项目4_直流稳压电源的测试与设计（46页)ppt课件

1、 模块4-1 直流稳压电源各单元电路根本特性的测试 模块4-2 直流稳压电源的测试与设计 工程4 直流稳压电源的测试与设计 实训4 直流稳压电源的设计 学习目标 能正确测量直流稳压电源各单元电路的特性。 理解直流稳压电源各单元电路的结构、功能及元器件作用。 能对直流稳压电源各单元电路进行分析和计算。 工作任务 直流稳压电源各单元电路的测试与结果描述。 模块4-1 直流稳压电源各单元电路根本特性的测试 直流稳压电源的根本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。 图7-1 直流稳压电源的组成框图变压器：降压整流：交流变脉动直流滤波：滤除脉

2、动稳压：进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载才干直流稳压电源的根本组成 变压器的实物表示图和符号 C型变压器R型变压器 变压器的实物表示图和符号 初级次级 图7-3 变压器的电路图图7-3 变压器的符号变压器不变换功率义务4-1-1 电源变压器根本特性的测试做一做 按图画仿真电路。 调用Multisim，取电源变压器变压比为10:1，交流电源为200V/50Hz其中200V应为电压幅值即峰值，而不是有效值 察看变压器输入、输出电压波形，并记录：变压器初级输出电压幅值峰值约为 V，变压器次级输出电压幅值峰值约为 V，因此，初级输入电压和次级输出电压之比约为 ： 。 义务4-1-1 电源变压器根

3、本特性的测试义务4-1-2 整流电路的测试做一做 按图画仿真电路。 同时察看半波整流电路的输入和输出电压波形，并记录画在坐标纸上。 察看该电路并记录：输入电压指二极管输入是 双极性/单极性，而输出电压是 双极性/单极性，且是 全波/半波波形。 察看该电路并记录：输出电压与输入电压的正向幅值 根本相等/相差很大。 义务4-1-2 整流电路的测试半波整流电路的测试 负半周任务情况正半周任务情况半波整流电路半波整流电路 整流二极管选择 最大整流电流最大反向任务电压半波整流电路整流二极管电路 按图画仿真电路。 察看全波整流电路的输出电压波形并记录画在坐标纸上。 察看该电路并记录：输出电压是 双极性/单

4、极性，且是 全波/半波波形。 全波整流电路的测试 义务4-1-2 整流电路的测试u2t0tuL0全波整流电路 整流二极管选择 最大整流电流最大反向任务电压全波整流电路整流桥义务4-1-3 滤波电路的测试做一做 按图画仿真电路。 察看电容滤波电路的输出电压波形，并记录画在坐标纸上。 察看该电路输出电压波形，并记录：输出电压直流分量为 V，纹波分量峰-峰值用AC输入端丈量为 mV。 4-1-3电容滤波电路的测试 4-1-3电容滤波电路的测试 察看该电路输出电压波形并记录：输出电压纹波 已消逝/仍存在，但滤波后的纹波要比滤波前 大得多/小得多。 察看该电路输出电压波形并记录：滤波后输出电压的直流分量

5、 大于/等于/小于滤波前输出电压的直流分量。 u2t0tuL0电容滤波电路 按图画仿真电路。 按下表所列C的容量改动电容，RL=100并记录仿真结果。 C=500FC=1000FC=2000F直流分量/V纹波（有效值）/mV电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的测试 电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的测试 按下表所列RL的阻值改动负载电阻C=1000F，并记录仿真结果。 RL=50RL=100RL=200直流分量/V纹波（有效值）/mV 结果阐明，电容C越大，输出电压纹波 越大，越小；负载电阻RL越大，输出电压纹波 越大，越小。 电容滤波电路中电容C和负载电阻RL变化对输出电压的作用

6、RLC越大，电容放电速度越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高 RL越小输出电压越小 电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场所 义务4-1-5 稳压电路的测试做一做串联反响式稳压电路UOUFUBUceUO4-1-5串联式稳压电路的仿真测试 按图画仿真电路。 按表所列UI电压值改动输入电压，并记录仿真结果。 UI/V30252015951UO/V 仿真结果阐明，当输入电源电压变化时串联式稳压电路 可以/不可以实现稳压作用。 4-1-5串联式稳压电路的仿真测试 按表所列RL阻值改动负载电阻，并记录仿真结果。 RL/5000100020020105UO/V 结论：当负载电阻变化时串联

