稳压可调电源
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可调稳压电源实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是设计并搭建一个可调稳压电源,深入理解其工作原理,掌握相关的电路设计和调试技能,同时通过实验测量和分析,评估所设计电源的性能指标。
二、实验原理可调稳压电源的基本原理是利用电压调整元件(如稳压管、集成稳压器等)来稳定输出电压。
常见的集成稳压器有 78XX 系列(正电压输出)和 79XX 系列(负电压输出)。
本实验采用的是线性集成稳压器 LM317,它能够输出 125V 至 37V 连续可调的直流电压。
LM317 的输出电压由两个外接电阻R1 和R2 决定,其计算公式为:$V_{out} = 125 \times (1 +\frac{R_2}{R_1})$。
通过调整R2 的阻值,可以改变输出电压的值。
此外,为了提高电源的性能,还需要加入滤波电容来减少输出电压的纹波,输入电容来稳定输入电压。
三、实验器材1、集成稳压器 LM3172、电阻:若干(阻值根据设计需求选择)3、电容:电解电容(容量根据需求选择)4、万用表5、示波器6、电源变压器7、面包板8、导线若干四、实验步骤1、电路设计根据实验要求,计算出 R1 和 R2 的阻值。
假设需要输出 5V 电压,选择 R1 =240Ω,R2 =560Ω。
在面包板上搭建电路,按照集成稳压器的引脚功能连接输入电容、输出电容、电阻等元件。
2、电路连接将电源变压器的输出端连接到电路的输入端,注意变压器输出电压的极性。
使用万用表测量输入电压,确保其在稳压器的允许范围内。
3、调试与测量接通电源,使用万用表测量输出电压,看是否接近设定值。
若输出电压不准确,调整 R2 的阻值,直到输出电压达到 5V。
使用示波器观察输出电压的纹波,评估电源的滤波效果。
五、实验数据及分析1、输出电压测量测量不同负载条件下(如空载、接100Ω 电阻、接1kΩ 电阻等)的输出电压,记录数据如下:|负载情况|输出电压(V)|||||空载| 502 ||100Ω 电阻| 498 ||1kΩ 电阻| 499 |分析:从数据可以看出,在不同负载条件下,输出电压基本稳定在5V 左右,变化较小,说明该电源具有较好的负载调整率。
可调直流稳压电源使用方法可调直流稳压电源使用方法一、准备工作1、确认电源型号:在使用可调直流稳压电源之前,应先查阅电源的型号,输出电压、输出电流、输入电压、工作温度等参数,确认被测物需要的电源输出参数是否符合标称的参数范围,从而预先选择合适的电源,避免产生不可预测的问题。
2、准备电源连接线可调直流稳压电源通常有一个普通插头,用于与被测物实现直接连接,其中插头的电压范围应符合被测物的电压范围,电源连接线的接触端清洁,不能有污染物,插头对应插座的接触要牢固,确保安全使用。
3、正确安装电源可调直流稳压电源安装时应注意,电源安装位置要离水源、高温源远离。
安装完毕后要确保对外空气流通,防止过热。
二、使用方法1、安装后将可调直流稳压电源接通电源,开机按钮按下,电源指示灯亮,显示相应的调节电压;2、调节电压:拨动电压调节旋钮,使相应的调节电压符合被测物要求;3、稳压:调节电压后,待电源稳定后,再将被测物与可调直流稳压电源连接;4、调节电流:通过调节电流调节旋钮,使输出电流符合被测物要求;5、调试完毕后,断开可调直流稳压电源与被测物的连接。
三、注意事项1、不要触碰电源输出端及元件上相应的导线,防止放电;2、电源的安装使用应遵守专业安全标准,安装现场应保持洁净平坦;3、避免在电源输入输出端口接驳非标准电源线;4、不要超负荷使用可调稳压电源,以免发生故障;5、禁止电源的手动调节,禁止在空载状态下操作电源;6、注意电源的输出短路问题,避免电源的过载使用;7、注意电源的功率损耗,以免过载使用;8、保持电源外壳整洁,免受灰尘和污染的侵害;9、使用完毕后,要及时断开电源,释放电源的负荷,以防止电源过负荷使用。
可调稳压电源电路原理
在电子设备中,可调稳压电源电路起着关键的作用,它可以提供稳定的输出电压,以保证其他电路能够正常工作。
下面将介绍可调稳压电源电路的原理。
可调稳压电源电路的核心元件是稳压器,它能够根据输入电压和负载要求自动调整输出电压,保持其稳定。
稳压器一般由三个元件组成:参考电压源、比较器和控制器。
参考电压源产生一个稳定的参考电压,它可以是晶体管、稳压二极管等。
比较器将参考电压与反馈电压进行比较,得到一个误差信号。
控制器根据误差信号来控制输出电压,使其保持在设定的范围内。
可调稳压电源电路还包括输入滤波电路和输出滤波电路。
输入滤波电路用于滤除输入电压中的杂波和干扰信号,以确保稳压器的正常工作。
输出滤波电路用于平滑输出电压,减小纹波电压的幅度。
在稳压器的控制过程中,还需要使用反馈电路。
反馈电路将输出电压与参考电压进行比较,得到误差信号,并输出给比较器。
比较器将误差信号与控制器进行比较,并根据误差信号的大小来调整输出电压。
综上所述,可调稳压电源电路通过参考电压源、比较器和控制器的配合工作,来实现对输出电压的稳定控制。
输入滤波电路和输出滤波电路的加入,能够有效滤除输入电压和输出电压中
的干扰,保证稳压器的正常工作。
反馈电路的使用,能够使稳压器对输出电压进行实时控制,以保持它的稳定性。
