稳压电源电路安装与调试

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1、稳压电源电路安装与调试1、电路原理图与元器件参数（1）、元器件参数：电阻器：R1 1k； R2 10k； R3 680R； R4 1k； R 2.2k； &5.1K123456电位器： Rp2.2kp电容器： C11000uF/25v；C2100uF/16v； C3 470uF/16v半导体器件： V1V4 1N4007 4 只； V62c2073； V5 9011；V8 9014； V7 （4.3v或5.1v）稳压二极管；V发光二极管。变压器： B 220v/15v（2）、电路原理图J Uo串联型直流稳压电源电路原理图2、相关知识：电源一种提供电能的装置，分有交流和直流两种。Q、交流电（源）

2、 交流电是指电流或电压随时间发生周期性的变化，交流电源 是指提供交流电装置。如各种发电站（发电是指把其它非电能转换成电能过程）。 通常交流电波形是正弦曲线，主要参数有周期（T）、频率（f）、幅值（I或U）、相 位（G）。交流电频率有60Hz和50Hz，前者为欧美国家用，对应的幅值为110v,后者 我国用，对应的幅值为220v。这里指的幅值为有效值是峰值的0.707倍，或者说 峰值电压是有效值电压的 1.414倍。通常交流电为三相四线制（A相、B相、C相和零线N）,送到用户是380v称作动 力电，每相（A相、B相、C相）对零线N称作单相（220v土10%）俗称市电。Q2 、直流电（源） 直流电是

3、指电流或电压不随时间发生变化，电流总是沿着一 个方向流动。直流电源是指提供直流电装置。如电池或将交流电转换为直流电。 交流电转换为直流电是当今获得直流电主要方法之一，是学习的内容之一。Q、降压是指把220v交流电转换成需要电压值，通常用变压器来降压（电流要求 不大时可用电容器降压），如电路原理图所示，变压器分有初级和次级，初级线 圈匝数（叫）与次级线圈匝数（N2）比称作变比糸数（K），叫：N2=K，有K=l、K1 和 K1的变压器称作降压变压器，主要用于电源电压的降压。变比糸数K1的变压器称作升压变压器，主要用于电源电压的升压。 变压器的工作原理是应用电磁感应现象，在变压器的次级端有电流通过时

4、线圈中 产生磁场会通过互感耦合到次级端线圈产生电流。Q、整流是将交流电转换为直流电的过程，通常的方法是应用半导体的PN结具 有地单向导电特性来对交流电切割，使其转换脉动的直流电。整流按其组成电路可分为半波整流；全波整流和桥式整流，按器件可分为二极管 整流和可控硅整流。表 1-1 所示特性。表 1-1电路形式Uo/UiSId/IOURM整流效率半波整流0.451.57%11.4150%全波整流0.90.67%052.83100%桥式整流0.9.067%051.41100%可控硅整流与导通角大小 变化有关注： S 整流输出电压的脉动糸数、滤波整流得到的直流电是脉动的直流电，这样直流电里包含有各种谐

5、波成分, 消出这些谐波而得到平滑直流电过程称作滤波。按器件可分为电容滤波、电感滤 波（阻流圈阻波）和两结合起来的复合滤波。其过程利用电抗元件的储能特性消 出脉动直流电中的谐波成分。电容滤波用于功率在1000W以下并且电流不大的 直流稳压电源。电感滤波（阻流圈阻波）和两结合起来的复合滤波用于功率在 1000W以上并且电流大的直流稳压电源。表1-2所示特性表 1-2电路形式半波整流输出电压半波整流器件上电压电流桥式整流输出电压桥式整流器件上电压电流电容滤波开路时：1.414Ui带负载时：UiUrm： 2.828Ui流入电流：Il开路时：1.414 Ui带负载时：1.2UiUrm： 1.414Ui流

6、入电流：1/2Il电感滤波开路时：1.414Ui带负载时：0.9UiUrm： 2.828Ui流入电流：Il开路时：1.414Ui带负载时：0.9UiUrm： 1.414Ui流入电流：1/2Il复合滤波开路时：1.414Ui带负载时：1.2UiUrm： 2.828Ui流入电流：Il开路时：1.414 Ui带负载时：1.2UiUrm： 1.414Ui流入电流：1/2Il注：Ui输入交流电电压有效值；Urm最大反向电压；IL输出电流。、稳压在滤波得到平滑直流电后，由于电网电压的波动和负载变化使得直流电 压不稳定，这样的直流电源在许多方面不能使用。为使滤波得到平滑直流电在电 网电压的波动范围之内和负载

