1 直流稳压电路实训教学设计串联型集成电路稳压电源一、实训目的 1. 研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 2. 掌握串联型集成电路稳压电源主要技术指标的测试方法。二、实训原理电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外, 大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。图1 直流稳压电源框图直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成, 其原理框图如图 1 所示。电网供给的交流电压 u 1 (220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压 u 2, 然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压 u 3, 再用滤波器滤去其交流分量, 就可得到比较平直的直流电压 u I 。但这样的直流输出电压,还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出直流电压更加稳定。图2 是由集成电路组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路,它由取样、误差放大、调整、保护等部份组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入集成稳压块内,并在集成块内部与基准电压进行比较,产生的误差信号经稳压集成块内部的电路放大并调整后,改变稳压块的管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。 2 图2 串联型稳压电源实训电路稳压电源的主要性能指标: 输出电压 U 0 和输出电压调节范围? ?? ?? ? 1 W 2 O Z BE2 2 W R R R U( U U ) R R 1. 调节 R W 可以改变输出电压 U 0。 2. 最大负载电流 I 0m 3. 输出电阻 R 0 输出电阻 R 0 定义为:当输入电压 U I (指稳压电路输入电压)保持不变,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比,即? OOIO△UR= △IU常数 4. 稳压系数 S (电压调整率) 稳压系数定义为:当负载保持不变,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比,即 LR ?? O O I I △ U / U S△ U / U 常数由于工程上常把电网电压波动± 10 %做为极限条件,因此也有将此时输出电压的相对变化△U 0/U 0 做为衡量指标,称为电压调整率。 5. 纹波电压输出纹波电压是指在额定负载条件下,输出电压中所含交流分量的有效值(或峰值)。三、实训设备与器件 1. 可调工频电源 2. 双踪示波器 3. 交流毫伏表 4. 直流电压表 5. 直流毫安表 6. 滑线变阻器 200 Ω/1A 7. 集成稳压块 LM317 8. 晶体二极管 IN4007 ×4 9. 电阻器、电容器若干四、实训内容 1. 整流滤波电路测试按图 3 连接实训电路。取可调工频电源电压为 16V, 作为整流电路输入电压 u 2。 3 图3 整流滤波电路 1)取R L= 240 Ω,不加滤波电容,测量直流输出电压 U L 及纹波电压 L ,并用示波器观察u 2和u L 波形,记入表 1。
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