直流稳压电源的设计方案范文1
关键词：开关电阻 可调恒流负载 数字控制
中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）008-115-03
1 系统方案
1.1 具体指标如表1
1.2 恒流电子负载电路方案
方案一：BOOST拓扑构成的恒流电子负载。如图1所示，在特定的输入电压下，通过调节BOOST电路的PWM信号占空比可以使得输入电流发生改变，通过闭环控制可以达到恒定BOOST电路输入电流的目的。这样，BOOST 电路充当了一个恒流负载。该方案的优点是恒流负载的输入电流波形较好，对被测稳压源的影响较小；要求的输入电压可以做到很低，从而适应被测电源电压的范围很宽。但缺点是开关管的电压电流应力较大，控制上不易稳定。
方案二：基于开关电阻的恒流电子负载。如图2所示，开关S和电阻R构成开关电阻，特定直流电压Vi加在开关管电阻上，调节PWM信号占空比可以调节电路的输入电流，通过闭环控制，可以实现输入电流的恒定，输入电流波形如图3。该方案具有电路结构简单、控制方便、成本低廉、工作可靠等优点。可以直接发出PWM低电平封锁开关管实现0输入电流的目的。缺点是输入电压必须不低于某一特定的值才能正常运行和保证控制精度。由于有先进的单片机、AD芯片、电流检测芯片等，通过电路参数的合理设计，可以将这些问题的影响降到最低。
综上，我们选方案二。
1.3控制方案
对于开关电阻的控制可以采用模拟电路进行调制和控制，具有模拟控制的快速性、连续性等优点，但模拟电路的功能较单一，不便于实现课题要求的多功能化。所以，为实现不同的恒流目标值的设定、稳压源的负载调整率的自动测试、系统保护等功能，控制上采用单片机为核心的数字控制如图4所示。通过检测恒流电子负载输入电流Ii，并将其与给定值进行比较，经数字PI调节后输出相应占空比的PWM信号驱动开关管，从而实现闭环控制达到题目的要求。
1.4 检测方案
1.4.1 电流检测方案
方案一：采用电流霍尔传感器。应用霍尔效应闭环原理的电流传感器，能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲以及各种不规则波形的电流。但霍尔测量精度不能满足本设计精度的要求，且价格昂贵。
方案二：采用电流并联监控器INA282。INA282 是TI公司提供的电压输出电流并联监控器，此监控器能够感测共模电压上-14V至+80V的压降，与电源电压无关。零漂移架构的低偏移使得电流感测在整个分流器上的最大压降低至10mV的满量程。特点：宽共模范围：-14V至80V；增益误差（最大值）、偏移漂移、增益漂移小。
综合系统的要求，本设计选择INA282为主要器件构成的检测电路取样电流。
1.4.2 电压检测方案
方案一：采用电压霍尔传感器。应用霍尔电压传感器，能在测量直流、交流、脉冲以及各种不规则波形的同时实现电气隔离。但采用霍尔器件的缺点是价格比较高，易受电磁干扰影响，必须采取特别的电路措施防止温度、电压的变化所造成的漂移。
方案二：利用电阻分压取样电压。用电阻分压取样电压，此电路设计简单易于实现，选取适当的电阻值即能满足要求。
综上，本设计选用电阻分压网络取样电压。
2 理论分析与计算
2.1 恒流电子负载电路的主要器件参数计算
2.2 检测电路的设计与参数计算
3 电路设计
主电路如图8。
4 结论及性能分析
经过测试可知，本系统可达到以下指标：
（1）电流变化在100mA～1000mA可实现恒流，且恒流精度小于1%。
（2）具有过压保护功能，大于18V时报警并封锁PWM信号。
（3）能实时测量并显示电子负载两端电压、流过电子负载电流，测量精度均达到发挥部分要求。
（4）具有直流稳压电源负载调整率自动测量范围，达到发挥部分要求。
综合分析各项指标的测试结果并与设计指标进行比较发现，本系统的各项设计参数均能达到设计指标。
参考文献：
[1] 吴文进，江善和，任小龙.直流电子负载的设计[J].常熟理工学院学报，2011（4）.