7、变化范围之内输出的电压不变，称作稳压。一般分 简单的二极管稳压和三极管调整稳压。如电路原理图所示，主要由取样电路、基 准电路、比较放大电路和调整电路组成。简单的二极管稳压电路：这种电路结构简单，应用于输出电流较小电路中。限流 电阻 R 取值要注意功率的大小。注意稳压二极管工作在反向状态。其输出电压 值大小取决于稳压二极管的稳压值。3、稳压电源电路分析与工作过程：电路工作首先通过变压器（B）把220v交流电转换成需要交流电压值15V,Ui2壬 RL二极管稳压电路供给整流电路进行整流，如图所示桥式整流的工作过程：当交流电正半周时二极 管 V1、V3 导通， V2、V4 截止，电流流向如图所示。当交

8、流电负半周时二极管 v2、V4导通，V、V3截止，电流流向如图所示。这样在交流电经整流后得到全 波的脉动直流，如波形图所示。这样的脉动直流电压可以供给一些要求不高的电 路工作，如直流电动机工作等，但在很多电子线路是不能用这样的脉动直流电压 来工作地。因为在脉动直流电压中包含有许多谐波成份（谐波：基波的倍数关系）， 这些谐波在电子线路产生干扰，使电子线路无法正常工作。 C1 是滤波电容，其 作用滤除脉动直流电压中的谐波成分得到平滑的直流电压，工作原理是应用电抗 元器件特性滤除脉动直流电压中交流成份，得到平滑的直流电压。在平滑的直流 电压还存在有很微小的波动，如波形图所示。这种微小的波动电压称作纹

9、波电+ 指标之一，一般不釆用纹波电压来表示，而是用纹波糸数来表示（纹波糸数：纹 波电压与输出直流电压比值乘上百分数）。上述的降压、整流、滤波工作过程完成后进入稳压环节工作，其工作原理是应用 反馈调节方式使输出直流电在规定的交流电网波动或负载变化范围之内保持基 本不变。工作过程如下：电路由取样（R4、R5、Rp组成）、基准（R3、V组成）、 比较放大（R、R2、V8组成）和调整（R、R2、V5、V6组成），这里V5、V6为复 合调整管，一般可用一只小功率管和大功率管组成，其作用是提高调整能力和扩大电流输出能力，因为复合调整管的放大倍数是二只管子放大倍数的积（B = B*B2），大功率管输出电流较

10、大。下面具体分析工作过程：Q、当电网电压升高时，使整流、滤波和输出电压升高，这样取样电位器中心点 和比较放大管（V8）的基极电位（Ub）升高，由于比较放大管的发射极电位是基准 电位基本不变，从而导致be结电压升高，根据三极管工作特性，三极管be结电 压升高会使集电极电位下降，所以比较放大管的集电极电位下降，这就导致 V5、V6的基极和发射极电位下降，最终使输出电压下降，保持输出电压基本不变。即：Ui UoU8bU8cU5b（U5e）J-%） U。J （输出电压基本不变）9、当电网电压降低时，使整流、滤波和输出电压降低，这样取样电位器中心点 和比较放大管（V8 ）的基极电位（UJ降低，由于比较放

11、大管的发射极电位是基准 电位基本不变从而导致 be 结电压降低，根据三极管工作特性，三极管 be 结电压 降低会使集电极电位升高，这就导致v5、v6的基极和发射极电位升高，最终使 输出电压升高，保持输出电压基本不变。即：Ui Jf Uo JfU8b JfU8c ff U5b（U5e）f-U6b（U6e） ff Uo f （输出电压 基本不变）9、当负载变小时（Rl增大），输出电压会升高（电源的外特性因素产生）。这样 取样电位器中心点和比较放大管的基极电位（ub）升高，由于比较放大管的发射 极电位是基准电位不变，从而导致 be 结电压升高，根据三极管工作特性，三极 管 be 结电压升高会使集电极

