项目一直流稳压电源

项目一、直流稳压电源,任务一、直流稳压电源,项目一、直流稳压电源,学习重点:1、变压器的基本知识。2、晶体二极管的结构、电路符号、引脚、伏安特性、主要参数。3、面包板的结构。4、晶体二极管的单向导电性。5、硅稳压管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等特殊二极管的外形特征、功能和实际应用。学习难点:1、滤波电路的作用及工作原理。2、合理选用整流电路元件的参数。3、硅稳压二极管的特性、稳压电路的组成及工作原理。,任务一、直流稳压电源,明确目标：1、掌握变压器的基本知识。2、掌握晶体二极管的单向导电性。3、熟悉整理、滤波电路的作用及工作原理。4、掌握面包板的结构。5、熟悉硅稳压二极管的特性、稳压电路的组成及工作原理。操作示范：1、硅稳压管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等特殊二极管的外形特征、功能和实际应用。2、估算电容滤波电路的输出电压。3、合理选用整流电路元件的参数。,目录,（一）、直流稳压电源及其组成（二）、直流稳压电路的制作（三）、调试的步骤与方法,（一）、直流稳压电源及其组成,1、直流稳压电源的基本功能：直流稳压电源的基本功能就是将交流电转变为直流电，且在一定的技术要求下输出稳定的电压，为其它电子电路提供稳定的直流电源。,（一）、直流稳压电源及其组成,2、直流稳压电源电路框图：直流稳压电源电路框图如图1-2所示。从图中可知，系统由降压变压器、整流器、滤波器、稳压器和保护电路共五个部分组成。,（一）、直流稳压电源及其组成,3、直流稳压电源参考电路原理图,（二）、直流稳压电路的制作,1、变压器、二极管、稳压管的测量与检测：（1）检测变压器步骤通过观察变压器的外观来检查是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹。标签贴纸是否符合工程要求。绝缘性测试。线圈通断的检测。判别初次级线圈。空载电流的检测。空载电压的检测。,（二）、直流稳压电路的制作,一般小功率的变压器允许温升为40-50。如果用的绝缘材料质量好，温升还可以提高。初级线圈直流电阻大，有几十欧到上百欧；次级比初级要小很多。初级线圈与外壳铁芯耐压3500AC/5mA/1min；次级与铁芯1500AC/5mA/1min；初级与次级耐压3500AC/5mA/1min。初级与外壳铁芯绝缘100M/500DC（摇表检测）。耐压测试时没有飞弧，打火，异响等不良问题现象出现。铁皮外壳与铁芯无明显锈蚀，外壳铁芯骨架无明显缺陷。引出线连接牢固，绝缘无损，裸露部分无明显氧化。铁芯硅钢片排列整齐，坚固。通电后不得有异常噪音和振动。将检测的变压器放入测试夹具中，通电一段时间后应无明显的烧焦味，温升在接受范围内，通电24H能正常工作。在加载过程中变压器无严重的振动及噪音。,（二）、直流稳压电路的制作,（2）普通二极管的检测：普通二极管的检测：（包括检波二极管、整流二极管、阻尼二极管、开关二极管、续流二极管）是由一个PN结构成的半导体器件，具有单向导电特性。通过用万用表检测其正、反向电阻值，可以判别出二极管的电极，还可估测出二极管是否损坏。,极性的判别单负导电性能的检测及好坏的判断反向击穿电压的检测,（二）、直流稳压电路的制作,（3）稳压二极管的检测正、负电极的判别稳压值的测量若测得稳压二极管的正、反向电阻均很小或均为无穷大，则说明该二极管已击穿或开路损坏。若测量稳压二极管的稳定电压值忽高忽低，则说明该二极管的性不稳定。,（二）、直流稳压电路的制作,2、面包板的使用面包板是实验室中用于搭接电路的重要工具，熟练掌握面包板的使用方法是提高实验效率，减少实验故障出现几率的重要基础之一。,（二）、直流稳压电路的制作,（二）、直流稳压电路的制作,面包板的外观和内部结构如上图所示，常见的最小单元面包板分上、中、下三部分，上面和下面部分一般是由一行或两行的插孔构成的窄条，中间部分是由中间一条隔离凹槽和上下各5行的插孔构成的条。窄条上下两行之间电气不连通。每5个插孔为一组（通常称为“孤岛”），通常的面包板上有10组。