[2] 杨长安，王蔚，赵亮，等.基于反馈控制的恒流型电子负载的实验研究[J].现代电子技术，2006（14）.
[3] 刘树林，刘健.开关变换器分析与设计[M].北京：机械工业出版社，2010.
直流稳压电源的设计方案范文2
关键词：电子技术行业 虚拟仿真技术 应用
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0000-00
电子技术行业的各类设备产品必须具备良好的设计方案才能够保障其工作状态的理想。电子行业具有产品更新快研发周期短的特点。为了满足不断发展的市场需求，加快产品结构的升级，在核心技术领域取得重大突破，电子行业必须采用新的研究方法和技术。虚拟仿真研究是目前电子行业所广泛采用的一种新的方法和技术。本文即以直流稳压电源以及数控机床为切入点，对虚拟仿真技术在上述两个领域中的应用要点及价值进行分析与探讨。
1 虚拟仿真技术概述
虚拟仿真技术即虚拟现实技术，也可称之为模拟技术，技术核心是用一个完全虚拟的系统对另一个真实存在的系统进行模拟。此项技术涉及到多个学科，是计算机图形、人机交互、传感技术、以及人工智能等多个学科的交叉综合领域。虚拟仿真技术主要包括三个方面的含义：第一是借助于计算机所生成环境具有虚拟性的特点；第二是人对这种虚拟环境的感知是高度逼真的；第三则是人可以通过自然的方法与虚拟系统实现交互，系统可响应人的动作并作出合理的反应。
当前虚拟仿真技术被广泛应用于包括汽车制造、道路桥梁、油田矿井、教育教学、电子技术、以及水利电力等在内的多个行业中，体现出了包括交互性、沉浸性、虚幻性、以及逼真性这四个方面的特点。对于电子技术行业而言，虚拟仿真技术的最主要优势是可对产品设计或优化方案在实践前通过高度仿真的模拟环境进行分析，以验证方案的可靠性以及有效性，兼顾实现了提高效率，缩短周期，以及控制费用等方面的性能优势，有推广价值。
2 虚拟仿真技术在直流稳压电源中的应用
直流稳压电源的组成部分包括电源变压器、滤波电路、整流电路、以及稳压电路四个部分。电网供给的交流电压在经过电源变压器降压处理后得到与电路需求相对应的交流电压，然后经由整流电路变化为方向恒定、大小伴随时间变化而变化的单线脉动电压，并经过滤波电路进行滤过（滤过交流分量），通过此环节处理后得到相对平滑的脉动电压。最后经过稳压电路处理，以确保电网电压以及负载水平在发生改变时电压维持在稳定状态下。为更加清晰的了解整个电路的工作原理与运行情况，可以借助于虚拟仿真软件，在软件模拟环境下通过设置开关或调整电路结构的方式观察示波器所呈现出的波形变化。本研究中引入Multisim10虚拟仿真软件，该软件借助于图形方式创建电路，具有界面直观、操作简便、调用方便等优势。本软件提供有包括交流、直流等在内的17种分析方法，虚拟仿真能力强大。
整流电路仿真分析下全波整流与半波整流波形图如下图1所示。结合图1：4个二极管所构成桥式全波整流电路，其核心作用是将正弦变化的电压演变为脉动电压。通过设置开关J1为开启状态的方式，对整流器在二极管损坏状态下所产生的开路情况进行模拟。则全波整流转换为半波整流，半波整流下所对应输出电压为0.45*全波整流电压。