12、电位下降，所以比较放大管的集电极电位下降，这 就导致v5、v6的基极和发射极电位下降，最终使输出电压下降，保持输出电压 基本不变。即：Rl ff Uo ff U8b ff U8c Jf U5b（U5e） J-U6b（U6e） Jf U。J（输出电压 基本不变）9、当负载变大时（Rl减小），输出电压会降低（电源的外特性因素产生）。这样 取样电位器中心点和比较放大管的基极电位（ub）下降，由于比较放大管的发射 极电位是基准电位不变，从而导致 be 结电压下降，根据三极管工作特性，三极 管 be 结电压升高会使集电极电位升高，所以比较放大管的集电极电位升高下降， 这就导致v5、v6的基极和发射极电位

13、升高，最终使输出电压升高，保持输出电 压基本不变。即：Rl Jf Uo Jf U8b Jf U8c ff U5b（U5e） f-U6b（U6e） ff U。f（输出电 压基本不变）上述的工作过程是在规定变化范围之内，超出规定变化范围，电路不能正常工作。4、电路装接工艺：在掌握电路的基本原理和工作过程后，按照原理图进行电路装接。具体要求如下：91 、按照元器件配置数量和参数设置要求清点和用万用表检测，若有问题进行更 换。92 、对元器件进行除去氧化层和成型处理。93 、在电路板上（印制电路板或钮钉板）合理布局安装元器件，有极性的元器件（电 解电容；二、三极管）注意极性不要装反，注意元器件引脚高度

14、一般在 2mm-5mm 之间。元器件引脚或导线连接上不能有跨接，若确实需要跨接时要用绝缘导线连 接。94 、焊接时要符合工艺要求不能有短接和虑焊。95 、对装接好的电路进行俢整和检测，若有问题进行分析并排除。5、稳压电源电路测试：Q、测试用仪器：低频毫伏表一台；双综示波器一台；调压器交流：OV250V） 一台；指针式万用表或数字式万用表二块；滑动电阻器（0200R、2A）一只。9、测试连线图：Q、测试技术指标与说明：稳压范围：是指电网波动在土 10%（195V245V ）时，输出的直流电压基本不变（即输出的直流电压幅度下降或上升变化小于 0.5V）；带负载能力：是指负载变化（RL增大或减小）在

15、规定范围时，输出的直流电压基本 不变（即输出的直流电压幅度下降或上升变化小于 0.5V）； 最大输出电流：是指在稳压范围内，调节负载变化使输出的直流电压幅度下降 0.5V 时，电流表所指的读数； 纹波系数（纹波电压）：是指在稳压范围内由低频毫伏表测量出纹波电压值与输出 直流电压比值乘上百分数，一般小于或等于5%。94 、测试说明：通过调压器的调节模拟电网波动，载时调节R测出输出电压范围后，调节输出 电压为12V。当交流电在195V245V之间变化时，直流电压12V应输出不变。 通过负载Rl的调节模拟负载的变化，测出输出电流范围，在输出电流范围内直 流电压12V应基本不变。通过低频毫伏表测量出纹

16、波电压值。 通过示波器观看电路中不同点波形，直观了解到电路的工作过程。95 、测试步骤与要求：a、在对所安装的电路检查无错（无错装、无错接等）后，按测试连线图正确接线；b、在电路未通电时，先将调节器的输出调节到220V后，接通电源，这时观看 电路有无不正常情况，正常情况下，发光二极管指示亮；若不亮，关闭电源进行 检查分析原因排出故障。c、在上述两步骤完成无误，不接负载，调节Rp使输出电压为12V（U）。调节调 压器使交流电在195V245V之间变化时，直流电压12V输出不变。d、关闭电源后，连接负载rl和电流表。接通电源，调节模拟负载的变化，测出 输出电流范围，在输出电流范围内直流电压12V应基本不变。e、连接低频毫伏表测量出纹波电压值。f、连接示波器观看电路中不同点波形，直观了解到电路的工作过程（变压器次 级端口波形；整流后没有滤波和滤波的波形；稳压后波形。 ）g、记录测试数据，画出观看波形。