电子测量仪器课件 项目2 直流稳压电源的使用

学习目标：了解直流稳压电源的组成，熟悉直流稳压电源面板上常用旋钮的作用，掌握直流稳压电源的使用方法和操作技巧，会对直流稳压电源进行检测，调节输出所需电压。培养学生规范操作，安全用电的职业素养。项目2直流稳压电源的使用任务1认识直流稳压电源

【任务描述】了解直流稳压电源工作原理、电路构成、技术指标及特性，了解直流稳压电源的面板结构，各旋钮功能及作用。【任务分析】基于电子线路基础知识，理解直流稳压电源的组成，性能、技术指标及操作原理，在实验中熟悉直流稳压电源的使用方法和操作技巧。【知识链接】1.直流稳压电源的组成2.直流稳压电源的主要指标3.直流稳压电源的基本操作1.1直流稳压电源的方框图

直流稳压电源由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。如图2-1所示。交流电（市电）经变压、整流、滤波、稳压等电路作用变换为直流电。

图2-1直流稳压电源的组成220V50Hz电源变压器整流电路滤波电路稳压电路直流电压（1）电源变压器将电网交流电压变为整流电路所需的交流电压，一般次级电压小于初级电压。（2）整流电路将变压器次级交流电压变成单向的脉动直流电压，称为整流电压，它包含直流成份和许多谐波分量。（3）滤波电路

滤除整流输出电压中的谐波分量，输出比较平滑的直流电压。该电压往往随电网电压和负载电流的变化而变化。经整流滤波后的电压不稳，其主要原因有：①交流电网的电压有±10%左右的波动；②整流滤波电路存在内阻，负载变化时，在内阻上的压降也会变化；③在整流稳压电路中，采用的半导体器件因环境温度变化，也会造成电压变化。（4）稳压电路

它能在电网电压和负载电流变化时，保持输出直流电压的稳定。它是直流稳压电源的重要组成部分，决定着直流电源的重要性能指标。1.2串联型稳压电源

晶体管串联型稳压电源典型电路，如图2-2所示。图2-2串联型晶体管稳压电路电路由变压器、整流二极管D1-D4、滤波电容C、稳压电路组成。市电ui经变压器降压输出次级电压u2，u2经整流、滤波输出脉动电压u1，u1送到稳压电路,经稳压后输出uo。稳压电路由调整管T1，取样电阻R1、RW、R2、比较放大管T2、基准电源DZ等组成负反馈稳压电路。调整管串联在滤波电路和负载之间，相当于一个可变电阻，如果输出电压升高了，则其阻值相应增大，使输出电压降下来；反之，输出电压下降了，则其阻值减小，使输出电压上升。实现负反馈稳压。图2-3HD1766-2直流稳压电源实物面板2.直流稳压电源的主要指标

稳定电源大多是电子仪器、电子控制设备等用电设备对电源提出的要求而设置的，因此，稳定电源应满足用电设备对电源的要求。这种对电源的要求可分为两类：一类是用电设备所需要的电压、电流，以及电压、电流所能调节的范围等；一类是对所需要的电压或电流的稳定程度提出要求，通常还要求纹波、噪声、温漂、时漂等不得大于某一规定值。按照这些要求所生产的稳定电源，它能输出的电压、电流及其调节范围等，称为电源的特性指标；它的电压或电流稳定度，纹波等，则称为电源的技术指标或质量指标。

电源的特性指标很简单，电源的技术指标则有一确定的含义，现对主要的电源指标分述如下。2.1特性指标

（1）最大输出电流它主要取决于主调整管的最大允许耗散功率和最大允许工作电流。（2）输出电压和电压调节范围按照负载的要求来决定。如果需要的是固定电源的设备，其稳压电源的调节范围最好是小些，电压值一旦调定就不可改变。对于商用电源，其输出范围都从零伏起调，调压范围要宽些，且连续可调。（3）效率稳压电源本身是个换能器，在能量转换时有能量损耗，这就存在转换的效率问题。要提高效率主要是要降低调整管的功耗，这样即节能，又提高了电源的工作可靠性。（4）保护特性在直流稳压电源中，当负载出现过载或短路时，会使调整管损坏，因此，电源中必须有快速响应的过流、短路保护电路。另外，当稳压电源出现故障时，输出电压过高，就有可能损坏负载。因此，还要求有过压保护电路。2.2技术指标

（1）电压调整率（Sv）当市电电网变化时（±10%的变化是在规定允许范围内），输出直流电压也相应的变化。而稳压电源就应尽量减小这种变化。电压稳定度表征电源对市电电网变化的抑制能力。表征电源对市电电网变化的抑制能力也用电压调整率Sv表示。其电压调整率Sv的定义：当电网变化10%时输出电压相对变化量的百分比。 （1-1）式（1-1）中Sv值越小，表示稳压性能越好。（2）内阻（rn）