通过对直流稳压电源系统中J2开关进行接通或断开的方式能够对比波形观察得到：在电容接入电路内后，输出电压平滑程度明显提高，波纹得到有效控制，同时输出电压平均值也有一定的增加。其依据是：在电容接入电路内后，电容可有效存储电荷，同时对高频分量而言容抗脚下，从而电流中的交流成分可通过电容C1而被旁路。在电容维持恒定的状态下，可通过调整负载电阻运行仿真的方式，使示波器分别显示滤波器输出波形，仿真结果如下图2所示。结合图2来看，电容放电时间常数为RC。在C为恒定状态下时，R取值越高则意味着放电速度越缓慢，输出波形更加平滑，输出电压值更小；在R为定值状态下时，电容器容量越大则意味着放电越慢，所对应输出波纹越小，输出电压值更大。
除此以外，通过对虚拟仿真软件的合理应用，还能够对直流稳压电路的改进设计效果进行仿真验证，以确保改进方案的实施效果理想。以某直流稳压电路对集成电路以及自保电路的改进方案而言，为验证该方案的可靠性，借助于Multisim10虚拟仿真软件进行实验。操作方法为：在Multisim10虚拟仿真软件按照改进方案构建直流稳压电压仿真点图，以供电电压220V（±10%）为标准进行虚拟仿真。借助于4综虚拟示波器对各点波形进行观察并读值，虚拟仿真实验结果如下图3所示。结合图2可见：经过改进后，直流稳压电路波形脉动被控制在较小范围内，电压输出稳定程度高，可保持在12.036V左右，经计算稳压系数为0.015（符合
3 虚拟仿真技术在数控机床中的应用
数控加工是现代模具CAD/CAM加工体系中不可或缺的重要内容之一。以五轴数控加工技术为例，所对应的模具工件性状复杂，对表面质量要求高，因此对铣削加工提出了非常严格的要求。五轴加工在完成最后一次装夹后，可以从多个面加工工件，其优势在于节约了大量的装夹时间以及辅助测量装置，且加工位置精度更高。在数控机床设计及性能验证中通过对虚拟仿真技术的合理应用，一方面能够使数控机床充分且合理的应用于对模具以及机械产品的加工中，另一方面能够为正确且充分的应用数控机床，完成更多模具以及机械产品加工提供保障。以某单叶片曲面零件数控加工实例为例，采用五轴加工方案，引入五轴五联动编程开发技术，同时对后置技术进行了编程制定。为进一步验证数控机床五轴五联动方案的编程程序正确性以及后置处理结果的可靠性，借助于虚拟仿真技术，在仿真软件所提供虚拟环境下参照数控机床实际配置构建实验模型。虚拟仿真结果显示：所模拟机床在对零件进行加工的全过程中刀具路径未发生偏差，加工零件性状基本与设计要求相符合。
4 结语
本研究中针对虚拟仿真技术在电子技术行业中的应用问题进行分析及探究，通过上述分析不难发现：在电子技术行业中积极应用虚拟仿真技术能够有效解决以往设计方案直接应用于实践中存在的浪费或失误问题，避免了不必要的事故产生，可以有效提高电子技术产品及相关设备的使用寿命与性能，对促进电子技术行业的发展也有重要价值。
参考文献
[1] 陈军，周晓平，郝江涛 等.基于MatLab & Simulink的电工电子技术仿真实验平台[J].中国现代教育装备，2015（3）：57-60.
[2] 赵丽梅.Electronics workbench在电子技术仿真实验中的运用[J].中国远程教育（综合版），2001（12）：58-59.
[3] 周凯，那日沙，王旭东 等.Saber在电力电子技术仿真中的应用[J].实验技术与管理，2015（3）：126-128，140.
