电工电子学实验.
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1、实验一直流稳压电源直流稳压电源 浙大城市学院现代教育技术中心 何鸿博源万物皆有源无水源则江河枯竭无能源则工厂不能开工汽车无法开动无知识源则n目光短浅、思路狭窄、直流电源一、实验目的一、实验目的n熟悉整流、滤波和稳压电路的工作特性。n掌握集成稳压器的特点及主要性能指标的测试方法。n了解集成稳压扩展性能方法。二、实验原理二、实验原理n很多电子设备都需要直流电源供电，很多电子设备都需要直流电源供电，但往往需把交流电整流稳压后，才但往往需把交流电整流稳压后，才能获得低压直流电源。即能获得低压直流电源。即n一般直流电源：一般直流电源：市电市电变压器变压器整流整流滤波滤波稳压稳压n开关电源：开关电源：市电
2、市电整流整流超音超音频振荡频振荡整流整流稳压稳压1、直流稳压电源的组成、直流稳压电源的组成 电源变压器电源变压器vo0tvF0tvR0tv10tv20t 整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路1-1、典型的整流电路、典型的整流电路 半波整流电路半波整流电路U2Uo00tt234TrU1U2DRLUo222045. 02 sin221UUtdtUUO 二极管的平均电流：二极管的平均电流： 二极管两端的最大反向电压：二极管两端的最大反向电压： 输出电压平均平均值：输出电压平均平均值：LDII22UURM 全波整流电路全波整流电路U1U2UoD1TrU2D2U2Uo00tt234 二极管的
3、平均电流：二极管的平均电流： 二极管两端的最大反向电压：二极管两端的最大反向电压： 输出电压平均平均值：输出电压平均平均值：LDII21222UURM29 . 0 UUO 桥式整流电路桥式整流电路使变压器简单化桥式整流电路桥式整流电路波形图 00tt234UL0tD3D1D2D4D3D1D2D4U2ILiD1iD3iD2iD4iD2iD4iD1iD3导导通通导导通通导导通通导导通通229 . 022UUUOU Uo o的大小与全波整流电路相同，即: 二极管的平均电流：二极管的平均电流： 二极管两端的最大反向电压：二极管两端的最大反向电压：LLDRUII245. 02122UURM纹波系数的计算
4、n用傅里叶级数分解输出电压用傅里叶级数分解输出电压uo得：得：n式中恒定分量（式中恒定分量（ ）与谐波分量（）与谐波分量（ ）为：）为：n纹波电压纹波电压在额定负载条件下，输出电压中所含交流分量的有效值（或峰值）。它叠加在直流分量上。用示波器和交流毫伏表均可测量，但交流毫伏表测量值会存在误差（因纹波电压不是正弦波）。tttUuO6cos3544cos1542cos34222229 . 022UUUO222OOUUU483. 0222OOOOUUUUUKOUOU1-2、典型的滤波电路、典型的滤波电路 电容滤波电路电容滤波电路作用：使整流电路输出的脉动电压、电 流变得比较平滑，使之成为含交变成份很
5、小的直流电压、电流。 典型的滤波类型：1、 电容滤波；电感滤波； 型滤波电路bat02340tC放电放电C充电充电RL接入后RL未接入D1D3导导电电D2D4导导电电D2D4导导电电D1D3导导电电cdeUC=UL22UUCtUUisin22LLLRUI IDIDICUZ, UL, UC 电感滤波电路电感滤波电路n滤波原理n电感对直流分量：相当于短路，电压大部分降到负载上。n电感对交流分量：f 越高，电抗越大，电压大部分降到电感上。所以，在输出端可得到较平坦的直流电压。n 如忽略电感线圈的直流电阻，则输出平均电压大约为：29 . 0 UUO 电感滤波电路电感滤波电路1-3、典型的稳压电路、典型
6、的稳压电路 稳压管稳压电路稳压管稳压电路IUA0 . 3 3 u F7 8 X XiC0 . 1 u F0C= 3 3 V67432U0=73 0 V2R1R1 kIUA0.33uF78XXiC0.1uF0C=33V67432U0=730V2R1R1kn稳压原理n经电容滤波后，得到的直流电压稳定性较差，易受到电网电压波动和负载变化及温度的影响。为此，利用稳压二极管的反向击穿特性，使电压稳定在某个定值。如图。限流电阻限流电阻稳压管稳压管 三端稳压器稳压电路三端稳压器稳压电路n为了提高稳压性能指标，现广泛采用单片集成稳压器。单片集成稳压器内具有稳压电路的调整管、误差放大器、取样电路、启动电路、保护
7、电路等。它是把这些功能电路集成在一个芯片上的专用集成电路。n 单片集成稳压器品种繁多，在这我们了解一种：固定输出的三端集成稳压器。n 固定输出的三端稳压器有输出正压和输出负压两在系列，分别用CW78和CW79表示。 正的稳压电路正的稳压电路ININ1 2 3OUTOUTGNDGND78057805W7805+Vi+Vi0.330.33 F F0.10.1 F F+Vo+Vo1 12 23 3 负的稳压电路负的稳压电路ININ1 2 3OUTOUTGNDGND79057905W7905-Vi-Vi0.330.33 F F0.10.1 F F-Vo-Vo2 21 13 32、稳压电源的主要性能指标
8、稳压电源的主要性能指标n输出电压输出电压U On指稳压电源输出的直流稳压电压。n最大输出电流最大输出电流I Omaxn指稳压电源在正常工作情况下能输出的最大电流。一般情况下的工作电流I O ，受稳压电路内部保护电路的限制，以免输出过载或短路损坏稳压器。n温度系数温度系数)/(00CmVTUSoIIUoT000TUooIIURn稳压系数稳压系数Sn稳压系数S反映电压波动时对稳压电路的影响。定义为当附在固定时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。n输出电阻输出电阻R On输出电阻输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。它实际上
9、就是电源戴维南等效电路内阻。IIooUUUU/3）实验参考电路（1）.固定正输出稳压电源u1220V50Hzu2220VUI0.1uF/25V780510uF/16V0U（2）.固定负输出稳压电源10uF/16V220V50Hzu10.1uF/25Vu27905IUU0220uF/25V（3）三端正输出可调稳压电源220V50Hz1uD14D1N40011CC21N4001D56DC34C0.5A20VS18V16VV0.5A0.1uF220uF/50V2CW317I1IU0UADJRWR1R0ILR10uF/16V47uF/16V1N40013214566801K120D5用于防止输入短路而
10、损坏ICD6用来防止输出短路而损坏ICC1用于输入滤波C4用于输出滤波C2用以吸收输入端的瞬态变化电压C3用以旁路纹波电压输出电压可调扩展电路n为了使三端固定输出集成稳压器的输出电压可变，可以采用下图所示的电路形式组成可调扩压电路，通过改变运算放大器输入端参考电位，实现三端稳压器的输出电压可变。IUA0.33uF78XXiC0.1uF0C=33V67432U0=730V2R1R1k扩大集成三端稳压器输出电流的电路n常用的塑料封装集成三端稳压器，其最大输出电流（1.5A）实际上只能达到1.2A以下。如需要较大输出电流时，可直接选用电流容量较大的稳压器件，也可采用大功率三极管扩流方法来实现大电流输
