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1、项目名称：+5V稳压电源输出电源电路图+/-12V稳压电源输出电源电路图电路原理：+5V1：整流电路：将正弦交流电源电压变换为符合整流需要的电压。2:整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件（晶体二极管、晶闸管），将交流电压变换为单向脉动电压。3:滤波电路（第一次滤波，第二次滤波）： 减小整流电压的脉动程度，使输出电压成为比较平滑的直流电压。4:稳压电路：在交流电源电压波动或负载变化时，使直流输出电压稳定。+/-12V1：整流电路：将正弦交流电源电压变换为符合整流需要的电压。2:整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件（晶体二极管、晶闸管），将交流电压变换为单向脉动电压。3:滤波电路（第一次滤
2、波，第二次滤波）： 减小整流电压的脉动程度，使输出电压成为比较平滑的直流电压。4:稳压电路：在交流电源电压波动或负载变化时，使直流输出电压稳定。电路资料：+5V熔断器：熔断器原理与作用熔断器其实就是一种短路保护器，广泛用于配电系统喝控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。 熔断器一种简单而有效的保护电器。在电路中主要起短路保护作用。 熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管(绝缘座)组成。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。 常用的熔断器 （1）插入式熔断器 如图1所示，它常用于380V及以下电压等级的线路末端，作为配电支线或电气设备的短
3、路保护用。 图1 插入式熔断器 1-动触点 2-熔体 3-瓷插件 4-静触点 5-瓷座 （2）螺旋式熔断器 如图2所示。熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。 图2 螺旋式熔断器 1-底座 2-熔体 3-瓷帽 （3）封闭式熔断器 封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。无填料密闭式熔
4、断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下，600A以下电力网或配电设备中。 图3 无填料密闭管式熔断器 1-铜圈 2-熔断管 3-管帽 4-插座 5-特殊垫圈 6-熔体 7-熔片 （4）快速熔断器 它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。 5）自复熔断器 采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，
5、从而限制了短路电流。当短路电流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。工作时，熔断器串连在被保护的电路中。当电路发生短路或严重过载时，熔断器中的熔断体将自动熔断，起到保护作用，最常见的就是保险丝。参数选择(1)熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。(2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。(3)熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流。用以保证切断故障电流时，不致烧毁
6、熔断器。(4)熔件的额定电流应按下列三个条件选择：按正常工作条件选择：电动机起动电流可达(48)IeD，起动持续时间约为510s。在此条件下，熔断器既不应老化，也不能熔断。具体的熔断器特性应按生产厂家供给的曲线，由试验得知，熔断器的额定电流约为最大通过电流的一半时，可满足上述要求。熔件的额定电流可按下式选择IerjIq/K式中Iq-电动机起动电流，一般为(48)IeD即为电动机额定电流的48倍。K-比例系数。一般为1.52.5。对不经常起动的电动机，取2.5，对频繁起动的电动机应取1.5。绕线式电动机起动电流较小，所取系数可降低为1.25。应按与控制电器在时间上相互配合选择：当熔断器与电磁接触
7、器配合使用时，应保证熔断器先切断短路或过载电流，接触器在其后空载断开。已知接触器动作时间为0.040.06s。为此，要求熔断器的熔断时间为0.020.03s，其可靠系数可达Kk=(0.04-0.06s/0.02-0.03)=2根据熔丝熔断试验，当短路电流达(2025)Ierj时，其熔断时间能满足0.020.03s。故按下式选取熔体电流。IerjIdmax/2025式中Idmax-通过熔断器的最大短路电流断路器,俗称空气开关,也是一种短路保护器,当过流时,它会自动跳闸,起到保护作用;熔断器、断路器都是保护电器。但它们不是一样.断路器是总称，它分为两种框架式断路器和塑料外壳式断路器。框架式断路器俗
8、称万能断路器；塑料外壳式断路器俗称空气开头。他们具有短路和过载保护，可重复使用。寿命一般在几千次到几万次。熔断器是靠熔体熔化保护线路的一种电器，不可重复使用。保护以后需要更换熔体。二极管：二极管原理几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流
9、子的扩散电流增加引起了正向电流。 当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。电解电容：- 电解电容在电路中的作用1，滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出
10、端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001-0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰2，耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。二、电解电容的判断方法电解电容常见的故障有，容量减少，容量消失、击穿短路及漏电，其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起，而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用万用表
