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串联型直流稳压电源实验

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  • 日期: 2013-08-31
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标签: 串联型直流稳压

串联型直流稳压电源实验 串联型直流稳压电源实验:九 串联型直流稳压电源

一, 实验目的

1, 研究单相式整流`电容滤波电路的特性。

2, 掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。

二, 实验原理

电子设备一般都需要直流电源提供电。这些直流电除了少数直接利用于电池和直流发电机外,大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。

图9-1直流稳压电源框图

  直流稳压电源由电源变压器`整流`滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图9-1所示。电网供给的交流电压U1(220V,50HZ)经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压U2,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压U3。但这样的直流输出电压,还是会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供点要求比较高的场合,还需要使用稳压电路,一保证输出直流电压更加稳定。 

图9-2  串联型稳压电源实验电路

  图9-2是分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、点燃滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管T1);比较放大器T2、R7;取样电路,基准电压R3、DW和过流保护电路T3管及电阻R4、R6、R6等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为:当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压 的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T2放大后送到调整管T1改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。

  由于在稳压电路中,调整管与负载串联,因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时,调整管会因电流过大或电压过高而损坏,所以需要对调整管加以保护。在图9-2电路中,晶体管T3、R4、R6、R6组成减流型保护电路。此电路设计在IOP=1.2IO时开始起保护作用,产生输出电流减小,输出电流减小,输出电压降低。故障排除后电路应能自动恢复正常工作。在调试时,若保护提前作用,应减少R6值;若作用迟后,则应增大R6之值。                

稳压电源的主要性能指标

1. 输出电压UO 和输出电压调节范围

UO=R1+RW+R2   (UZ+UBE2)

 R2+RW``

调节可以改变输出电压Uo。

2. 最大负载电流Icm

3. 输出电阻Ro

输出电阻Ro定义为:当输入电压Ur(稳压电路输入)保持不变,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比,即

Ro=△Uo/△Io|Ur=常数

4. 稳压系数S(电压调整率)

 稳压系数定义为;当负载保持不变,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比,即

S=△Uo/Uo∣Rl=常数

由于工程上常把电网电压波动+10%做为极限条件,因此也有将此时输出电压的相对变化△Uo/Uo做为衡量指标,称为电压调整率。

5. 纹波电压 

输出纹波电压是指在额定负载条件下,输出电压中所含交流分量的有效值(或峰值)。

三、实验设备与器件

1、可调工频电源    2、双踪示波器

3、交流毫伏表    4、直流电压表

5、直流毫安表      6、滑线变阻器200Ω 1A

7、晶体三极管 3DG6×2(9011×2),3DG12×1(9013×1)  ,

晶体二极管 IN4007×4    稳压管2CW53×1

变阻器、电容器若干

四、实验内容

1、 整流滤波电路测试

 

图9-3 整流滤波电路

按图9-3连接实验电路。将可调工频电源调至14V ,作为整流电路输入电压 U2。

1)取 Rl=240Ω  ,不加滤波电容,测量直流输出电压UL及纹波电压Uo ,并用示波器观察U2 和UL 波形,记入表9-1。

2) 取Rl=240Ω,C=470µf 重复内容1)的要求,记入表9-1。

3)取Rl=120Ω,C=470µf 重复内容1)的要求,记入表9-1。

注意

1每次改接电路时,必须切断工频电源。

2 在观察输出电压 波形的过程中,“Y轴灵敏度”选钮位置调好以后,不要再变动,否则将无法比较各波形的脉动情况。

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