关键词：CPLD；直流无刷电机；死区发生器；IPM；VHDL
中图分类号：TP274+.53文献标识码：B
文章编号：1004-373X(2008)08-004-03
ADriveCircuitDesignforBLDCMotorBasedonCPLD
TANZhenfan,LINRongsen,WANGHongbo,GUOLidong
(CollegeofAutomation,HarbinEngineeringUniversity,Harbin,150001,China)
Abstract：ThispaperpresentsadrivecircuitforBLDCmotorbasedonCPLD.Itshardwareandsoftwaredesignaredescribedindetail,torealizemotorprotectionbyusingsoftwareinsteadoflogicgate.Thephaseswitchcoding,deadtimegeneratorandIPMinterfacecircuitareimplementedbyusingtheEPM7064SLC4410CPLDasthecentralcontroller.ThesoftwaredesignisimplementedbyVHDL,insteadofRCtorealizecleadtimegenerator.Thedesignhasadvantagesofsmallsize,convenientdebuggingandflexibledeadtime.
Keywords：CPLD；BLDCmotor；deadtimegenerator；IPM；VHDL
直流无刷电机广泛应用于计算机设备、数控机床、机器人、伺服系统、汽车、家电等领域。本文介绍的电机驱动电路就是某稳定平台的角度伺服控制回路的驱动部分。本文中设计的基于CPLD的电机驱动电路，充分利用CPLD的硬件可编程和实现逻辑运算方便的特点，用一片CPLD代替原有十几片逻辑门和一部分模拟电路。采用VHDL语言编程实现相关逻辑。利用CPLD在线可编程的特点，可以很方便的对系统进行调试。
1无刷直流电机的驱动原理
直流无刷电动机是由电动机本体、转子位置传感器和电子开关电路组成一个闭环系统。与一般的有刷电机不同，他的定子为电枢绕组，转子采用永磁体。本文介绍的电动机采用了3相Y型联结的全控电路，其基本构成如┩1所示。
其电子开关电路为6个IGBT组成的三相逆变电路。直流无刷电机驱动电路的作用就是对来自电机转子位置传感器的位置信号、来自外部的PWM控制信号以及其他控制信号采样并进行译码，使A，B，C三相绕组能按要求的顺序导通，实现定子绕组的正确换相，从而使电机正常运行。在实际应用中还要对电机的过压、欠压、过流、过热保护等进行设计。并按要求进行光电隔离和基极驱动电路设计。
图1直流无刷电动机的基本构成
2系统总体方案设计
电动机驱动电路包括3个部分，即:
（1）CPLD核心控制电路；
（2）驱动及隔离电路；
（3）IPM接口电路；其系统框图如图2所示。
3硬件电路设计
3.1CPLD控制电路
该部分是电动机驱动电路的核心部分见图3，其信号采集、换相译码、死区发生器设计以及故障处理均由该部分完成。采集的信号有：电机控制器的PWM信号；正反转控制信号；经过整形的电机的霍尔位置传感器的位置信号；来自IPM模块的电机的欠压、过压、过流、过热等故障检测信号。这些信号输入到CPLD后，通过CPLD的软件实现换相译码、编程死区和电机保护逻辑，最后输出控制信号UP，VP，WP，UN，VN，WN到IPM的三相逆变电路。控制电机的三相电枢正确换相，从而使电机正常运行。
图2系统方案设计图
图3电机的CPLD控制电路
霍尔传感器信号的整形电路如图4所示：
图4霍尔传感器的整形电路
采用4路精密电压比较器LM339完成。对来自霍尔传感器的信号进行整形，并对输出到CPLD的信号加滤波电容滤波。
3.2驱动隔离电路
驱动隔离电路包括光电隔离电路和基极驱动电路。
光电隔离电路的作用是实现CPLD控制电路与IPM模块之间的电气隔离。隔离信号有2部分：
（1）CPLD输出到IPM模块的UP等控制信号；
（2）IPM反馈给CPLD的电机故障诊断信号F1，F2，F3，F4；
UP等信号的电气隔离采用高速光电耦合芯片6N137，该芯片的最大延迟时间为75ns。可实现3000VDC的高电压隔离，适合于电气控制场合。IPM反馈给CPLD信号的电气隔离由光电耦合芯片4N25完成，如图5所示。