直流稳压电源的设计方案范文3
关键词：STC12C5A60S2；单片机；直流电源
中图分类号：TN86
直流电源是通信机房的必需设备，它的主要任务就是通过把交流系统整流出直流电，为通信机房的交换设备、传输设备等提供直流工作电源，其性能和质量的好坏直接关系到通信设备能否稳定运行[1]。然而，目前使用的直流稳压电源大部分是利用分立器件组成的线性电源，在输出特性上存在输出精度和稳定性不高的问题。此外，在调整精确的电压输出时，因为电位器的阻值特性为非线性，在调整时需要花费一定的时间。因此，具有精度高，智能化的数控直流电源在工业生产中逐渐得到了广泛的应用。本文采用单片机作为控制核心，设计一种用于通信机房的12-48V可调高精度数控直流电源。
1 总体方案
本次设计的数控直流电源方案如图1所示，主要包括键盘输入，LED显示，PWM信号输出，功率输出，A/D转换等模块，单片机负责对各个模块之间的协调处理。其基本原理是单片机控制输出占空比可调的PWM信号，经过功率放大、滤波之后获得稳定直流电压输出。另一方面，对输出的电压进行取样并进行A/D变换后反馈到单片机，根据取样电压与设定电压进行比对，再对PWM信号占空比进行调节，从而形成闭环控制。输出电压值用键盘进行设置，并采用LED数码管进行动态显示。
图1 数控直流电源方案
2 主要硬件组成
2.1 STC12C5A60S2单片机简介
STC12C5A60S2是宏晶科技公司的一款增强型MCS-51单片机。该单片机采用单时钟/机器周期（1T），指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。此外，其内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换（250K/S），非常适用机电控制场合。
2.2 核心电路设计
脉冲宽度调制（PWM）是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术[2]。图2所示为本通信直流电源的核心模块。单片机内部的可编程PWM模块信号从P1.3引脚输出，R1为上拉电阻，信号经过限流电阻R2连接到功率三极管VT的基极。功率三极管VT放大的PWM波经过LC滤波整形，通过对单片机内部的PWM模块编程，控制其占空比在25-100%之间连续可调，从而最终获得12-48V范围的直流电压。图中，DT为续流二极管，其作用是在控制开关关断期间，给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。在PWM电源中，输出的PWM波频率通常为20kHz。
由于STC12C5A60S2单片机内部A/D模块要求输入电压不能超过5V，因此采用R3和R4构成的分压电路对输出电压进行取样之后，再连接到单片机内部进行A/D转换，如图2所示。
图2 PWM驱动输出及A/D取样电路
3 软件程序设计
软件程序中，需要对STC12C5A60S2单片机内部模块进行初始化，主要包括对PWM模块和A/D模块的相应控制寄存器进行设置。其中，PWM_init（）函数的主要代码及说明如下（晶振频率12M）：
CMOD=0x08； //设置PWM频率Fosc/256，为50kHz
CL=0x00； //PCA定时器清零
CH=0x00； //PCA定时器清零
CCAPM0=0x42； //PWM0设置PCA工作方式为PWM方式
CCAP0L =0xc0； //设置PWM0初始值与CCAP0H相同
CCAP0H =0xc0； // PWM占空比为25%
AD_init（）函数的主要代码及说明如下：
P1ASF=0x01； //P10口做AD 使用
P1M0 = 0x01； //用于A/D转换的P1.0口
P1M1 = 0x01； //P1.0先设为开漏，断开内部上拉电阻
ADC_CONTR=0x88； //开启AD高速转换
系统工作流程为：单片机上电复位，初始化系统内部PWM模块，A/D转换模块以及其他相关寄存器。在主函数的循环中，单片机读取10位A/D转换结果，并与当前设置的电压值进行对比，根据误差对PWM模块的控制寄存器进行修正，改变占空比，直到输出电压值与设定值一致。另外，通过按键扫描程序检测键盘状态，根据键盘输入调用相应程序对输出电压值进行设置，同时通过LED数码管显示设置的电压值以及实际输出的电压值，让用户实时了解电源的工作状态。
4 结束语
该数控直流电源采用了10位高精度A/D对输出电压进行采用，并实现了闭环控制。相对于常见分立元件的直流电源以及开环输出的数控直流电源，本设计的电源具有电压调节方便，精度高等优点，能够满足通信机房对电源电压及精度的要求。
参考文献：
[1]杨文红.通信直流电源设计方案的研究[J].洛阳大学学报，2004（02）：28-30.