可调直流稳压电源1、可调直流稳压电源的构成可调直流稳压电源是由降压、整流、滤波、稳压、调整、滤波、电压指示构成的。
降压的作用是:将输入的220V交流电压降到24V。
此时输出的还是交流电压。
整流的作用是:将交流电压整流成直流电压。
此时输出的是只有正半周的电压。
加电指示的作用是:加电后红色指示灯亮。
指示稳压电源已经加电。
滤波的作用是:将正半周的电压过滤成纹波系数很小的接近直流的电压。
稳压的作用是:将纹波系数很小的输出电压稳定在用户需要的直流电压上。
输出电压调整:根据用户的需要,调节稳定输出电压值。
二次滤波:为了在用电时需要突发大电流时,向负载提供瞬时电流。
稳定输出电压。
电压指示:将当前输出的电压值用表头显示出来,以便用户对输出电压调整和使用。
其原理框图如图1所示。
图1 稳压电源框图2、所用的器件和电原理图组成降压的元件是:变压器B1。
组成整流的元件是:D1-D4这四只二极管组成滤波的元件是2200微法、耐压50V的电解电容C1(外形如图3所示)。
组成加电指示的元件是:限流电阻R1和红色发光二极管。
组成稳压的元件是:可调输出电压的集成三端稳压器LM317。
组成输出电压调整元件是:电位器R P(外形图如图4所示)。
组成二次滤波元件是:10uF、耐压50V的电解电容C2。
组成电压指示元件是:0-24V指针式电压表头。
电原理图如图2所示。
图2 可调稳压电路电原理图图3 电解电容外形图图4 电位器外形3、电路板布局以及安装有关电路板上原器件的安装如图5所示。
装元器件时应该先装矮的元件,后装高的元件。
图(a)是总装配图。
图(b)是电位器和发光二极管装配图。
图(c)是三端稳压器引脚图。
图(d)是表头和输出端子接线图。
外形图如图6所示。
(a)(b)(c)(d)图5装配图图6 外形图4、装配顺序及调试方法:1)首先安装D1-D4构成的电桥。
安装完毕后可以从输入端用电10KΩ阻挡正反向测量是否有短路。
如果内阻很大则说明没有短路。
lm317t可调稳压电源1. 简介lm317t可调稳压电源是一种常用的集成电路(IC),常用于电子电路中提供稳定的直流电压。
它可以根据需要调整输出电压,具有较高的精度和稳定性。
本文将介绍lm317t可调稳压电源的工作原理、电路连接方式和应用范围。
2. 工作原理lm317t可调稳压电源是基于线性稳压原理工作的。
它通过调整输出电压和输入电压之间的差值来实现稳压。
lm317t具有三个引脚:输入(IN)、输出(OUT)和调节电压(TRIM)。
其中,IN引脚连接输入电压,OUT引脚输出稳压电压,TRIM引脚用于调节输出电压。
在lm317t内部,有一个基准电压源,该电压源的电压参考接在TRIM引脚上。
通过将TRIM引脚和输出引脚之间的电阻连接在一起,可以实现对输出电压的调节。
通过改变该电阻的值,可以改变输出电压。
3. 电路连接lm317t可调稳压电源的电路连接非常简单。
以下是一种常见的连接方式:Vin ────────┐│─┤└┬─ OUT│──┴─ GND•Vin:输入电压•OUT:输出电压•GND:地在这个连接方式中,输入电压通过电阻限流,然后连接到IN引脚。
输出电压从OUT引脚获取。
地连接到GND引脚。
为了调整输出电压,可以在TRIM引脚和OUT引脚之间添加一个可变电阻。
通过调节可变电阻的值,可以改变输出电压的大小。
4. 应用范围lm317t可调稳压电源在电子电路中有广泛的应用。
它可以用于提供稳定的电源电压,例如用于微控制器、集成电路、模拟电路等。
下面介绍几个常见的应用范围:•实验室电源:lm317t可调稳压电源在实验室中常用于提供稳定的电源电压。
通过调节输出电压,可以满足不同实验的电源要求。
•DIY电子项目:lm317t可调稳压电源可以用于DIY电子项目中,如自制无线电、音频放大器等。
它可以提供所需的稳定电源电压,确保电路正常工作。
•手机充电器:在一些特殊应用中,lm317t可调稳压电源可以用作手机充电器。
可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器:变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。
变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。
在设计变压器时,需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系,以及变压器的容量和效率等因素。
2.整流电路:整流电路用于将交流电源转化为直流电源。
一般情况下,整流电路采用整流二极管桥的形式,将交流电源的正负半周分别导通,以获得经过正弦波滤波后的直流电压。
3.稳压电路:稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围,确保电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。
开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。
二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求:根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。
