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模电实验 集成稳压管

实验十七 集成稳压管

一.实验目的

1. 了解集成稳压器的特性和使用方法。

2. 掌握直流稳压电源主要参数测试方法。

二.实验仪器

示波器 .数学万用表

三.实验原理

采用集成工艺,将调整管、基准电压、取样电路、误差放大和保护电路等集成在一块芯片上,就构成了集成化稳压电源。如图5-17-1所示的外引脚图。

模电实验 集成稳压管

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(a )W78XX外部引脚功能 (b)W117引脚图

1.输入端 2.公共端 3.输出端 1.调整端 2.输出端 3.输入端

图5-17-1常用三端稳压器的外引脚功能

1. 三端固定输出集成稳压器

型号为W78XX 系列的三端稳压器为固定式稳压电路,它有三个引出端:输入端、公共端、输出端。根据其输出电压极性可分为固定正输出集成稳压器(W78系列)和固定负输出集成稳压器(W79系列)。根据输出电流的大小又可分为W78XX 型(表示输出电流为

1.5A )、W78MXX型(表示输出电流为0.5A)和CW78LXX型(表示输出电流为 0.1A)。后面两位数字XX表示输出电压的数值,一般有5V、6V、9V、12V、 15V、18V、24V,固定负输出集成稳压器相应也有W79XX 、W79MXX、W79LXX型。利用固定输出集成稳压器可组成各种应用,W78XX 型集成稳压器的基本应用电路如图5-17-2所示。对三端固定输出集成稳压器,其输入电压的选取原则是: ()max min 00i i i U U U U U <<-+

式中,0U ——集成稳压器的固定输出电压值;

m a x

i U ——集成稳压器规定的最大允许输入电压值; ()m i n

0U U i -——集成稳压器规定允许的最小输入输出电压差,一般为2V 。 U1MC78L05ACP LINE VREG

COMMON VOLTAGE R1100ΩKey=A

50%C10.33μF C2

1μF D1

1N4148

R2

150Ω21V1

10 V 30

如果只有固定输出集成稳压器,又希望输出电压扩大或可调,可采用图5-17-3所示电路使用稳压电路完成。图中电压跟随器的输出电压等于其输入电压,也等于三端稳压器的输出电压'0U ,也就是说电阻1R 和2R 上部分的电压之和为'0U ,是一个常量。此时,以输出电压0U 的正端为参考点,当电位器滑动端的位置变化时,输出电压0U 将随之变化,其可调范围是 '01

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3210'021321U R R R R U U R R R R R ++≤≤+++

图5-17-3 三端稳压器扩大输出电压的电路

设Ω===300321R R R ,0U =12V ,则输出电压的调节范围为18—36V 。可以根据输出电压的可调范围及输出电流的大小选择三端稳压器及取样电阻。电路中的C1、C0为频率补偿电容,防止自激振荡。

2. 正、负输出稳压电路

W79XX 系列是一种输出负电压的固定三端稳压器,输出有-5V 、-6V 、-9V 、-12V 、-15V 、-18V 和-24V 七个档次,并且也有1.5A 、0.5A 和0.1A 三个电流档次,使用方法与W78XX 系列相同,只是要特别注意输入电压和输出电压的极性。图5-17-4(a )为W79XX 系列引脚图。W78XX 与W79XX 相配合,可以得到正、负输出的稳压电路,如图5-17-4(b )所示。

模电实验 集成稳压管

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(a )W79XX (b)实用电路

图5-17-4正、负输出稳压电路 四.实验内容

1. 稳压器的测试

实验电路如图5-17-1所示。

测试内容:

(1) 稳压输出电压。

当输入为7-10V 时,78L05稳定输出电压为5.622V ,实验为5.13V 。

原因:78XX 系列为正电源输出,输出的稳压电压在5V 左右,但由于仪器间的误差,导致稳压有一定差值。79XX 系列是负电源输出,输出的稳压电压为-5.64V ,实验为-5.06V 。

(2) 电压调整频率:定义为在输出电流和环境温度保持不变时,由输入电压的变化引

起的输出电压的相对变化量。以百分数表示。

仿真:00100%V I S V V V =??=(5.623-5.622)/(10-9) ?5?100%=0.02% 实验:00100%V I S V V V =?? =(5.130-5.120)/(10-9) ?5?100%=0.2%

(3) 输出电阻。

输入端不变,改变电阻,则此时输出电阻:

输入电压8V 仿真:Ω=?--=??=

13.110495

.32559.48874.4856.430i u R 实验:Ω=?--=??=5.73101.321.4800.506.530i u R (4) 纹波电压(有效值或峰值)。

2. 稳压性能测试

采用图5-17-2的电路,验证直流稳压性能。

(1) 保持稳定输出电压的最小输入电压。

仿真时:最小输入电压Ui=6.7 V ,稳定输出电压Uo=5.622V

实验时:最小输入电压Ui=6.0V ,稳定输出电压Uo=5.130V

(2) 输出电流最大之及过流保护性能。

仿真:输入电压为10V ,调整电阻,输出最大电流为32.508mA

实验:输出最大电流为31.95mA ;

过流保护功能:在电流过大时,防止烧坏仪器,起到保护功能。

3. 三端稳压器灵活应用

(1) 改变输出电压

实验电路如图5-17-3所示。按图测量上述电路输出电压的变化范围。

仿真时:当接入电压Ui=10V 时,调节滑变,测得输出电压变化范围为:

7.428V 到9.270V 。

实验时:当接入电压Ui=12V 时,调节滑变,测得输出电压变化范围为:

7.13 V 到13.91V 。

(2 ) 可调稳压器

实验电路如下所示。W317最大输入电压40V ,输出可调1.2~37V 可调,最大输出

电流100mA 。连接电路,并测试电压输出范围。

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仿真输入电压40V,调节滑变,测得输出电压变化范围为:1.101 V到38.288V。

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