直流稳压电路
一(实验目的
1. 掌握整流、滤波、稳压电路工作原理及各元件在电路中的作用。 2. 学习直流稳压电源的安装、调整和测试
。
3. 熟悉和掌握线性集成稳压电路的工作原理
4. 学习线性集成稳压电路技术指标的测量方法
二(电路原理简述
直流稳压电源是电子设备中最基本、最常用的仪器之一。它作为能源,可保证电子设备的正常运行。
直流稳压电源一般由整流电路、滤波电路和稳压电路三部分组成,如图11-1。
图11-1
整流电路是利用二极管的单相导电性,将交流电转变为脉动的直流电;滤波电路是利用电抗性元件(电容、电感)的贮能作用,以平滑输出电压;稳压电路的作用是保持输出电压的稳定,使输出电压不随电网电压、负载和温度的变化而变化。
在小功率直流稳压电源中,多采用桥式整流、电容滤波,常用三端集成稳压器,为便于观测滤波电路时间常数的改变,对其输出电压的影响,本实验采用半波整流,如图11-2。在图11-2中,Tr为调压器,以便观测电网电压波动时稳1
压电路的稳压性能。
图11-2
本章我们讨论由317和7812组成的直流稳压电路。
1.图11-3为三端可调式集成稳压器,其管脚分为调整端、输入和输出端,调节电位器R的阻值便可以改变输出电压的大小,由于它的输出端和可调端之p
间具有很强的维持1.25V电压不变的能力,所以R上的电流值基本恒定,而调1
11-1
整端的电流非常小,且恒定,故将其忽略,那么输出电压为
U=(1+R/R)×1.25(V) 0P1
图11-3
2.线性集成稳压电路组成的稳压电源如图11-4所示,其工作原理与由分立元件组成的串联型稳压电源基本相仿,只是稳压电路部分由三端稳压块代替,整流部分由硅桥式整流器所代替,使电路的组装与调试工作大为简化。
图11-4
三(实验设备
名称 数量 型号 1( 交流电源 1台 0,24V 2( 通用示波器 1台
3( 交流毫伏
1只
4( 万用表 1只 500型/MF47型 5( 直流电流表 1只 6( 稳压块 2只 317*1 7812*1 7( 二极管 2只 4007*3 8( 整流桥 1只 KBPC610*1 9( 电容 6只 0.1μF*1 1μF*1
10μF*2 100μF*2 9. 电阻 2只 100Ω/0.25W*1
510Ω/0.25W*1 10( 电位器 1只 1kΩ*1
11-2
11( 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 12( 实验用9孔插件方板 297mm×300mm
四. 实验内容与
1. 由317组成的直流稳压电路。
1)按图11-2接入调压器Tr和降压变压器Tr,组装好整流滤波电路 12
a) 调整调压器,使调压器Tr的次级绕组输出电压V的有效值为10V(用12
万用表交流挡监测)。
b) 进行下列测试:
将整流二极管D短路,滤波电容C断路(拔掉),用示波器观察负载电阻RL 两端的电压波形(R取510Ω),并用万用表直流挡测其电压数值。 L
去掉二极管D的短路,电容C仍断路,用示波器观测负载电阻R两端的电L压波形,并用万用表直流挡测其电压数值。
在上述实验基础上插上电容C(100μF),观察电压输出波形,并测出其数值。
固定电容C(100μF),改换R为100Ω,观测其电压波形及数值。 L
固定R(510Ω),改变电容C的数值(C取10μF),观测输出电压的波形L
及数值。
c) 固定R为510Ω,电容C为100μF,其余不变,以备使用。 L
2)将图11-2和11-3两电路接好。
调节R,观察输出电压V是否可以改变。输出电压可调时,分别测出 a)PO
V的最大值和最小值及对应稳压部分的输入电压V与输入端和输出端之间的压Oi
降。
b) 调节R,使V为6V并测出此时a、b两端的电压V值。 PO1
c) 调节调压器,使电网电压(220V)变换?10%时,测量出输出电压相应 的变化值ΔV及输入电压相应的变化值ΔV,求稳压系数 Oi
,V/VO0S, ,Vi/Vi
d) 用示波器或真空管毫伏表测出输出电压中的纹波成分V。 OW
输出电压中的纹波成分V既可用交流毫伏表测出,也可用灵敏度较高的示 OW
波器测出。但是由于纹波电压已不再是正弦波电压,毫伏表的读数并不能代表纹波电压的有效值,因此,在实际测试中,最好用示波器直接测出纹波电压的峰值ΔV。 OW
2. 由7812组成的直流稳压电路。
1)接线
按图11-4连接电路,电路接好后在A点处断开,测量并记录的U波形(即1U的波形),然后接通A点后面的电路,观察U的波形。 AO
2)观察纹波电压
用示波器观察稳压电路输入电压U的波形,并记录纹波电压的大小,再观i
察输出电压U的纹波,将两者进行比较。 O
五(
与讨论
1. 列表整理所测的实验数据,绘出所观测到的各部分波形。 2. 按实验内容分析所测的实验结果与理论值的差别,分析产生误差的原因。
11-3
3. 简要叙述实验中所发生的故障及排除方法。
11-4