2.计算变压器参数:根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数,包括变比、容量和效率等。
变压器的容量要能满足最大输出电流的需求,效率要尽可能高以减少功耗。
3.设计整流电路:根据变压器输出的交流电压设计整流电路。
一般情况下,采用整流二极管桥来实现整流,同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。
4.设计稳压电路:根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。
线性稳压电路成本较低,但功耗较大;开关稳压电路成本较高,但效率较高。
选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。
5.进行实际电路布局和PCB设计:根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。
电路布局要合理,考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。
6.进行电路测试和调试:完成电路布局和PCB设计后,进行电路测试和调试。
通过实际测试,验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。
7.验证电源性能:通过测试,对设计的可调直流稳压电源进行性能验证,包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。
可调直流稳压电源工作原理可调直流稳压电源是一种可以将输出电压调节为特定值的直流电源。
它的工作原理是通过改变电源内部的电路结构和控制方式,实现输出电压的稳定和调节。
下面详细介绍可调直流稳压电源的工作原理。
一、直流稳压电源的工作原理直流稳压电源是一种能够将不稳定电压转换为稳定电压的电源。
变压器将输入电压降低或升高,整流器将交流电压转换为直流电压,滤波器将直流电压中的纹波消除,稳压器则保证输出电压的稳定。
稳压器是直流稳压电源的核心部分,它主要由采样电路、比较电路、放大电路和调整电路组成。
采样电路将输出电压的一部分反馈到比较电路,比较电路将反馈电压与设定电压进行比较,然后将误差信号传递给放大电路。
放大电路将误差信号进行放大,然后将放大后的信号传递给调整电路。
调整电路根据放大后的信号,调整输出电压,使其与设定电压相等。
可调直流稳压电源可调直流稳压电源是在简单直流稳压电源的基础上增加了调节功能,使输出电压可以根据需要进行调节。
可调直流稳压电源通常由变压器、整流器、滤波器、稳压器、调节器和控制器组成。
调节器是可调直流稳压电源的核心部分,它主要由采样电路、比较电路、放大电路、调整电路和控制器组成。
采样电路将输出电压的一部分反馈到比较电路,比较电路将反馈电压与设定电压进行比较,然后将误差信号传递给放大电路。
放大电路将误差信号进行放大后传递给调整电路,调整电路根据放大后的信号调整输出电压,使其与设定电压相等。
同时,控制器根据设定的电压值和实际输出电压值,调整调节器的输出,从而实现输出电压的调节。
二、可调直流稳压电源的分类可调直流稳压电源可以根据不同的分类方式进行分类,常见的分类方式有以下几种:根据输出电压的调节范围根据输出电压的调节范围,可调直流稳压电源可以分为宽范围可调直流稳压电源和窄范围可调直流稳压电源。
宽范围可调直流稳压电源的输出电压可以在较大的范围内调节,而窄范围可调直流稳压电源的输出电压只能在较小的范围内调节。
可调直流稳压电源的工作原理1. 引言可调直流稳压电源是一种能够提供可调输出电压并保持稳定的电源设备。
它广泛应用于电子设备的研发、生产和测试过程中,为各种电子元件和电路提供所需的直流电源。
2. 基本组成可调直流稳压电源通常由以下几个基本组成部分构成:2.1 变压器变压器是可调直流稳压电源的输入部分,用于将交流电转换为所需的低压交流信号。
变压器具有两个或多个线圈,通过不同的线圈比例可以实现不同的输入输出电压。
变压器还可以通过隔离输入和输出,提供安全性和防止干扰。
2.2 整流桥整流桥是将交流信号转换为直流信号的关键部件。
它由四个二极管组成,能够将交流信号只通过一个方向上的二极管进行整流。
整流桥将交流信号转换为脉动较大的直流信号。
2.3 滤波电容滤波电容用于平滑整流后的脉动直流信号,使其变为更接近稳定直流信号。
滤波电容通过存储电荷来平滑电压,当负载需要更多电流时,滤波电容会释放储存的电荷以满足负载要求。
2.4 稳压器稳压器是可调直流稳压电源的核心部件,用于将滤波后的直流信号调整为所需的稳定输出电压。
其中最常见的类型是线性稳压器和开关稳压器。
3. 工作原理3.1 线性稳压器工作原理线性稳压器通过改变其内部元件的阻抗来调整输出电压。
它通常由三个主要部分组成:基准电压源、误差放大器和功率传输元件。
•基准电压源:提供一个固定的参考电压,通常使用基准二极管或基准晶体管产生一个稳定的参考电流。
•误差放大器:将参考电压与输出电压进行比较,并根据差异产生一个误差信号。
•功率传输元件:根据误差信号控制通过它的电流,从而调整输出电压。
