可调稳压电源实习报告.doc

河南机电高等专科学校综合实训报告系 部： 电子通信工程系 专 业： 应用电子技术 班 级： 112 学生姓名： 学 号： 2012年05月实训任务书1时间：2012年5月2日2012年5月25日2. 实训单位：河南机电高等专科学校3. 实训目的：熟悉电路板及电子产品的制作全过程4. 实训任务：了解电路板图得来的方法，掌握电路板图的打印技巧；会使用热转印机将电路图转印到覆铜板上；掌握电路板的腐蚀过程及注意事项；会使用高速钻床给电路板打孔；认识电子元器件，熟悉常用元器件的特性；熟练掌握焊接方法和技巧，完成电路板的焊接；掌握电子产品通电调试的注意事项，会检修电子产品；作好实训笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决；联系自己专业知识，体会电子产品制作过程，总结自己的心得体会；参考相关的书籍、资料，认真完成实训报告。综合实训报告前言 当今时代，在电子电路中，都需要电压稳定的直流电源供电，直流稳压电源一般由电源变压器,整流,滤波和稳压电路等四部分组成。电源变压器是将交流电网 220v 的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压，由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤除,从而得到平滑的直流电压，但这样的电压还随电网电压波动,负载和温度的变化而变化，因而在整流,滤波电路之后还需接稳压电路，稳压电路的作用是当电网电压波动,负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定。当负载要求功率较大,效率高时,常采用开关稳压电源。本次实训采用MOS大功率可调稳压电源，输出电压在DC2.524V之间可调。实训报告:一、实验名称MOS大功率可调稳压电源二、实验要求1、利用TL431（精密电压基准）和IRF640（MOS管）设计一个大功率可调线性稳压电源。2、输入采用24V变压器，前级线圈接市电220V。3、输出电压在DC2.524V之间可调，（最大电流6A，与变压器功率也有关系。4、对电路进行分析测试，完善电路的不足之处。三、实验器材 1、实验仪器和工具万用表、电烙铁、松香、焊锡、细纱布、锜子、剪刀、剥线钳。2、元件清单代号名称规格型号数量备注R12W电阻2K/2W1R26W电阻0.1/6W1R31/8W电阻5101R4、R51/8W电阻10 K2RP1电位器10 K1C1、C2电解电容10uF/100V2有极性C3电解电容3300uF/35V1有极性C4电解电容4.7uF/100V1有极性C5电解电容470uF/50V1有极性VT1MOS管IRF6401注意引脚顺序VT2精密电压基准TL4311注意引脚顺序VT3三极管9013 NPN1注意引脚顺序D1、D2、BR1二级管IN 40076有极性T1变压器220V24V AC1散热片1输出接口注意方向螺丝（带螺帽）35支脚和固定作用四、实验原理交流220V经过变压器T1、整流桥BR、滤波电容C3进行降压、整流、滤波；C1、C2、D1、D2、R1构成倍压电路，为TL431（精密电压基准）提供工作电压；场效应管IRF640作调整管；TL431、C4构成基准电压电路；三极管9013、R2构成限流保护电路；R4、RP1、 R3构成分压采样电路；C5是后级滤波电容。稳压过程如下：当输出电压升高时，UOUR(TL431)Uk(TL431)R2-3(IRF640)U2-3(IRF640)UO;限流保护过程如下：当电流大于6A时，UR20.6V，此时9013导通，导致调整管IRF640 漏极-源极短路，停止输出电压，从而起到限流保护的作用。1、 元器件参数简介 IRF640: N-MOS、200V、18A、125W、0.18、G-D-S TL431: 分流式可调精密电压基准源（内部含有一个2.5V的基准电压源），输出电压2.5V36V连续可调，工作电流范围宽达100mA，动态电阻典型值为022欧。下图中，输出电压Vo=25(R2十R3)VR3 。注意：1mA(VIN-VOUT)/R1500mA2、 倍压电路原理倍压整流电路原理二极管倍压整流电路（Voltage doubler rectifer）如图所示。1工作原理设电源变压器二次电压u2= U2sint，电容初始电压为零。(1)当u2正半周a 端瞬时极性为正，b 端为负，二极管VD1导通，C1充电，uC1 U2，极性右正左负。(2)当u2为负半周a负b正，VD1反偏截止，VD2正偏导通，C2充电，uC2= U2+ uC1 U2，极性右正左负。(3)当u2再次为正半周VD1、VD2反偏截止，VD3正偏导通，C3充电，uc3= U2+ U2-uC1 U2，极性右正左负。(4)当u2再次为负半周VD1、VD2、VD3均反偏截止，VD4正偏导通，C4充电，uC4 U2，极性右正左负。