11、的电阻档进行测量具体方法为：将电容两管脚短路进行放电，用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表，用数字式万用表测量时表笔互调)，正常时表针应先向电阻小的方向摆动，然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢，说明电容的容量越大，反之则说明电容的容量越小如表针指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阻指示值很小或为零，则表明此电容已击穿短路因万用表使用的电池电压一般很低，所以在测量低耐压的电容时比较准确，而当电容的耐压较高时，打时尽管测量正常，但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象三、电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性，因此在电路中使用时不能
12、颠倒联接。在电源电路中，输出正电压时电解电容的正极接电源输出端，负极接地，输出负电压时则负极接输出端，正极接地当电源电路中的滤波电容极性接反时，因电容的滤波作用大大降低，一方面引起电源输出电压波动，另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热当反向电压超过某值时，电容的反向漏电电阻将变得很小，这样通电工作不久，即可使电容因过热而炸裂损坏2加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压，在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量，在设计稳压电源的滤波电容时，如果交流电源电压为220时变压器次级的整流电压可达22V，此时选择耐压为25V的电解电容一般可以满足要求但是，假如交流电源电压波动
13、很大且有可能上升到250V以上时，最好选择耐压30V以上的电解电容。3，电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件，以防因受热而使电解液加速干涸4、对于有正负极性的信号的滤波，可采取两个电解电容同极性串联的方法，当作一个无极性的电容。5.电容器外壳、辅助引出端子与正、负极 以及电路板间必须完全隔离。电容：电容详细说明书（文件过大，以链接形式出现）7805：7805资料（文件过大，以链接形式出现）电阻：电阻资料（文件过大，以链接形式出现）发光二极管:它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。 发光二极管的核
14、心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色 铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线 铝磷化镓(AlGaP)-
15、绿色 磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红色，橙色，黄色，绿色 磷砷化镓(GaAsP)-红色，橘红色，黄色 磷化镓(GaP)-红色，黄色，绿色 氮化镓(GaN)-绿色，翠绿色，蓝色 铟氮化镓(InGaN)-近紫外线，蓝绿色，蓝色 碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色 硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中) 蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色 zincselenide(ZnSe)-蓝色 钻石(C)-紫外线 氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波长为远至近的紫外线。+/-12V熔断器：熔断器原理与作用熔断器其实就是一种短路保护器，广泛用于配电系统
16、喝控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。 熔断器一种简单而有效的保护电器。在电路中主要起短路保护作用。 熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管(绝缘座)组成。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。 常用的熔断器 （1）插入式熔断器 如图1所示，它常用于380V及以下电压等级的线路末端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。 图1 插入式熔断器 1-动触点 2-熔体 3-瓷插件 4-静触点 5-瓷座 （2）螺旋式熔断器 如图2所示。熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设
17、备中。螺旋式熔断器。分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。 图2 螺旋式熔断器 1-底座 2-熔体 3-瓷帽 （3）封闭式熔断器 封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下，600A以下电力网或配电设备中。 图3 无填料密闭管式熔断器 1-铜圈 2-熔断管 3-管帽 4-插座 5-特殊垫圈 6-熔体 7-熔片 （4）快速熔断器 它主要用于半导
18、体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。 5）自复熔断器 采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路。其优点是不必更换熔体，能重复使用。工作时，熔断器串连在被保护的电路中。当电路发生短路或严重过载时，熔断器中
19、的熔断体将自动熔断，起到保护作用，最常见的就是保险丝。参数选择(1)熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。(2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。(3)熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流。用以保证切断故障电流时，不致烧毁熔断器。(4)熔件的额定电流应按下列三个条件选择：按正常工作条件选择：电动机起动电流可达(48)IeD，起动持续时间约为510s。在此条件下，熔断器既不应老化，也不能熔断。具体的熔断器特性应按生产厂家供给的曲线，由试验得知，熔断器
20、的额定电流约为最大通过电流的一半时，可满足上述要求。熔件的额定电流可按下式选择IerjIq/K式中Iq-电动机起动电流，一般为(48)IeD即为电动机额定电流的48倍。K-比例系数。一般为1.52.5。对不经常起动的电动机，取2.5，对频繁起动的电动机应取1.5。绕线式电动机起动电流较小，所取系数可降低为1.25。应按与控制电器在时间上相互配合选择：当熔断器与电磁接触器配合使用时，应保证熔断器先切断短路或过载电流，接触器在其后空载断开。已知接触器动作时间为0.040.06s。为此，要求熔断器的熔断时间为0.020.03s，其可靠系数可达Kk=(0.04-0.06s/0.02-0.03)=2根据