图5光电隔离电路
基极驱动电路采用9014三极管，并使三极管工作在开关状态。增加控制信号的驱动能力，并最终输出控制电压给IPM模块的三相逆变电路。如图6所示：
图6基极驱动电路
3.3IPM接口电路设计
IPM（智能功率模块）将多个IGBT集成到一起，广泛应用于无噪声逆变器、低噪声UPS和伺服控制器中。一般含有栅极驱动、短路保护、过压、过流保护等。本文采用三菱电机生产的PM75CSA120的IPM模块实现驱动电机所需的三相逆变电路。他内部集成6只IGBT，每2只对应电机的一相。其额定负载电流为75A，额定控制电压为1200V。另外还集成过流、过热、欠压、短路等故障检测电路，其示意图如图7所示。
出现故障时，IPM会将检测信号FO送到CPLD进行处理，采取相应的措施，提高系统的可靠性。
IPM工作需要单独的电源供电，与控制电路电源严格分开。其中上桥臂的3个IGBT各自需要1路电源，下桥臂的3个IGBT共用1个电源，这样就需要4路电源。其电源模块的电路如图8所示。
智能功率模块将功率电子器件和驱动电路集成到一起，并且内藏有故障检测电路，不仅体积小，而且可靠性高。
图7IPM模块故障检测电路
图8IPM模块电源电路
4系统软件设计
4.1软件构架设计
CPLD的软件采用VHDL语言编程实现。软件模块间的程序并行执行，没有程序流程图，只能用程序架构表示。CPLD的软件主要有电机的换相译码、死区发生器设计、故障处理和PWM与转向控制等功能，其软件构架如图9所示。
图9CPLD软件架构图
4.2换相译码程序设计
换相译码器的作用是根据当前位置信号和PWM控制信号以及转向控制信号Q，确定出UP，VP，WP，UN，VN，WN的相应值。需要实现的逻辑表达式为：
ИИUP={(CHQ)&BHQ)}&PWMИ
4.3死区发生器设计
为防止三相逆变电路上下桥臂的IGBT产生“共态导通”的现象,导致短路。需要给IGBT的控制信号的上升沿设置死区，使其在一段延时之后才真正达到高电平。
死区发生器设计采用饱和计数器的方式，类似于电容的充放电过程，需产生如图10所示的时序。其规则为：
(1)当UP_IN输入为0时，如果计数值T等于0，则计数值T保持不变，否则作减1计数；
(2)当UP_IN输入为1时，如果计数值T等于max，则计数值T保持不变，否则做加1计数；
(3)当输入为1且死区计数器数值T为MAX时，UP=1对应IGBT导通；
(4)当死区计数器数值在0~MAX之间时，UP＝0，对应IGBT关闭；
图10死区发生器时序图
下面为死区时间为N个时钟周期的VHDL程序，程序的运行结果如下。
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USEIEEE.STD_LOGIC_unsigned.ALL;
ENTITYdead_timeIS
PORT(
clk,UP_IN:INSTD_LOGIC;
UP:OUTSTD_LOGIC
);
ENDdead_time;
ARCHITECTUREfunOFdead_timeIS
CONSTANTDEADTIME:INTEGER:=N;//设置死区
[JY]时间
signalcount:integerrange0toDEADTIME;
BEGIN
process(clk)
begin
if(clk′eventandclk=′1′)then
if(UP_IN=′1′andcount/=deadtime)then
count
elsif(UP_IN=′0′andcount/=0)then
count
UP
endif;
if(UP_IN=′1′andcount=deadtime)then
UP
endif;
if(UP_IN=′0′andcount=0)then
UP
endif;
endif;
endprocess;
ENDFUN;
[BT3-*3]4.4IPM故障处理
在系统中故障检测信号的处理是把信号引入到CPLD中，然后UP实现UPout=UPF1UN的逻辑后输出，既保证IPM出现故障时，UP无输出，又保证UP与UN的反逻辑。
5结语
介绍一种采用CPLD做核心控制器的无刷直流电动机的驱动电路的设计。实现电机驱动所需的换相逻辑、电机运行故障处理以及可以灵活设置死区时间的死区发生器。该电机驱动电路可以用于高精度的伺服控制系统中。
参考文献
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【摘要】《电工基础》是涉电专业的基础课程，电工电子教师面对着基础各不相同的学生，教学时要循序渐进，切实以学生为主体，增强学生自主学习能力，充分挖掘学生的学习潜能。