[2]司明.一种开关电源PWM控制电路设计[D].辽宁大学，2013.
[3]赵建领，薛园园.51单片机开发与应用技术详解[M].北京：电子工业出版社，2009.
直流稳压电源的设计方案范文4
【关键字】 DC-DC变换器 LM5117 CSD18532KCS MOS场效应管
一、系统方案论证
开关电源方案采用LM5117用于高侧MOSFET的CSD18563以及用于低侧MOSFET的CSD18532 （X2）。该方案适用于高电压或各种输入电源的降压型稳压器应用。其控制方法采用仿真电流斜坡的电流模式控制。电流模式控制具有固有的输入电压前馈、逐周期电流限制和简化环路补偿的功能。使用仿真控制斜坡可降低脉宽调制电路对噪声的敏感度，有助于实现高输入电压应用所必需的极小占空比的可靠控制，同时不会影响输出纹波。
电流恒定控制采用场效应管CSD18532KCS构成压控恒流源，再由LM5117芯片控制DC-DC实现降压变换。该方案可以实现电压线控制电源，增加了执行效率提高恒流效果。拥有超低的QG、QGD、雪崩额定值和逻辑电平等优点，并且不会影响输出纹波，输出电流波动较小。本文的过流保护如图1所示，调整下MOS管Q2的源极电阻R14使输出电流≥3.1A时，电路进入打嗝模式，启动限流保护。
二、电路设计
LM5117包含一个双电平UVLO（欠压锁定）电路。当UVLO低于0.4V时，LM5117处于关断模式。关断比较器可提供100 MV的迟滞，以避免转换过程中的跳动（CHATTER）。当UVLO引脚的电压高于0.4V，但低于1.25V时，控制器处于待机模式。在待机状态下，VCC偏置稳压器被激活，而 HO和LO驱动器被禁用，SS引脚保持低电平。此功能允许通过一个集电极开路或漏极开路器件将 UVLO引脚拉至低于0.4V，以实现远程关断功能。当VCC引脚超过其欠压锁定阈值，且UVLO引脚电压高于1.25V时，HO和LO驱动器被启用，并开始正常运行。
此处直接选取13.5V电压能正常开机即可，根据UVLO=1.25V，这里选取电阻RUV2为91K，RUV1=10K，使得U=1.25*（91K+10K）/10K，即UIN>12.6V，此电路即可工作。
在MOS管导通的时间里，电感L会将通过的电流转换为磁能，把能量贮存起来。电容C将通过电感L的那部分电流转化为电荷贮存起来。在MOS管截止的时间里，电感L会产生反向电动势，将其输送给负载R并与续流二极管D组成回路，同时电容C将电荷转换成电流向负载供电。
三、系统测试
为了减少误差，测试方案采用，多次重复测试的方法进行。测量电路点如图2所示（3、4、5、6、7为测量点）：
额定输入电压下，产品主要做了以下5组测试，测试结果如表1所示：
由表1可知：
①|？UO|在0.01～0.03V之间，符合|？UO|=|5V-UO| ≤100MV的设计要求；
②IOMAX在3.00～3.01之间，符合额定输入电压下，最大输出电流：IO≥3A的设计要求；
③输出噪声纹波电压峰峰值UOPP在32MV～40 MV之间。符合UOPP≤50MV（UIN=16V，IO=IOMAX）的设计要求；
参 考 文 献
[1]侯振义.直流开关电源技术及应用[M].北京：电子工业出版社.2015，P17-39.
[2]张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].电子工业出版社，2011，P35-58.
[3]王水平，付敏江.开关稳压电源.原理、设计与实用电路.[M]西安：西安电子科技大学出版社，2009，P127-136.
