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摘 要：介绍了稳压电源中整流电路、滤波电路和稳压电路的构成，通过Multisim软件对电路的电源参数选择、纹波系数和输出波形进行了仿真与分析．结果表明，利用该软件可以分析设计出满足不同要求的电源分配系统，降低设计复杂度，提高设计效率，缩短设计周期．
关键词：电源系统；Multisim仿真
中图分类号：TP391.9文献标识码：A
Simulation Analysis of DC Electric Locomotive Power Supply Based on Multisim
HUANG Li-xian
(School of Electronic and Information Engineering Institute，Lanzhou Jiao Tong University，Gansu Lanzhou 730070）
Key words: Multisim；DC electric locomotive power supply；simulation analysis
直流稳压电源在电子线路中的应用极为广泛，几乎所有的电子线路中的都用到直流稳压电源。有些电子系统对直流稳压电源的性能要求还非常高。稳压电源由整流电路、滤波电路和稳压电路构成。
1 整流滤波电路
以桥式整流滤波电路为例，电路如图1所示。
如图2所示的前半部分是开关J断开时得到的全波直流的电压波形，后半部分是开关J闭合时得到整流滤波后的电压波形，可见，加入滤波后的电压的平均值明显上升了，纹波系数减小了。
增大负载电阻，或增大滤波电容值，则会发现纹波系数会进一步减小。
可见，在通常的直流电源电压中，整流后均需增加电容滤波，电路简单但效果好。
2 稳压电路
稳压电路的作用是进一步降低直流电源电压的纹波系数系数，而且在负载变化和电网波动时也能保持直流电压的相对稳定。下面以图3并联稳压管稳压电路进行仿真分析见图4。
由波形图可以看出，在图3所示的参数下，输出电压可以稳定在15V，当增加负载电阻R2或电网电压被动10%时，输出电压均可稳定。当此时再继续减小负载电阻时，电压不够稳定，波形会在整流滤波的低谷处出现下降；当此时将稳压管稳压值往上调整，或增大限流电阻R1，输出电压均会在整流滤波的低谷处不稳定。可见，要保证该稳压电路电压的稳定，必须使输入电压高于输出电压一定的值，且在某个负载变化范围内，限流电阻R1不是任意的，需根据负载范围、输入输出电压确定一个合适的阻值。
3 结束语
良好的电源分配网络是高速PCB[1][4]正常工作的重要保证．文章简要叙述了电源的建模，然后利用Multisim工具进行仿真，对电路中的参数和布局进行验证．实际测量结果表明，经过该验证后的电路工作稳定，和仿真结果基本一致．所以电源仿真在电路设计过程中是十分必要的，通过仿真来模拟真实系统的行为，可以提高设计效率，缩短开发周期。
关键词：电源系统；Multisim仿真
中图分类号：TP391.9文献标识码：A
Simulation Analysis of DC Electric Locomotive Power Supply Based on Multisim
HUANG Li-xian
(School of Electronic and Information Engineering Institute，Lanzhou Jiao Tong University，Gansu Lanzhou 730070）
Key words: Multisim；DC electric locomotive power supply；simulation analysis
直流稳压电源在电子线路中的应用极为广泛，几乎所有的电子线路中的都用到直流稳压电源。有些电子系统对直流稳压电源的性能要求还非常高。稳压电源由整流电路、滤波电路和稳压电路构成。
1 整流滤波电路
以桥式整流滤波电路为例，电路如图1所示。
如图2所示的前半部分是开关J断开时得到的全波直流的电压波形，后半部分是开关J闭合时得到整流滤波后的电压波形，可见，加入滤波后的电压的平均值明显上升了，纹波系数减小了。
增大负载电阻，或增大滤波电容值，则会发现纹波系数会进一步减小。
可见，在通常的直流电源电压中，整流后均需增加电容滤波，电路简单但效果好。
2 稳压电路
稳压电路的作用是进一步降低直流电源电压的纹波系数系数，而且在负载变化和电网波动时也能保持直流电压的相对稳定。下面以图3并联稳压管稳压电路进行仿真分析见图4。
由波形图可以看出，在图3所示的参数下，输出电压可以稳定在15V，当增加负载电阻R2或电网电压被动10%时，输出电压均可稳定。当此时再继续减小负载电阻时，电压不够稳定，波形会在整流滤波的低谷处出现下降；当此时将稳压管稳压值往上调整，或增大限流电阻R1，输出电压均会在整流滤波的低谷处不稳定。可见，要保证该稳压电路电压的稳定，必须使输入电压高于输出电压一定的值，且在某个负载变化范围内，限流电阻R1不是任意的，需根据负载范围、输入输出电压确定一个合适的阻值。
3 结束语
良好的电源分配网络是高速PCB[1][4]正常工作的重要保证．文章简要叙述了电源的建模，然后利用Multisim工具进行仿真，对电路中的参数和布局进行验证．实际测量结果表明，经过该验证后的电路工作稳定，和仿真结果基本一致．所以电源仿真在电路设计过程中是十分必要的，通过仿真来模拟真实系统的行为，可以提高设计效率，缩短开发周期。