当输出电压低于设定值时,误差放大器会产生一个较高的误差信号,使功率传输元件导通,从而增加输出电压。
当输出电压高于设定值时,误差放大器会产生一个较低的误差信号,使功率传输元件截断,从而减小输出电压。
线性稳压器通过不断调整功率传输元件的导通时间来保持输出电压稳定。
3.2 开关稳压器工作原理开关稳压器利用开关元件(通常为晶体管)的开关特性来调整输出电压。
直流可调稳压电源的工作原理及应用直流可调稳压电源是一种常见的电源设备,广泛应用于各种电子设备和实验中。
本文将详细介绍直流可调稳压电源的工作原理及其在实际应用中的相关知识。
一、工作原理直流可调稳压电源的工作原理主要涉及以下几个方面。
1.直流电源变换直流可调稳压电源首先通过整流变压器将交流电转换为直流电。
整流变压器将交流电进行整流,通过二极管等元件将交流电转换为直流电。
这一步骤的目的是将交流电转换为直流电,并进行基本的电压变换。
2.滤波由于整流后的直流电会带有一定的脉动,为了保证输出电压的纹波尽可能小,需要进行滤波处理。
滤波电路通常采用电容器,通过电容器对直流电进行充放电来平滑输出电压。
滤波电路能够有效减小输出电压的纹波,保证直流电的稳定性。
3.可调稳压可调稳压电路是直流可调稳压电源的核心部分。
通过对电路中的元件进行调节,可以实现对输出电压的调整和稳定控制。
常见的可调稳压电路包括电阻调节稳压电路、稳压二极管调节电路和集成芯片调节电路等。
这些电路能够根据电路设计的要求,通过对元件参数的调整控制输出电压的大小。
二、应用领域直流可调稳压电源具有输出电压稳定性高、调节范围宽、反应速度快等特点,因此被广泛应用于各个领域。
1.电子设备直流可调稳压电源常用于电子设备中,提供稳定的直流电源供给电路工作。
在电子仪器仪表、通信设备、计算机等设备中,直流可调稳压电源能够为各个电路部分提供稳定、可靠的电源。
2.实验室应用直流可调稳压电源广泛应用于各种实验室中。
在科研实验和教学实验中,直流可调稳压电源常作为仪器设备的电源,可以调节输出电压以满足实验需求,并保持输出电压的稳定性,确保实验的准确性和可重复性。
3.工业自动化直流可调稳压电源在工业自动化系统中也扮演着重要角色。
在各种自动化设备中,直流可调稳压电源可以提供精确的电源供给,为设备的正常运行提供稳定的电压和电流支持。
4.电池充电直流可调稳压电源还常用于电池充电领域。
通过调节直流可调稳压电源的输出电压和电流,可以为各种类型的电池进行充电,满足不同类型电池的充电要求。
数显可调直流稳压电源的工作原理数显可调直流稳压电源,听起来是不是有点高大上?其实它就是我们生活中不可或缺的小帮手。
想象一下,你的手机、平板或者各种小家电都需要电源,而这个电源得稳稳当当,不能让它忽高忽低的,毕竟谁也不想让自己的设备因为电压不稳而“罢工”。
数显可调直流稳压电源就是为了解决这个问题而生的。
它能提供稳定的电压,简直就像一个守护神,保证你的电子产品在使用时不受干扰。
怎么说它的工作原理呢?其实也没有那么复杂。
咱们可以想象成一个水龙头,水压如果不稳,水流就会忽大忽小。
数显可调直流稳压电源就像一个聪明的水龙头,它可以随时调节水压,确保水流始终如一。
它的核心就是一些小零件,比如变压器、整流器和滤波器。
变压器就像是个调节器,能把高压电变成适合你设备的小电压。
整流器则负责把交流电变成直流电,而滤波器呢,就是负责把那些“杂音”过滤掉,确保输出的电流干净整洁。
说到这里,可能有人会问,数显可调直流稳压电源和普通电源有什么不同呢?嘿,这就是“数显”的魅力所在。
想想看,有时候你需要的电压并不固定,可能今天需要5伏,明天又要12伏。
这时候你就可以通过它的显示屏,轻松看到电压数值,随时调整,简直就是科技的魔法,想怎么调就怎么调。
像是在厨房里做菜,盐多盐少一看便知,一调就好。
这种便利性,真是让人爱不释手。
它的应用也很广泛。
无论是实验室的科研,还是小型工厂的生产,甚至是我们日常生活中充电,数显可调直流稳压电源都能派上用场。
可以说,它就是电子设备的“万金油”。
有了它,很多事情都能变得简单多了。
比如你在修理一个电子设备,测量电压的时候,哇塞,数显电源能帮你搞定一切,简直是“神器”!咱们别忘了安全问题哦。
用电不当可不是开玩笑的,尤其是在处理电子元件时,电压不稳定可能导致短路或者设备损坏。
数显可调直流稳压电源就像一个贴心的小助手,能保护设备免受电压波动的影响,让你用得更加放心。
它的设计也很注重安全性,有些产品甚至配备了过载保护和短路保护功能,真的是让人倍感安心。
稳压可调电源目录一、引言...................... .. (1)二、设计目的 (2)三、设计任务和要求 (3)四、设计步骤 (4)五、总体设计思路 (5)六、实验设备及原器件 (6)七、测试要求 (7)八、设计报告要求 (8)九、注意事项 (9)十、此电路的误差分析 (10)十一、综合总结 (11)十二、参考文献资料 (12)一、引言摘要:直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V 交流电,变为稳定的直流电,并实现电压可在1.5v~12V可调。