这10组“孤岛”一般有3种内部连通结构：左边5组内部电气连通，右边5组内部电气连通，但左右两边之间不连通，这种结构通常称为5-5结构。左边3组内部电气连通，中间4组内部电气连通，右边3组内部电气连通，但左边3组、中间4组以及右边3组之间是不连通的，这种结构通常称为3-4-3结构。还有一种结构是10组“孤岛”都连通，这种结构最简单。中间部分宽条是由中间一条隔离凹槽和上下各5行的插孔构成。在同一列中的5个插孔是互相连通的，列和列之间以及凹槽上下部分则是不连通的。,（二）、直流稳压电路的制作,在面包板上完成电路搭接，不同的人有不同的风格。但是，无论什么风格、习惯，完成的电路搭接，必须注意以下几个基本原则：连接点越少越好。尽量避免立交桥。尽量牢靠。方便测试。布局尽量紧凑。布局尽量与原理图近似。电源区使用尽量清晰。,（二）、直流稳压电路的制作,3、降压变压器：降压变压器将电网220V、50Hz交流输入电压降压后变为所需的约18V交流电压，同时还可以起到直流电源与电网的隔离作用。图2-2为直流稳压电源变压器电路，图中为了控制电源，在变压器初级接一开关，作为总的电源开关K。图中在变压器次级接的B（1A）是保险管，作用是防止电流过大损坏变压器。直流稳压电源变压器电路,（二）、直流稳压电路的制作,4、桥式整流电路的制作,桥式整流电路,（二）、直流稳压电路的制作,二极管桥式整流电路的优点：输出电压高脉动系数小（纹波电压小）每管所承受的最大工作反压低电源电压利用率高电路的缺点：使用的二极管数量较多（D1D4可采用1N40011N4007），整流管总的压降较大，在大电流工作状态下，会使电路效率下降。,二极管桥式整流电路工作波形,（二）、直流稳压电路的制作,5、滤波电路的制作,电容滤波电路,（二）、直流稳压电路的制作,6、集成稳压器的制作：输出电压：UO=RREF(1+R3/R2)+IADJR3,直流稳压电源稳压器电路,（二）、直流稳压电路的制作,7、电路所用元件及其作用,（三）、调试的步骤与方法,1、熟悉直流稳压电源的技术性能指标稳压电源的输出电压UO会受到输入电压UI、负载电流IO和环境温度T（）这三个因素的影响，即UO=f（UI、IO、T）（1）最大输出电流IM（2）输出电压和电压调节范围（3）保护特性（4）效率（5）过冲幅度（6）输入电压调整因数（7）稳压系数（8）输出电阻（9）温度系数（10）纹波电压,（三）、调试的步骤与方法,2、通电测试前进行检查（1）检测电源变压器的绝缘电阻，以防变压器漏电而危及人身或设备安全。（2）电源变压器的初级和次级绕组不能搞反，否则会损坏变压器或带来电源故障。（3）保险丝是否装入。（4）整流二极管和滤波电容的极性不能接反，否则会损坏。（5）LM317的输入、输出和公共端不能接错。（6）保护二极管极性不能接错，否则不能起到保护作用。（7）大功率三极管3DD15D的三个电极不能接错，两个类型相反的三极管9012（T3）和9013（T2）不能搞反。（8）检查输出端不应该有短路现象,（三）、调试的步骤与方法,3、空载检查（1）断开电源变压器与后级电路，接输入220V的交流电压，用万用表交流电压挡测量变压器次级交流电压值，应为设计值。再检查变压器是否通电后温度明显升高甚至发烫，若是，说明变压器质量差不能使用。若正常可进行下一步。（2）断开滤波器的后级电路，将变压器与后级电路连线恢复，接通220V交流电压，观察整流二极管是否发烫，若正常用万用表直流电压挡测整流滤波电路的输出直流电压是否为设计值。若正常可进行下一步。（3）断开负载，将滤波器与后级电路连线恢复，接通220V交流电压，测量输出电压是否为设计值。若正常再检查稳压器输入、输出端的电压差是否大于最小电压差（约23V左右）。,（三）、调试的步骤与方法,4、直流稳压电源几个性能指标的测量（1）最大输出电流IM的测量方法：令RL=，测试输出电压UO；接上RL，并逐渐减小RL的值，直到UO下降5%，此时的电流即为IM。（2）测试UO的调节范围方法：令RL=，调R3测试UOminUOmax。（3）测试纹波电压方法：使UO=18V，IO=200mA。用交流毫伏表并接在RL两端测出纹波电压。（4）测试输出电阻rO调节R3使UO=18V，调节RL使