关键词复杂直流电路；概念；策略
笔者近年来一直处于教育教学第一线，从事电工基础的教育教学工作，深知个中滋味，每每遇到学生纠结于各种各样纷繁复杂的直流电路问题而不能自拔时，倍感焦急!为此，笔者特地将教育教学过程中一些心得体会与大家共勉，希望能够起到抛砖引玉的效果。
1.弄清概念，深入理解
一些学生在学习过程中没有搞清楚某些电工术语的相关含义，经常会发生相互混淆，以偏概全的现象。比如在理解节点这一概念的时候，为数不少的学生经常会搞错，在其定义中明确指出:三条或三条以上支路汇聚的那个点称为节点。笔者在课上跟学生交流时就告诉他们首先确定出哪些是支路，然后再数一数条数就可以了。当然，还有一些概念在理解时需要更深层次一些，譬如在解释基尔霍夫电流定律的推广应用中有关“封闭面”这一概念时，就有很多学生很茫然，纷纷表示不理解。笔者在上课时其实就在黑板上画出相应的电路图，将由若干电阻所构成的多边形全部圈起来就可以了，流进封闭面的电流等于流出该封闭面的电流即可。因此，笔者认为，学生必须弄清相关概念，必要时还要进行深入的理解才可以。
2.明确目的，按图索骥
在平时的练习中，有部分同学在求解相关电流时会感到不知从什么地方下手，就譬如在解决一条题目时，感觉运用支路电流法可以，想想用叠加定理也行，甚至还能用戴维宁定理解决问题。笔者认为遇到上述这些情况至少还属于幸福的烦恼之列，总比那些感到不知所措的情况要好很多。然而，学生在解决问题的同时也必须注重效率，争取能在最短的时间内更好更彻底地解决问题。俗话说，总不能捧着金饭碗讨饭啊。笔者在课堂上再三强调，支路电流法可以求出各条支路上的电流，它是先假设各条支路上的电流方向以及回路方向，再根据基尔霍夫定律列出相应的方程式组，最后求解出各条支路上的电流。而叠加定理应用于由线形电阻和多个电源组成的线性电路中，任何一个支路中的电流(或电压)等于各个电源单独作用时所产生的电流(或电压)的代数和。在理解所谓恒压源不作用时，就是指该恒压源处可用短接线替代;恒流源不作用，就是说该恒流源处用开路替代。当然，叠加定理只能用来求解电路中的电压或电流，而并不能用来计算电路的功率。可以这样讲，上述两种方法对各条支路的电流都能求解，只是在求解题目时要视具体情况而定。总之用一句话来概括就是，哪种方法能简捷迅速地求出结果就用哪种方法!
3.把握整体，切中肯綮
解题时，笔者认为，如果对题目的理解能够从整体上把握的话，可以起到事半功倍的效果。就像在运用戴维宁定理时，只在针对某一个复杂电路时，并不需要把所有支路的电流都求解出来，而只是要求解出其中某一条支路的电流，在这种情况下，笔者认为，就应该用戴维宁定理，比较简捷，相对方便。根据戴维宁定理可对某一个含源二端线性网络进行简化，其定理内容显示，求解的关键在于正确理解和求解出含源二端网络的开路电压和其等效电阻。在此，笔者需要提醒的是，代替含源二端网络的电源其极性应与开路电压相一致，若求得的开路电压是负值，则表示电动势的方向与原假设的方向正好相反。再举个例子，笔者在讲解两种电源模型的等效变换时，首先强调，这两种电源之间的等效变换是对外电路来讲的，电源内部是不等效的。其次讲清楚电压源和电流源这两种电源分别是如何形成的，可以从电源对于负载的功能方面来阐述，也就是说，既可以看作是电压的提供者，也可以视为是电流的提供者。然后再将两种电源模型的等效变换条件弄清楚就可以了。当然，在两者进行等效变换时彼此的方向应当一致，也就是说，恒流源的流出端和恒压源的正极性端应是相互对应的。
以上是笔者在平时课堂教育教学中的点滴感悟，恳请大家能够提出宝贵意见和建议，以便能够相互促进，共同提升。
参考文献
本文设计的直流电源方向显示器是利用三极管是否导通对外接的直流电源正负极进行方向判断，通过二进制可逆计数器计数、四-十六线译码器译码后，驱动发光二极管按不同的方向依次点亮。当电路中没有外接直流电源时，则发光二极管将不发光。
关键词：
直流电源；计数；译码；显示
电流的形成是由于导体中的自由电子在电场力的作用下，做有规则的定向运动，但是习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向。为了形象直观地表示出直流电源中电流的运动方向，本文设计了直流电源方向显示器，可以对电路中是否外接直流电源以及直流电源方向进行判断并显示。
1.电路框图
