距载荷平稳,取工况系数。
齿数系数链条排数系数节距根据功率和转速确定链条型号为。
其参数为链号节距滚子外径内链节内宽销轴直径套筒孔径内链节外宽外链节内宽链装配尺寸计算链轮分度圆直径计算试定中心距时,最小中心距实际链速这与之前的估计链速致。
链设计中心距链节数计算链节数取偶数,所以最终选择个。
实际中心距安装中心距应比计算值略小,以便链条有定的初垂度。
由于,所以不需要张紧装置。
同样,对于链,它连接左右两个滚轮,跨度较大,设计中心距链节数计算实际中心距由于,需要加装托板。
有效圆周力作用在轴上的压轴力为滚子链链轮设计分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽齿侧凸缘直径根据链轮分度圆直径,最终选定凸缘直径。
第十章滚轮轴校核滚轮轴结构图滚轮轴结构及受力图底部载车板下部设有个滚轮,其中起到驱动作用的只有两个,其余个从动,受轨道约束。
滚轮由角接触球轴承支撑,段伸出设置阶梯,给链轮提供轴向定位,轴的端板的行程扩大。
这种方案在理论上是可行的,但是液压在使用和维护方面都无法与电机相比,泄露也是很大的问题,因此最终摒弃了。
从建模的角度讲,车库的模型并不复杂,但是零件较多,如果把零件逐个建模然后组装,显然是不切实际也没有必要的。
很多细小的非主要零件应该得到合并,这样便能省去很多繁琐的配合,然我们充分专注于关键零部件的设计。
有些零件,比如说电机因当做必要的简化处理,这样不仅有利于出图,也可省去大量不必要的时间。
当然,追求更为真实的模型未尝不是好事,如果纯粹为了出效果图,那么模型越复杂,越真实,其效果越好。
而我们设计最终需要呈现的是图纸,最终还是要回归,为了得到符合国标的工程图,简的理念应该贯彻始终,我想这也是我最大的收获之。
经过了将近三周的努力,我的设计也有了成果,它也许不是最好的方案,但我相信它的些功能已经能够满足实际的需要。
机械设计脉动电压,通常用它的平均值与直流电压等效。
桥式整流电路整流后的波形图图单相桥式整流电路流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压为流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量,可将脉动电压做傅里叶分析,此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。
脉动系数定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。
电容滤波原理滤波电容容量大因此般采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正负极。
电容滤波电路利用电容的充放电作用,使输出电压趋于平滑,电路如图所示。
图电容滤波电路当为正半周并且数值大于电容两端电压时,二极管和管导通,和管截止,电流路流经负载电阻,另路对电容充电。
当,导致和管反向偏置而截止,电容通过负载电阻放电,按指数规律缓慢下降。
当为负半周幅值变化到恰好大于时,和因加正向电压变为导通状态,再次对充电,上升到的峰值后又开始下降下降到定数值时和变为截止,对放电,按指数规律下降放电到定数值时和变为导通,重复上述过程。
电容的选择及的估算优缺点简单易行,高,足够大时交流分量较小相同。
滤波滤波电路通常用于滤去整流输出电压中的波纹,般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器,或者在整流电路输出端与负载之间串联电感器,以及由电容电感组合而成的各种复式滤波电路,本次设计所采用的滤波电路如图所示图滤波电路本设计仿真中采用并联电容器的方式构成滤波电路,其中并联电容。
如图仿真电压波形如图三经滤波后直流电压波形,得到稳定后直流电压压约,如图所示图经滤波后直流电压波形,幅值仿真电压波形如图三经滤波后直流电压波形,得到稳定后直流电压压约。
三端集成稳压器三端集成稳压器输出电压应为。
仿真电路如图所示。
图稳压电路,,图输出电压,幅值仿真得到输出电压稳定后,电压波形约为,如图所示,与的固定输出电压基本相同。
的输出电压调节滑动变阻器,可得到最终输出电压范围。
本仿真设计这种变阻器电阻为,电阻。
设计由公式,为滑动变阻器电阻全值,为滑动变阻器电阻有效值,可得最小输出电压约为伏。
又由公式,可得,由于设计要求电压可调范围到,所以当的有效值在到范围内有效值越大时输出电压越大,且当时输出电压最大,最终输出电压电路图如图所示。
图最终输出电路,,图时输出电压波形,此时输出电压当仿真电压变压器时,即变压器有效电阻为适于大电流负载。
对充放电的影响电容充电时间常数为,因为二极管的很小,所以充电时间常数小,充电速度快为放电时间常数,因为较大,放电时间常数远大于充电时间常数,因此,滤波效果取决于放电时间常数。
电容愈大,负载电阻愈大,滤波后输出电压愈平滑,并且其平均值愈大。
串联型稳压电路串联型稳压电路图的如图所示时,当。
的耐压值应大于图输出可调的稳压电路图为输出电压可调的稳压电路,它由稳压器和电压跟随器组成。
该电路用将稳压器与取样电阻隔离。
图中电压跟随器的输出电压等于其输入电压,既满足,也就是电阻和上部分的电压之和为的输出电压,当调节的动端位置时,输出电压随之变化,其调节范围为,有效有效全有效有效全有