关键词:直流;稳压;变压Abstract :The direct current is steady to press the power supply general from power transformer, commutate the an electric circuit and steady ,press the electric circuit constitute.Transformer the low-pressure alternate current that electric voltage need when changing into in exchanges in electricity in mutating the machine change into the direct current to the alternate current.Through the an empress, it is steady to press the machine change into the stable direct currentelectric voltage exportation to the unsteady direct current electric voltage again. The main adoption in this design is steady to press the slice constitutes to gather steady to press the electric circuit, passing to change to press, commutating, the wave steady ran over the distance an alternate current, change into the stable direct current, and realizes the electric voltage can be adjustable in the 6-13 Vs. Key words: LM317; steady press; change to press直流稳压电源的设计二、设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务及要求1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求:①输出电压可调:Uo=+1.25V~+12V②最大输出电流:Iomax=1A③输出电压变化量:ΔUo≤15mV④稳压系数:SV≤0.0032.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。
4.批准后,进实验室进行组装、调试,并测试其主要性能参数。
四、设计步骤1.电路图设计(1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
(4)总电路图:连接各模块电路。
2.电路安装、调试(1)为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。
(2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。
(3)重点测试稳压电路的稳压系数。
(4)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
五、总体设计思路1.直流稳压电源设计思路(1)电网供电电压交流220V(有效值)50Hz,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大(即脉动大)。
(3)脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压,再通过稳压电路稳压,便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出,供给负载RL。
2.直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成,见图1。
图1直流稳压电源方框图其中:(1)电源变压器:是降压变压器,它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压,并送给整流电路,变压器的变比由变压器的副边电压确定(2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
(3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。
(4)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。
整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2所示。
图2. 单相全波整流电路在U2的正半周内,二极管D1、D2导通,D3、D4截止;U2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL,且方向是一致的。
电路的输出波形如图3所示。
在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半,即。
电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 (U2是变压器副边电压有效值)。