直流电源方向显示器电路是由电源电路、方向检测和逻辑控制电路、闸门电路、计数电路、译码电路、显示电路六部分组成。其原理框图如图1所示。
2.电路设计
2.1电源电路
电源电路由变压、整流、滤波、稳压电路组成。在此设计中变压电路采用220/18V的变压器；整流电路是采用整流桥实现，也可以采用四个整流二极管组成桥式整流（例如用1N4001）；滤波采用电容滤波实现；稳压电路是采用LM317三端集成稳压器实现，本设计中可输出1.25～27V电压，将输出调节成5V直流电压给各芯片供电即可。具体原理图如图2所示。
2.2方向检测和逻辑控制电路
方向检测电路主要由两个NPN三极管9014组成，六反相器CD4069实现逻辑控制，原理图如图3所示。当输入模块外接上正下负3V电池时，三极管Q1导通，Q2截止。电流经Q1的发射结、R4电阻形成回路。Q1的集电结将低电平输入到CD4069的1脚，2脚输出高电平到CD4516芯片的第10脚，使=1；同时，2脚的高电平使二极管D1导通，CD4069的5脚输入高电平，6脚输出低电平到CD4516的5脚端，从而控制芯片CD4516进行加计数。反之，当输入模块外接上负下正的3V电池时，三极管Q2导通，Q1截止。电流经Q2的发射结、R5电阻形成回路。Q2的集电极输出低电平到CD4069的3脚，4脚输出的高电平使二极管D2导通，5脚输入为高电平，6脚输出低电平到CD4516的5脚端；同时，由于Q1截止，集电极输出高电平到CD4069的1脚，2脚输出低电平，使=0，从而控制芯片CD4516进行减计数。当输入模块没有外接直流电源时，三极管Q1、Q2均截止，方向检测电路不工作。
2.3闸门电路
闸门电路由晶体振荡器电路和分频器电路组成，原理图如图4所示。晶体振荡器电路采用32.768kHz石英晶体，通过CD4060内部振荡电路外加电阻构成。分频器由CD4060实现14分频后从3脚输出2Hz的脉冲信号。
2.4计数、译码和显示电路
计数由二进制可逆计数器CD4516芯片完成，译码采用四—十六线译码器CD4514完成，显示电路由发光二极管和电阻组成，原理图如图5所示。CD4516的功能表如表1所示，当CD4516的5脚端、1脚EN端、9脚RD端均为低电平时，在15脚CP脉冲的上升沿作用下，=1，进行加法计数，=0时，进行减法计数。译码器CD4514的功能表如表2所示，当CD4516为加计数时，即外接直流电源的方向为上正下负时，译码器能够从左向右依次驱动发光二极管发光。显示电路如图5所示，由发光二极管和电阻组成。当发光二极管的阳极加高电平时，二极管发光；相反，发光二极管的阳极加低电平时，发光二极管不发光。
3.结论
本文介绍的直流电源方向显示器的设计，可以巩固数字电路的基础知识及增强理论知识的应用能力，控制发光二极管依次发光的速度也可以用非门和电阻组成的闸门电路完成。计数和译码也可以采用其它的可逆计数器和译码器实现。
参考文献：
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关键词：直流充电回路；可编程控制器；自动控制；天生桥水电站
引言
天生桥水电站位于陕西宁强县境内，是二郎坝水力发电公司梯级水电开发工程中的第一级电站。设计水头80米，设计流量14.5m3/S，装机3×2500KW。从2000年6月三台机组投产发电以来，直流系统中的充电回路就存在缺陷，其中第二路充电回路完全无法运行。第一路充电回路时常发生故障，导致直流系统无法正常运行，严重影响了天生桥水电站的安全运行。
主要问题有：第二路充电回路中的时间继电器工作不可靠，由于该时间继电器是老式产品，且延时要求很长，目前市场已难以买到，存在铁芯晃动空间大，时常发生铁芯闭合不良而引起的震动。触点接触易发生接触不良而引起回路不正常动作，当发生铁芯震动时，整个控制回路几乎无法正常运行。
延时不准确，导致不能按设计的要求进行充电，可发生充电不足使蓄电池处于馈电状态，直接影响直流系统的可靠性，并且严重影响电池的使用寿命。
也可能发生过充电，当发生过充电时会使直流系统电压偏高，对部分直流用电设备有不良影响，并且影响蓄电池的使用寿命。
第一充电回路时常发生延时不准确现象。
直流充电控制方式分为两种:
手动控制：即手动操作切换工作方式为均充或浮充。
自动控制：即自动切换工作方式为均充或浮充。
浮充工作方式为长期工作状态，主要是供给正常的继电保护、自动装置及信号回路的工作电流及补偿蓄电池自放电损失的电能。
均充工作方式为补充蓄电池大量放电后，进行急速充电的一种工作方式，当交流电源停电时间超过180秒，在交流电源恢复时设备工作在均充状态。8小时自动切换（自动控制方式）为浮充工作方式。