直流稳压电源的设计方案范文5
【关键词】在线取电；智能装置；仿真分析；电源设计
0 引言
伴随着智能电网的快速发展，越来越多的传感器和数据采集器被安装在电力设备上。各种各样的传感器和数据采集器可以准确地测量出被监测位置所需的监测数据，这给设备的智能化及可靠性提供了有利的条件。由于此类设备一般安装在高压或者超高压电网设备上，通过低压系统对其进行供电可能会破坏高压设备的绝缘特性，所以存在一定的风险。为传感器和数据采集器提供一个理想的供电方式成为多数用户希望解决的问题。
目前市面上主要的供电方式有三种，分别是电池供电，PT在线取电，CT在线取电。三种取电方式特点如表1。
表1 常用的取电方式对比
综合分析，CT取电相对于另外两种取电方式来说，供电可靠性及自身安全的优点突出。此种取电方式的不利之处是随着一次负荷变化时，二次输出波动太大，因此必须增加后级处理电路。
1 方案设计
本设计方案主要由取能线圈、整流滤波电路、电压调整电路、单片机采样支路、稳压输出电路等部分组成。确保一次设备正常运行时取能设备输出电压恒定，并且能够长期稳定运行，在一次短时过负荷和一次短路时保证自身装置的安全性和输出的稳定性。为满足大部分传感器或数据采集器工作要求，设计输出电压采用3.3V，输出电流不小于200mA。
图1 电路原理图
一般来说，CT供电装置启动的最小一次电流被成为最小取电电流，理想情况下最小取电电流越小越好，但是电流越小，对CT线圈及后级的处理电路要求就越高。综合考虑电力系统实际工况，我们将装置的最小取电电流确定为50A。主线圈W1、W2、W3和W4的匝数应对应为50、50、100和200，电压阈值上下限分别设为15V和20.6V。高压上限则逐级投入继电器K1到K3，低于下限则逐级退出K1到K3。电路原理图如图1所示。
1.1 取能线圈
CT线圈的二次输出电流随着一次电流的波动而波动，取电的难点在于一次电流较小时输出电流太小，一次电流较大时输出的电流又太大，不能满足其他装置供电需要。为解决这个矛盾，储能线圈（W1、W2、W3、W4）采用多线圈设计，随着一次电流的改变，逐次投入或退出线圈以改变一次侧和二次侧的匝数比，使二次输出电流处于一个合理的范围内。
其中W1为主线圈，W2、W2和W4为分组偷窃线圈，线圈匝数如图所示。线圈分别由三个继电器K1、K2、K3进行投切控制，控制信号来自后级单片机处理电路。
1.2 整流滤波电路
整流滤波部分电路主要由整流桥（D1）、稳压管（D3）和三阶滤波器（L1、C1、C2）组成，作用是将二次线圈交流输出转换为直流输出，同时滤去电路中的交流成分。稳压管是为了保证设备在一次过负荷或短路时安全工作。
图中D3是为了确保输出电压稳定在30V以下，电感（L1）和电容（C1、C2）组成一个低通滤波器，截止频率预定为20Hz。根据定K型滤波器设计手册[1]，组件参数如下：
C=1F/{20Hz/（1/2pi）Hz}=7.96mF
根据标准电容容值表，将电容C的容值定位6600μF，那么电感L的参数为13.2mH。
1.3 电压调整电路
电压调整电路主要由取样电阻（R5、R6）和MOS管（Q1）组成，保证一次负荷在一定范围内波动时，电压调整电路输出电压在较小的范围内波动，满足后级电路的需要。
1.4 单片机采样及控制输出
图2 单片机的算法框图
单片机采集经电压调整电路输出的电压，如果发现此电压高于或低于某一阈值，则表明一次电流已经增大或减小到电压调整电路所允许的电压范围，单片机将通过投切继电器（K1、K2、K3）来使CT二次输出稳定到电压调整电路所允许的范围。这样保证电路的正常连续运行。单片机的算法框图如2所示。
1.5 稳压输出电路
稳压输出电路作用是将前级波动的电压变成稳定的3.3V的电压输出，满足传感器或数据采集器的使用要求。稳压输出电路主要由线性稳压芯片（U1），ADJ校准电路（R2、R3）和高频滤波电容（C3）组成。