7、式稳压电路 可以/不可以实现稳压作用，同时，其最大能够的输出电流 远大于/根本等于/远小于简单稳压管稳压电路。 4-1-5串联式稳压电路的仿真测试 按表所列R1阻值改动取样电阻，并记录仿真结果。 R1/10 0006200330010001000UO/V 结论：当取样电阻变化时串联式稳压电路 可以/不可以实现输出电压的可调作用，且取样电阻R1与R2的比值越大，输出电压 越大/根本不变/越小；输出电压的最小值为 ，_根本等于Uz/与Uz相差很大，此时R1= ；输出电压的最大值为 ，当输出电压等于最大输入电压时，电路 仍可以/不可以实现稳压作用。 4-2-1三端式集成稳压器的测试结论：当输入电源电

8、压在一定范围内变化时三端式稳压器 可以/不可以实现稳压作用 按上图画仿真电路 按下表所列UI电压值改动输入电压，并记录仿真结果UI/V30252015951UO/V4-2-1三端式集成稳压器的测试 按下表所列RL阻值改动负载电阻，并记录仿真结果RL/5000100020020105UO/V结论：当负载电阻变化时串联式稳压电路 可以/不可以实现稳压作用结论：实践的三端式稳压器的稳压作用 是完全理想的/不是完全理想的 三端集成稳压电路78GNDinout三端集成稳压电路 实训4 直流稳压电源的设计 学习目标 能独立完成直流稳压电源的设计。 能解决一般电路故障问题。 工作任务 初选电路，画出电路草图

9、。 计算电路中各元器件参数，在计算结果的基础上对各元器件进行选型 查阅电子元器件手册，并在电路设计过程中正确选用相关元器件。 进行电路装接、调试、电路图修改和故障处理。 绘制最终的标准电路图。 通过上述步骤，独立完成直流稳压电源的设计与制作。直流稳压电源的性能目的 输出电压输出电压变化量输入调整因数电压调整率稳压系数输出电阻温度系数直流稳压电源的性能目的 义务 直流稳压电源的设计设计目的： 1输出电压UO=9V0.5V2最大输出电流IOmax=1A3输出纹波峰峰值小于4mVIOmax=1A时4其它目的要求同三端式稳压器设计内容： 1电路原理图设计 义务 直流稳压电源的设计正常任务时，输入、输出

10、电压差为2 3V。电路中接如电容C2，C3用来实现频率补偿，防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入高频干扰，C4是电解电容，以减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。VD5是维护二极管，当输入端短路时，给输出电容器C3一个放电通路，防止C3两端电压作用于调整管的be结，呵斥调整管be结击穿而损坏。设计内容： 义务 直流稳压电源的测试与设计2元器件及参数选择三端稳压器选为7809，其输出电压和输出电流均满足目的要求。D5、C2，C3和C4VD5可选小功率二极管1N4001，C2、C3和C4取值如图7-22中所示主要根据工程阅历而得到，其中，C2，C3普通为瓷片电容，C4普通为电解电容，耐压

11、可取16V或25V大于输出电压的1.5倍。设计内容： 义务 直流稳压电源的测试与设计2元器件及参数选择电压UI和U2UI和U2的取值决议了相关元器件及参数的选择。普通情况下，UI应比UO高3V左右太小影响稳压；太大稳压器功耗大，易受热损坏，所以可取UI =12V，思索电网电压10的动摇，最终取UI =13.5V。由式7-9可取变压器次级电压有效值U2为受变压器规格的限制，实践应选U2=12V。设计内容： 义务 直流稳压电源的测试与设计2元器件及参数选择滤波电容C1由式7-8可暂定RLC1=5T/2，那么式中，T为市电交流电源的周期，T=20ms；RL为C1右边的等效电阻，应取最小值，由于IOm

12、ax=1A，因此，可见，C1容量较大，应选电解电容。受规格的限制，实践容量应选为4700F，其耐压值可取25V大于输入电压的1.5倍。C1的最后取值还需根据纹波电压的要求调整并确定。设计内容： 义务 直流稳压电源的测试与设计2元器件及参数选择整流二极管D1D4整流二极管的参数应满足：最大整流电流IF1.5IOmax=1.5A暂定最大反向电压UR特别应该指出的是，电容滤波使得电路被接通的一瞬间整流管的实践电流远大于IOmax称为浪涌电流，假设IF较小，很能够在电路被接通时就曾经损坏，因此，普通取 IF5IOmax=5A查手册可选定整流二极管D1D4，能够有多种选择，不过应充分思索市场的供货情况设计内容： 义务 直流稳压电源的测试与设计