依次类推，若在图中e、f点后面按照图示结构接二极管和电容时，则每个电容都将充电至 U2，极性均右正左负。2输出电路接法：(1) U2，负载接e、b两节点。(2) U2，负载接f、a两节点。在以上分析中，均未考虑电容放电的影响，而实际应用时，当接上负载后，电容将要对负载放电，使输出电压降低。3适用场合倍压整流电路仅适用于负载电流很小的场合。4元器件选择U2；C1的耐压值 U2，其余电容的耐压值 U2，电容值可按式d=RLC(35)T/2估算。图5一14是二倍压整流电路。电路由变压器B、两个整流 二极管D1、D2及两个电容器C1、C2组成。其工作原理如下： e2正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2截止，电流经过D1对C1充电，将电容Cl上的电压充到接近e2的峰值，并基本保持不变。e2为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，Dl截止。此时，Cl上的电压Uc1与电源电压e2串联相加，电流经D2对电容C2充电，充电电压Uc2e2峰值12E2。如此反复充电，C2上的电压就基本上是了。它的值是变压器电级电压的二倍，所以叫做二倍压整流电路。在实际电路中，负载上的电压Usc=2X1.2E2 。整流二极管D1和D2所承受的最高反向电压均为。电容器上的直流电压Uc1=，Uc2=。可以据此设计电路和选择元件。在二倍压整流电路的基础上，再加一个整流二极管D3和个滤波电容器C3，就可以组成三倍压整流电路，如图5-15所示。三倍压整流电路的工作原理是：在e2C1上的电压被充电到接，C2上的电压被充电到接近。当第三个半周时，D1、D3导通，D2截止，电流除经D1给C1充电外，又经D3给C3充电， C3上的充电电压Uc3=e2Uc2一Uc1这样，在RFZ，上就可以输出直流电压UscUc1iUc332 E。，实现三倍压整流。峰值的第一个半周和第二个半周与二倍压整流电路相同，即在实际电路中，负载上的电压Ufz3x1.2E2整流二极管D3所承妥的最高反向电压也是电容器上的直流电压为。5一16。照这样办法，增加多个二极管和相同数量的电容器，既可以组成多倍压整流电路，当n为奇数时，输出电压从上端取出：当n为偶数时，输出电压从下端取出。必须说明，倍压整流电路只能在负载较轻（即Rfz较大。输出电流较小）的情况下工作，否则输出电压会降低。倍压越高的整疏电路，这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况越明显。用于倍压整流电路的二极管，其最高反向电压应大于。可用高压硅整流堆，其系列型号为2DL。如2DL202，表示最高反向电压为2千伏，整流电流平均值为200毫安。倍压整流电路使用的电容器容量比较小，不用电解电容器。电容器的耐压值要大于15x，在使用上才安全可靠。五、实验步骤与记录1、用Proter 99 SE做出电路的PCB图并用激光打印机打印。（注意事项：在做PCB时其元件的距离和孔的大小应与实际相符合。）3、 选择合适寸尺的电路板并进行热转印，转印机的温度应保持在110度左右。（注意事项：再转印之前必须保证电路板的清洁可用细纱布打磨干净。）4、 用油性笔补缺电路板上的断裂之处，由于油性笔易挥发，所以再不使用时应立即盖上笔帽。5、 用腐蚀液（三氯化铁）进行腐蚀，浓度越高腐蚀越快，在腐蚀完后电路板上一定要清洁干净。（注意事项：腐蚀液不易清洗，在腐蚀时一定要注意周围的清洁。）6、 用高速钻床进行打孔，常用的打孔转头有直径0.8、1.0、1.2、3.0的，打孔时用力不要过猛以免勋坏钻头和PCB板。注意孔的大小和人身安全。7、 打孔后用细纱布把电路板上的石墨打磨干净，然后用自制的松香水涂抹与电路板上，防止电路板的氧化，在一是焊接时易于焊接。松香水可由 酒精%40（吸蚀）、松香%40（助焊）、三乙醇胺%6（提高光泽）、水氧酸%6（腐蚀驱除氧化）、松节油%4（软化松香）去配置，但在实际中用松香和酒精1：1配置就行。8、 检查元器件的好坏后焊接在电路板上。 9、 在焊好后检查元件的位置是否正确，焊盘是否脱焊、虚焊、铜箔是否有断裂。10、 通电调试1）接通电源，同时查看电源指示灯显示是否正常；2）如果指示灯不亮，应立刻关闭电源并进行电路检查；3）如果指示灯显示正常，检查输出电压是否正常：用数字万用表直流电压档合理量程检测输出电压；4） 若有电压输出，调整电位器，检查输出电压是否能够连续调整；5） 若有电压输出，但输出不可调，应立刻关闭电源进行电路检查；6） 若无电压输出，也应立刻关闭电源进行电路检查。六、实验结果经过三个星期的学习和研究，我终于做好了，接上市电220v后，输出电压在DC2.526V之间可调。7、 存在的问题及解决方法1、 第一次完成电路板的焊接后，通电后有电压输出，但输出电压只能在DC2.59.4V之间可调，且变压器很快就发烫，原因是什么？ 答：断电后检查电路没有问题，把变压器空载通电后，发现输出电压偏低，且很快又发烫了。更换变压器后，输出电压正常，一切良好！原因是变压