21、熔丝熔断试验，当短路电流达(2025)Ierj时，其熔断时间能满足0.020.03s。故按下式选取熔体电流。IerjIdmax/2025式中Idmax-通过熔断器的最大短路电流断路器,俗称空气开关,也是一种短路保护器,当过流时,它会自动跳闸,起到保护作用;熔断器、断路器都是保护电器。但它们不是一样.断路器是总称，它分为两种框架式断路器和塑料外壳式断路器。框架式断路器俗称万能断路器；塑料外壳式断路器俗称空气开头。他们具有短路和过载保护，可重复使用。寿命一般在几千次到几万次。熔断器是靠熔体熔化保护线路的一种电器，不可重复使用。保护以后需要更换熔体。二极管：二极管原理几乎在所有的电子电路中，都要用到
22、半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。 晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。 当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。 当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生
23、载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。电解电容：- 电解电容在电路中的作用1，滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为0.001-0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰2，耦合作用：在低频信号的
24、传递与放大过程中，为防止前后两级电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合为了防止信号中韵低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。二、电解电容的判断方法电解电容常见的故障有，容量减少，容量消失、击穿短路及漏电，其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起，而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量具体方法为：将电容两管脚短路进行放电，用万用表的黑表笔接电解电容的正极。红表笔接负极(对指针式万用表，用数字式万用表测量时表笔互调)，正常时表针应先向电阻小的方向摆动，然后逐渐返回直至无穷大处。表针的摆动幅度越大或
25、返回的速度越慢，说明电容的容量越大，反之则说明电容的容量越小如表针指在中间某处不再变化，说明此电容漏电，如电阻指示值很小或为零，则表明此电容已击穿短路因万用表使用的电池电压一般很低，所以在测量低耐压的电容时比较准确，而当电容的耐压较高时，打时尽管测量正常，但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象三、电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性，因此在电路中使用时不能颠倒联接。在电源电路中，输出正电压时电解电容的正极接电源输出端，负极接地，输出负电压时则负极接输出端，正极接地当电源电路中的滤波电容极性接反时，因电容的滤波作用大大降低，一方面引起电源输出电压波动，另一方面又因反向通电使此时相当于
26、一个电阻的电解电容发热当反向电压超过某值时，电容的反向漏电电阻将变得很小，这样通电工作不久，即可使电容因过热而炸裂损坏2加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压，在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量，在设计稳压电源的滤波电容时，如果交流电源电压为220时变压器次级的整流电压可达22V，此时选择耐压为25V的电解电容一般可以满足要求但是，假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V以上时，最好选择耐压30V以上的电解电容。3，电解电容在电路中不应靠近大功率发热元件，以防因受热而使电解液加速干涸4、对于有正负极性的信号的滤波，可采取两个电解电容同极性串联的方法，当作一个无极性的电容。
27、5.电容器外壳、辅助引出端子与正、负极 以及电路板间必须完全隔离。电容：电容详细说明书（文件过大，以链接形式出现）7812: 7812资料（文件过大，以链接形式出现）7912: 7912资料（文件过大，以链接形式出现）电阻：电阻资料（文件过大，以链接形式出现）发光二极管:它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。 发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以
28、光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。 以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色 铝砷化镓(AlGaAs)-红色及红外线 铝磷化镓(AlGaP)-绿色 磷化铝铟镓(AlGaInP)-高亮度的橘红色，橙色，黄色，绿色 磷砷化镓(GaAsP)-红色，橘红色，黄色 磷化镓(GaP)-红色，黄色，绿色 氮化镓(GaN)-绿色，翠
29、绿色，蓝色 铟氮化镓(InGaN)-近紫外线，蓝绿色，蓝色 碳化硅(SiC)(用作衬底)-蓝色 硅(Si)(用作衬底)-蓝色(开发中) 蓝宝石(Al2O3)(用作衬底)-蓝色 zincselenide(ZnSe)-蓝色 钻石(C)-紫外线 氮化铝(AlN),aluminiumgalliumnitride(AlGaN)-波长为远至近的紫外线。测试步骤：第一步：做好实验的相关准备。第二步：连接电源，调试变压器是否工作正常。第三步：将测试电路与变压器连接，确保连接正确。第四步：(+5V)调节好万用表，先用红色表笔连接测试电路的输出正极，黑色表笔连接测试电路的输出负极；然后表笔对换再测试。观察指示灯是
30、否亮且发光正常；万用表显示的电压是否与实际输出相符;(+/-12V) 调节好万用表，先用红色表笔连接测试电路的输出正极，黑色表笔连接测试电路的输出负极；调节好万用表，分别用红表笔连接测试电路的正负极，黑表笔连接一个中位点测试。观察指示灯是否亮且发光正常；万用表显示的电压是否与实际输出相符。第五步（附加）：如果电路出现异常，请及时关闭电源，检查电路。项目总结:在2012-10-8至2012-10-18分别在F3-109,E2-301对5V,+/-12V稳压电源电路进行了有关的认识，理解，制作，测试等相关工作。对部分元件不是很熟悉，（例如7912）。电路的制作中存在对元件的连接上的失误，出现短路，元件接反。以上原因大多出自工作不细心，急躁，经验不足等，同时也对实验有了更深入的认识。