原控制回路由2个时间继电器及4个中间继电器组成，电路原理图（部分）如下。
K1用于交流电源停电时，测停电时间，当停电时间超过3分钟时，延时闭合触点闭合，若来电则以均充方式运行。
K5用于测均充时，充电装置若以均充方式运行，k5即动作，并开始计时，8小时以后断开，转为浮充方式运行。
该控制回路中，时间继电器k5长期带电工作，而且整个电路中有较多触点串联，容易发生触点接触不良的现象。在多个触点相串联的回路中，当一个触点发生接触不良时，即可使整条控制回路出现故障。
当支流电源电压下降或继电器、接触器铁芯闭合不好时会产生噪音，并且有可能导致触点接触不良。因此整个控制回路容易发生故障，会影响直流系统的可靠性。
针对发现的问题，现将由继电器与接触器构成的控制回路改为可编程控制器（即PLC）来控制，利用了中控室内的公用盘PLC的备用输入模块的开关量输入点和备用输出继电器实现。
改为PLC控制以后，原控制回路的所有功能都能实现，原控制步骤及过程现由PLC内部程序处理。避免了以前容易发生的触点接触不良，铁芯震动等不良因素的影响，实现了运行稳定，无噪音及准确控制。
由PLC控制以后，外部接线很少，很简单，相对以前的继电器及接触器构成的控制回路，突出体现了使用元件少，接线简单的特点。因此，具有维护量少，故障率低，容易检修查找故障。因此大大提高了直流系统的运行可靠性。
下图为PLC控制的外部接线图
00024为浮充输出继电器接点，00025为均充输出继电器接点，分别用于控制充电回路的浮充和均充工作方式，当00025吸合时为均充状态，此时充电电流较大，用补偿大量放电后的电流亏损，实现快速充电。另外由于电池串联有个别落后电池在较大电流的影响下可使其容量得到恢复。
当00024吸合时为浮充状态，此时充电电流较小，用于补偿电池在运行中产生的自放电现象，浮充方式为长期工作方式，可保证蓄电池组经常保持充电良好状态。
PLC编程梯形图如下
其中10032为充电主回路接触器开关量输入点，它反映主充电回路中接触器的状态，当充电回路运行时，该接触器为吸合状态，其常开触点闭合，常闭触点断开。当充电回路的交流电源消失或将充电回路切除时，该接触器释放，其常开触点断开，常闭触点闭合。
T1、T2、T3、T4为时间继电器，T1设定时间为180秒，即3分钟，当停电或切除充电装置后开始计时。00025为均充状态输出，接均充状态指示灯，指示均充状态。00024为均充浮充控制输出继电器，用于控制浮充或均充状态。T2、T3、T4设定时间为8小时，当充电装置的交流电源停电时间超过3分钟后，如果来电则在均充方式下运行，8小时后自动切换为浮充方式，并且长期按浮充方式运行。
运行效果
>>基于TL494太阳能降压充电电路设计基于STC89C52和TL494的开关电源的设计基于脉宽控制器TL494的升压开关电源设计基于TL494芯片PWM控制电路工作原理分析与检测直流降压斩波电路的设计一种基于TL494芯片的电动车电机控制器基于PSCAD的直流斩波电路的仿真基于MATLAB/Simulink的直流斩波电路分析直流斩波电路的MATLAB研究基于CPLD的直流无刷电机驱动电路设计直流斩波电路的Matlab／Simulink仿真研究基于AD760的高精度直流电压输出电路设计基于小型高效直流开关电源的控制电路设计GTO斩波调速系统主电路的设计基于串联直流稳压电源电路的Multisim应用于电路设计分析研究基于CPLD的WatchDog电路设计基于EMCCD的驱动电路设计基于89C51单片机的数控直流电源电路设计基于Matlab的交流斩波型PFC电路仿真研究交流信号转直流信号电路设计常见问题解答当前所在位置：.
[2]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2010.119-120.
[3]胡寿松.自动控制原理[M].北京：机械工业出版社，2007.264-265.
作者简介：
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610μF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
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[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.