图中LT1085CM是一款线性稳压芯片，容值为100nF的瓷片电容C3可以滤去输出电源所上的高频杂波，从而是电压稳定输出。
1.6 一次短路保护电路
配电设备在运行中，可能会发生短时间短路故障。此时流过CT一次回路的电流可以达到上千安培甚至上万安培，CT的二次会输出一个很大的过电流，为保证在在短路时取电设备可以安全运行，需要在电路里进行短路保护设计。
电路的取电保护设计主要由两方面组成，一是限定取电线圈铁芯的饱和倍数，使CT二次输出在一次短路使确定在一个范围内；二是利用稳压管D3使整流桥输出电压限定在一个可控的额范围内，从而保护后级电路的在一次短路时可靠运行。
2 电路仿真
我们利用NI公司的电路仿真软件Mulitisim10.0设计电路进行仿真运算。仿真电路图如图3所示：
2.1 仿真电路说明
在仿真电路中，使用表中电流源来替代取能线圈，使用9.9欧姆的电阻R4作为模拟负载，因为线性稳压芯片的输出除了为负载供电外，还要为自身的单片机及继电器供电，所以供电输入为这部分负荷预留100mA的裕量。因此当流过R4上的电流不随电流一次电流在某个区间变换且恒定为300mA以上，R4两端电压恒定为3.3V时，即可验证出方案设计符合设计目标。
2.2 施加连续电流的仿真结果如图4所示。
通过仿真结果我们可以看出，随着一次电流的增大，通过负载R4的电流能够保持在330mA左右，即输出电压能够保持在3.3V左右。
图4 施加连续电流的仿真结果
3 试验结果
以1A和5A电流源进行试验，试验结果如图5所示。
图5 1A（左）和5A（右）试验结果
当输入电流为1A时，通道CH1所示为稳压芯片输出电压，电压值为3.24V，通道CH2所示为稳压芯片输入电压，输入平均值为5.93V，峰峰值为6.38mV。当输入电流为5A时，通道CH1所示为稳压芯片输出电压，输出值为3.24V，通道CH2所示为稳压芯片输入电压，输入平均值为20.6V，峰峰值为141mV。
4 结论
本文提出一种CT供电的设计方案，并对设计方案进行的仿真研究。通过仿真和试验结果表明，该设计方案合理可行。此方案只提供了一个3.3V/200mA的解决办法，但通过分析可以发现，只要对方案部分元器件的参数进行修改即可得到多种输出规格的解决方案。本设计可为高压电器检测装置的在线取电设计提供参考。
【参考文献】
[1]远坂俊昭，著.彭军，译.测量电子电路设计―滤波器篇[M].科学出版社，2006-1.
直流稳压电源的设计方案范文6
关键词：热力 热电阻 导热
一、差配方法的差异
现在我们可以注意到，这种落后的差配方不允许显式计算。相反，整个系统的节点必须被写入整个方程组，并同时解决了温度是否确定的问题。因此，我们说，向后差分方法为以后的瞬态分析产生了一个隐含的配方温度。可以按照讨论的方法进行方程组求解。毕奥和傅立叶数字也可以通过使用这个符号以下面的方式定义问题，已建成总结出一些典型的节点方程中都有显式和隐式的配方。对于这种情况，一个明确的前向差分方法的优点是直接计算未来的节点温度，但是，这种计算的稳定性有管辖选择值。自动删除一个较小的值而保留一些最大的值。在另一方面，没有这样的限制施加在从它们的隐含制剂获得的方程的解。这意味着，较大的时间增量可以被选择计算。最明显的隐式方法的缺点是对于每一个时间的数量进行较多的计算。对于涉及大量节点的问题，隐式方法可能会导致花费更多的时间在最终的解决方案里面，大多数问题只涉及一个节点数量，对于瞬态热传导一个数值分析的许多应用探讨问题，这应该是显而易见的，现在有限差分技术可适用于几乎任何情况，只需一点点耐心复杂的问题就会变得相当容易解决，只有适度的计算机设施。使用微软的Excel表格中的瞬态热传导问题的解决方案在讨论传导传热问题中有限元方法是非常必要的。
