实验七 直流稳压电源

一、引言随着电子技术的飞速发展，直流稳压电路在各类电子设备中扮演着至关重要的角色。

本实训报告旨在通过搭建直流稳压电路，了解其工作原理，掌握电路的组装、调试方法，并分析电路性能。

二、实训目的1. 理解直流稳压电路的工作原理。

2. 掌握直流稳压电路的组装和调试方法。

3. 分析电路性能，提高电路设计能力。

三、实训原理直流稳压电路主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。

1. 电源变压器：将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压。

2. 整流电路：利用单向导电元件，将交流电变换成脉动的直流电。

3. 滤波电路：滤除整流电路输出电压中的交流成分，得到平滑的直流电压。

4. 稳压电路：使输出的直流电压稳定，不随交流电压和负载的变化而变化。

四、实训器材1. 电源变压器：220V/12V2. 二极管：4只（1N4007）3. 滤波电容：2200μF/25V4. 电阻：R1（100Ω）、R2（1kΩ）、R3（10kΩ）5. 稳压集成电路：LM78056. 测量仪表：万用表五、实训步骤1. 搭建电路：按照电路图连接电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。

2. 调试电路：用万用表测量电路输出电压，调整R2的阻值，使输出电压达到所需值。

3. 性能测试：观察电路输出电压的稳定性，测量输出电压随负载变化的幅度。

六、实训结果与分析1. 电路输出电压：经过调试，电路输出电压稳定在5V左右。

2. 电路稳定性：在负载变化的情况下，输出电压波动较小，说明电路稳定性较好。

3. 电路效率：电路效率较高，损耗较小。

七、总结通过本次实训，我们掌握了直流稳压电路的组装、调试方法，了解了电路的工作原理，提高了电路设计能力。

在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的电路元件和参数，以满足电路性能要求。

八、展望随着电子技术的不断发展，直流稳压电路在各类电子设备中的应用越来越广泛。

未来，我们可以进一步研究新型稳压电路，提高电路性能，降低能耗，为电子设备提供更稳定的电源。

1.6 直流稳压电源的设计与制作
◦ 1.6.1 直流稳压电源的组成 ◦ 1.6.2 直流稳压电源的性能指标 ◦ 实训1-14：直流稳压电源的设计与制作
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各种电子系统都需要稳定的直流电源供电。 直流电源可以由直流电机和各种电池提供，但比较经济
实用的办法是利用具有单向导电性的电子元件将使用广 泛的工频正弦交流电转换为直流电。 同时直流稳压电源还是一种当电网的电压波动或者负载 改变的时候，能保持输出电压基本不变的电源电路。
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直流稳压电源的性能指标分为两种: 1.特性指标，包括允许的输入电压、输出电压、输出电流 及输出电压调节范围等； 2.质量指标，用来衡量输出直流电压的稳定程度，包括稳 压系数（或电压调整率）、输出电阻（或电流调整率）、 温度系数及纹波电压等。
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设计指标： 输出电压为可调电压：UO=1.5V～25V; 最大输出电流Iomax=1A; 输出纹波（峰峰值）小于4mV（Iomax=1A时）; 其他指标要求同三端压器：将正弦工频交流电源电 压变换为符合用电设备所需要的正 弦工频交流电压。
③滤波电路：将单向脉动直流电压 中的 交流分量减小，使输出电压 成为比较平滑的直流电压。
②整流电路：将正弦交流电压变成 单向脉动直流电压。
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④稳压电路：使输出的直流电压 在电源发生波动或负载变化时保持 稳定。
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实训流程： 1.原理图的设计 2.元器件参数的计算 3.元器件的选型 4.电路的制作 5.电路的调试 6.电路性能的检测 7.设计文档的编写
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电源变 压器
桥式整 流电路
电容滤 波电路

直流稳压电源实验（4学时）一、实验目的1.了解集成稳压器的特性和使用方法。

2.掌握集成稳压器主要性能指标的测试方法。

3.学会集成稳压器的设计方法。

1.预习直流稳压电源电路的组成及工作原理。

2.完成电路参数设计，画出正确、完整的实验电路。

3.明确实验目的，列出主要参数的表达式，设计测试表格。

4.根据设计任务和要求，计算出元器件的参数。

四、实验原理小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成，如图1所示。

（a）稳压电源的组成框图u u u3（b）整流与稳压过程图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程1．电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u 1变换为整流电路所需要的交流电压u 2。

电源变压器的效率为：12P P =η 其中：2P 是变压器副边的功率，1P 是变压器原边的功率。

一般小型变压器的效率如表1所示：因此，当算出了副边功率2P 后，就可以根据上表算出原边功率1P 。

2．整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路，整流电路的作用是将交流电压u 2变换成脉动的直流电压u 3。

滤波电路一般由电容组成，其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压U I 。

U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为：2)2.1~1.1(U U I = 在整流电路中，每只二极管所承受的最大反向电压为： 22U U RM =流过每只二极管的平均电流为： RU I I R D 245.02==其中：R 为整流滤波电路的负载电阻，它为电容C 提供放电通路，放电时间常数RC 应满足：2)5~3(TRC >其中：T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期。

3．稳压电路由于输入电压u 1发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。

因此，为了维持输出电压U I 稳定不变，还需加一级稳压电路。

稳压电路的作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化时，能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。

第7章 直流稳压电源
7.1.7 稳压电源的主要性能指标
(1) 稳压系数S
ui / ui S | RLC uo / uo
S越大， 稳压性能越好。 (2) 输出电阻(电源内阻)Ro
uO RO ui C iL
Ro越小，稳压性能越好。 (3) 输出纹波电压。 输出纹波电压是指电源输出端的交流 电压分量。 它的大小主要取决于滤波和稳压电路的质量， 也 与整流电路的形式有关。
第7章 直流稳压电源
7.1.3
桥式整流电路如图7 - 5所示， 4个整流二极管组成一个电桥, 变压器次级线圈和RL分别接到电桥的两个对角线的两端。这里， 变压器没有中心抽头， 其次级两端均不接地，桥式整流工作原 理可用图(b)、 (c)来说明。当u2为正半周时(1端为正，2端为负)， 二极管VD1、 VD3导通， VD2、 VD4截止，电流沿着图(b)中虚线 上箭头所指方向流过 RL； 而当u2为负半周时 (1端为负，2端为 正)，VD1 、 VD3截止， VD2、 VD4导通，电流沿着图(c)中虚线上 箭头所指方向流过RL。由于在u2的两个半周中，流过RL的电流 方向相同， 所以桥式整流电路和全波整流电路的作用一样， 具 有全波整流的各种优点。同时，桥式整流电路中每一个二极管 所承受的最大反向电压比全波整流时小了一半，
第7章 直流稳压电源
3U2 m ＋ ＋ T 1 u1 u2 2 U2 m － ＋ － C1 VD 1 ＋ － C2 ＋ 2U2 m － (a ) U2 m 1 ＋ － － C1 u2 ＋ 2 VD 1 ＋ － 最终充电到2U2 m VD 2 u2 － C2 2 C2 ＋ － 2U2 m (d ) C1 U2 m 1 ＋ － ＋ VD 1 (b ) 最终充电到2U2 m C3 ＋ － 3 VD 2 VD 3 ＋ 2U2 m － － 3 VD 3 最终充电到2U2 m C 1＋ 1 － ＋ u2 － 2 VD 1