13章 直流稳压电源
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实验报告——直流稳压电源班级:13专电子2班学号:2013253827姓名:冯杰指导老师:戴仁村一、课程内容的概述各种电子电路和电子设备都需要稳定的直流电源,但电网提供的是50HZ的正弦交流电,这就需要将电网的交流电转换稳定的直流电,直流稳压电路就是实现这种转换的电子电路。
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。
通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。
不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。
可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。
由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
二、电路的设计框图及概述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、稳压电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成分滤掉,保留其直流成分。
直流稳压电源的设计实验报告电子系统设计专题实验一信息24班赵恒伟2120502099一、电源稳定问题的提出:各种用电设备对供电质量都有一定要求,这些要求包括供电电源为交流还是直流、电压额定值及其变化范围、最大功率等。
这里研究对象是输出为直流的稳压电源。
该作用由下图说明:Ui (不稳定) Uo (稳定) R 当出入电压Ui 变化或负载R 变化时,稳压电源的输出都应保持稳定。
对于大多数功率较小的直流电源大多数都是将50Hz 的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。
整流电路用来将交流电变换为单向脉动的直流电压;滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压;稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压的稳定. 在本设计中,可以实现将220v 的交流电压经过整流,滤波,稳压最终可实现输出电压+5V 的直流稳压电源。
本设计的主要内容是围绕着如何设计和实现各个部分而展开的。
二、 实验原理框图概述通过我们模拟电子技术理论课的学习我们知道,单相交流电要经过电源变压器、整流电路、滤波电路还有稳压电路才能转换成稳定输出的直流电压。
它的总体功能方框图和各个电路部分输出电压的波形如下1图和图2所示:50Hz u 1u 2u 3u 4u 0u 1 u 2 u 3 u 4 u 00 t 0 t 0 t 0 t 0 t(a ) (b) (c) (d) (e) (图2,各个电路部分输出电压波形)电源变压器整流电路滤波电路稳压电路~220V直流电压(图1,直流稳压电源总体功能框图)其中,(a)为输入的220V电压波形;(b)为电压器降压后的波形;(c)整流后的电压波形;(d)滤波后的电压波形;(e)最后输出的直流稳压电源波形。
我们知道,直流电源的输入为220v的市电,因而需要电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。
变压器副边电压经过整流电路从交流电压转换为直流电压,为较小电压的脉动,需通过低通滤波电路滤波,是输出电压平滑。
实验报告——直流稳压电源班级:13专电子2班学号:2013253827 姓名:冯杰指导老师:戴仁村一、课程内容的概述各种电子电路和电子设备都需要稳定的直流电源,但电网提供的是50HZ的正弦交流电,这就需要将电网的交流电转换稳定的直流电,直流稳压电路就是实现这种转换的电子电路。
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。
通过这套电源系统,超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。
不过你可不要小看了这个电池电源电路,比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。
可以说电源电路是一切电子设备的基础,没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。
由于电子技术的特性,电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能,而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。
提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源。
直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。
直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标,反映直流稳压电源的优劣,包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
二、电路的设计框图及概述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、稳压电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成分滤掉,保留其直流成分。
140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中,通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等,都用的是直流电源供电,而发电厂、变电站输送的是交流电.这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电,作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是:一是输出电压的幅值稳定,即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变;二是输出电压纹波要小;三是交流电变换成直流电时的转换效率要高;四是要具有保护功能,若输出电流过大,或输入交流电压过高,都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏,因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路,再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源,它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏,而交流电网提供的220伏(有效值)电压相对较大,变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压,以适合直流稳压电源的需要。
另外,变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压,这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分,但它也含有丰富的交流成分(称为纹波)。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理,也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波,属于无源滤波电路。
直流稳压电源操作规程第一章总则第一条为了保证直流稳压电源的安全运行,确保人身安全和设备的正常使用,制定本操作规程。
第二条本操作规程适用于直流稳压电源的操作和维护。
第三条直流稳压电源的操作人员应严格按照本操作规程进行操作,并遵守相关安全操作规定。
第四条直流稳压电源操作人员应具备相关的操作技能和知识,经过培训合格后方可操作。
第五条直流稳压电源操作人员应定期进行安全知识和操作技能的培训,做到熟悉并掌握相关操作规程和应急处理措施。
第六条直流稳压电源的操作人员应服从现场负责人的指挥和管理。
第七条在进行直流稳压电源的操作前,操作人员应先了解设备的工作原理、结构和性能,并检查设备的运行状况。
第二章操作规程第八条直流稳压电源的操作人员应确保电源的工作环境干燥、通风良好,设备周围无易燃物和易爆物。
第九条操作人员应定期对设备进行检查,发现问题及时处理,确保设备的正常运行。
第十条在操作直流稳压电源前,操作人员应先检查设备的电源线是否良好,防止电源线出现漏电和短路导致的事故。
第十一条操作人员应使用符合标准的电源插头和插座,并确保插头的接触良好,没有生锈和破损。
第十二条操作人员应根据设备的要求,选取适当的工作电压和电流,避免超负荷运行,影响设备寿命和稳定性。
第十三条操作人员应先打开设备的电源开关,并根据设备的要求进行预热。
第十四条操作人员应根据设备的工作要求将负载端和电源端正确连接,避免错误连接导致的设备损坏。
第十五条操作人员应根据设备的工作要求设置电流和电压调节,确保电流和电压的稳定输出。
第十六条操作人员应定期检查设备的输出电流和电压,确保符合设备的要求。
第十七条操作人员应及时处理设备故障和报警,采取相应的应急措施,确保设备的安全运行。
第十八条操作人员应定期进行设备的维护和保养,包括清洁设备、紧固连接件的检查和维修,以确保设备的正常使用。
第十九条操作人员应按照设备的工作要求进行设备的关机和断电操作,同时注意切勿改变设备的参数和设置。