二、热电阻能力
热电阻温度检测原理：纯金属和大多数合金的电阻率都随温度升高而增加，即具有温度系数。热电阻温度计就是利用金属导体的电阻值随温度变化而改变的特性来进行温度测量的。也就是说在一定温度范围内，电阻-温度关系是线性的。温度的变化，可导致金属导体电阻的变化。这样，只要测出电阻值的变化，就可达到测量温度的目的。
在电子电路和电气设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，直流电源可分为两在类，一类是化学电源，各种各样的干电池、蓄电池、充电电池等电源；其优点是体积小、重量轻、携带方便等，缺点是成本高，易污染。另一类是稳压电源，它是把交流电网220V的电压降为所需的数值，然后通过整流、滤波和稳压电路，得到稳定的直流电压，这是现实生活中应手比较广的一类。直流稳压电源的姐成一般是由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成。 电源变压器的功能交流电压变换部分，将电网电压变为所需的交流电压，并将直流电源与交流电网隔离；整流部分的作用产将变换后的交流电压转为单方身的脉动电压。单方向在脉动电压存大很大的脉动成份，不能直接提供给负载，脉动谐波成份成为纹波。电路形式有半波整流、全波整流、桥式整流等形式；滤波电路的作用是滤除交流分量，得到更纯净的直流电源；稳压部分的作用是维持输出直流电压的基本稳定。经过滤波电路后的电压和稳定性比较差。电压受温度、负载、电网电压波动等因素的影响较大，故需要稳压电路来保持电压的恒定。
导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是跟材料本身的成分有关系。所以同类材料的导热率都是一样的，并不会因为厚度不一样而变化。但如果仔细看一些导热材料的资料，会发现很多导热材料的热阻值，同厚度并不是完全成正比关系。这是因为导热材料大都不是单一成分组成，相应会有非线性变化。厚度增加，热阻值一定会增大，但不一定是完全成正比的线性关系，可能是更陡的曲线关系。所以测试并计算出来的热阻值并不完全是材料本身的热阻值，应该是材料本身的热阻值加所谓接触面热阻值。因为接触面的平整度、光滑或者粗糙、以及安装紧固的压力大小不同，就会产生不同的接触面热阻值，也会得出不同的总热阻值。
物理科学就是这样，很多参数是无法真正的量化的，只是一个“模糊”的数学概念。通过这样的“模糊”数据，人们可以将一些数据量化，而用于实际应用。此处所说的“模糊” 是数学术语，“模糊”表示最为接近真实的近似。 而同样道理，根据热阻值以及厚度，再计算出来的导热率K值，也并不完全是真正的导热率值。 傅力叶方程式，是一个完全理想化的公式。我们可用来理解导热材料的原理。但实际应用、热阻计算是复杂的数学模型，会有很多的修正公式，来完善所有的环节可能出现的问题。
三、稳态的瞬态解除极限情况
正如我们所看到的，稳态数值配方的结果，当右侧被设置为零导致在不稳定情况下计算时使用大量的时间增量来计算。同时，很难获得一个稳态的解，后一种方法可能会出现相当繁琐的计算步骤，高斯赛德尔迭代方法用于解决许多稳态数值问题，如何去解决，当然还有许多采用计算机的计算。如果产生的热变电阻从对流边界条件或者可变热导率遇到变化时，一般的解决方案的稳态极限可以提供的优势是会记得直接的稳态解，当可变热阻力出现，由此产生的稳态节点方程变为非线性的，其解决方案可能很难有所改变。这种情况下，短暂的解决方案仅仅是要求每个电阻在每个时间增量端部进行重新计算，电阻可以是直接输入，如在节点方程的变量中添加计算，然后对于足够大数量的时间增量进行极值计算，直到温度值不再发生显著变化。在这一点上，才能稳态下的结果值。
参考文献