在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后,直流输出电压:Uo1=(1.1~1.2)U2,直流输出电流:(I2是变压器副边电流的有效值。
),稳压电路可选集成三端稳压器电路。
图3. 单相桥式整流电路波形总体原理电路见图4。
3.设计方法简介(1)根据设计所要求的性能指标,选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调,所以选择三端可调式集成稳压器。
可调式集成稳压器,常见主要有CW317、CW337。
317系列稳压器输出连续可调的正电压,337系列稳压器输出连可调的负电压,可调范围为1.2V ~37V ,最大输出电流 为1.5A 。
稳压内部含有过流、过热保护电路,具有安全可靠,性能优良、不易损坏、使用方便等优点。
其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。
电路系列的引脚功能相同,管脚图和典型电路如图5.图5典型电路输出电压表达式为:212050125.1R A R R V ⋅+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=μ 式中,1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ,此电压加于给定电阻R1两端,将产生一个恒定电流(50A μ)通过输出电压调节电位器R2,电阻R1取常值1K ,R2一般使用精密电位器,与其并联的电容器C2可进一步减小输出电压的纹波。
图中加入了二极管D ,用于防止输出端短路时10µF 大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
输出电压可调范围:1.2V ~37V输出负载电流:1.5A输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo :3~40V能满足设计要求,故选用稳压电路。
(2)选择电源变压器1)确定副边电压U2:根据性能指标要求:Uomin=1.25V Uomax=12V又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui -Uo)min Ui-Uoin≤(Ui -Uo)max其中:(Ui-Uoin)min=3V,(Ui-Uo)max=40V∴12V≤Ui≤43V此范围中可任选:Ui=14V=Uo1根据 Uo1=(1.1~1.2)U2可得变压的副边电压:2)确定变压器副边电流I2∵ Io1=Io又副边电流I2=(1.5~2)IO1 取IO=IOmax=800mA则I2=1.5*0.8A=1.2A3)选择变压器的功率变压器的输出功率:Po>I2U2=14.4W(3)选择整流电路中的二极管∵变压器的副边电压U2=12V∴桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为:桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为:查手册选整流二极管IN4001,其参数为:反向击穿电压UBR=50V>17V最大整流电流IF=1A>0.4A(4)滤波电路中滤波电容的选择滤波电容的大小可用式求得。
1)求ΔUi:根据稳压电路的的稳压系数的定义:设计要求ΔUo≤15mV ,SV≤0.003Uo=+3V~+9VUi=14V代入上式,则可求得ΔUi2)滤波电容C设定Io=Iomax=0.8A,t=0.01S则可求得C。
电路中滤波电容承受的最高电压为,所以所选电容器的耐压应大于17V。
注意:因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感,易引起自激振荡,形成高频干扰,所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应,抑制高频干扰。
六、实验设备及元器件1.万用表2.示波器3.交流毫伏表4.三端可调的稳压器七、测试要求1.测试并记录电路中各环节的输出波形。
2.测量稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。
3.测量输出电阻Ro。
4.测量稳压系数。
用改变输入交流电压的方法,模拟Ui的变化,测出对应的输出直流电压的变化,则可算出稳压系数SV. (注意:用调压器使220V交流改变±10%。
即ΔUi=44V)5.用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小,并用示波器观察、记录其波形。
6.分析测量结果,并讨论提出改进意见。
八、设计报告要求1.设计目的。
2.设计指标。
3.总体设计框图,并说明每个模块所实现的功能。
4.功能模块,可有多个方案,并进行方案论证与比较,要有详细的原理说明。
5.总电路图设计,有原理说明。
6.实现仪器,工具。
7.分析测量结果,并讨论提出改进意见。
8.总结:遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。