当负载电流变化时，电源的输出电压也会发生变化，变化数值越小越好。内阻正是表征电源对负载电流变化的抑制能力。电源内阻rn的定义：当市电电网交流电压不变情况下，电源输出电压变化量ΔUo与输出电流变化量ΔIo之比，即

rn= （1-2）显然，rn越小，抑制能力越强。（3）电流调整率

电流调整率SI是指在输入电压Ui恒定的情况下，负载电流IL从零变到最大时，输出电压Uo的相对变化量的百分比，即

SI= （1-3）从式（1-3）可以看出，SI越小，说明电流的调整率越好。（4）纹波系数（So）

稳压电源输出电压中，存在着纹波，它是输出电压中包含的交流分量。如果纹波电压太大，对音响设备就可能产生杂音，对电视就可能产生图像扭动、滚动干扰等。输出电压中的交流分量的大小，常用纹波系数So表示，即

So

= （1-4）式中Umn是输出电压中交流分量基波最大值；Uo是输出电压中的直流分量。由式（1-4）可知，So越小说明纹波干扰越小。（5）温度系数

温度系数是用来表示输出电压温度的稳定性。在输入电压Ui和输出电流Io不变的情况下，由于环境温度T变化引起输出电压Uo的漂移量，称为温度系数ST，即

ST= （1-5）ST越小，说明电源输出电压随温度变化而产生的漂移量越小，电源工作就越稳定。3.直流稳压电源的基本操作

3.1直流稳压电源操作要点（1）开机①先将电压调节旋钮旋转到最小位置（一般是逆时针旋转为减小），对于有限流功能的电源，再将稳流旋钮旋转到最小位置。②将直流稳压电源的电源线插头接到交流电插座上，打开直流稳压电源的开关。（2）调压①旋转限流旋钮对稳流数值作适当的调节。②旋转调压旋钮，根据需要调节输出电压值。（3）关机①做完实验后先将全部的调压、限流旋钮旋转到最小位置，再关闭稳压电源开关，②最后再拆连接电路所用的导线。3.2直流稳压电源使用注意事项

（1）使用前，应先检查电网电压与直流稳压电源额定输入电压是否一致。（2）应注意所需直流电压的极性。如果需要输出正电压，则应先将电源输出端“-”极接用电设备的“地”端，将端子“+”极接所需正电压端。如果需要输出负电压，则需要按上述方法反接一下。（3）应检查输出电压是否符合使用要求，以保证用电设备正常可靠地工作。检查内容有：直流稳压电源输出电压的大小、调节范围、稳定程度、纹波电压、过流保护。（4）稳压电源的开关不能作为电路开关随意开和关。（5）应在规定的环境条件下使用直流稳压电源。【任务实施】表2-1测量器材序号器材名称型号数量作用1

2

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任务2直流稳压电源的使用

【任务描述】熟悉直流稳压电源的特性，能够熟练使用直流稳压电源完成检测操作。【任务分析】了解YB1700直流稳压电源使用特性，熟悉直流稳压电源面板结构及旋钮按钮的作用，了解其性能指标，要掌握直流稳压电源的使用方法和操作技巧，更进一步理解直流稳压电源的技术指标，对部分指标进行测量和分析。【知识链接】

1.YB1700系列直流稳压电源使用特性2.保养和储存3.YB1700系列直流稳压电源面板4.YB1713系列直流稳压电源技术参数【知识链接】

1.YB1700系列直流稳压电源使用特性（1）外形美观、使用方便，精度高，稳定性好；（2）具有稳压稳流功能，双路具有跟踪功能，串联可产生64V电压；（3）纹波小；（4）输出调节分辨率高。2.保养和储存（1）小心轻放；（2）经常用干净软布擦拭显示窗口；（3）储存最佳室温：-10—+60℃。3.YB1700系列直流稳压电源面板图2-6YB1731直流稳压电源面板图图2-7YB1731直流稳压电源实物表2-5面板功能键及其作用4.YB1713系列直流稳压电源技术参数4.YB1731系列直流稳压电源的基本操作检查接线后，将电源线入电源的交流插孔表2-7面板功能的设置电源（POWER）电源开关键弹出电源线接上交流220V电源电压调节旋钮（VOLTAGE）调至中间位置跟踪开关（TRACK）置弹出位置电流调节旋钮（CURRENT）调至中间位置+GND-“-”端接地电压/电流开关（V/I）置弹出位置

一般检查项目

所有控制键如上设置后，打开电源。（1）调节电压调节旋钮，显示窗口的电压值应相应变化。顺时针调节电压调节旋，指示由小变大，逆时针调节时，指示由大变小。（2）输出端口应有输出。（3）电