直流稳压电源实训.docx

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1、直流稳压电源实训电路实训计划 一、 课程性质： 模拟电路实训是类似于电子工程设计，其内涵是收集、消化资料、方案论证，指标分配，工程估算，组装调试，撰写设计报告书等内容。通过课程设计加深对所学知识的理解，提高对在模拟电路中所学知识的应用能力、熟悉的工程估算的方法与技巧，通过设计课题的组装调试对安装工艺、调试工艺有所了解，同时掌握常用仪器仪表的使用方法和技能技巧，所以模拟电路课程设计是理论与实践相结合的综合练习。 二、 目的与要求： 掌握常用元器件的选用和检测； 熟悉单元电路安装，以及调试的方法； 较熟练地掌握万用表，直流电源、毫伏表、示波器的使用方法； 掌熟悉焊接工具的使用方法和手工焊接工艺的基

2、本要求； 掌握串联型稳压电源的检测； 熟悉串联型稳压电源的性能。 制作输出电压为12V，功率为1W的直流电源。 初步养成文明安全生产习惯。 三、 实训课题： 安装调试直流稳压电源 12V 1W 1、输出电压范围：DC 1014V 2、输入电压范围：AC 198242V 3、电压调整率：30% 4、输出纹波电压：20mV 四、 实训地点： 模拟电路实验室或电工电子实验室 1 五、 实训过程安排： 时间 主要内容 讲解实训课题要求与实训制度要求 星期一 识别元器件 阅读、查阅相关直流电源的工作原理 画出框图，进行指标，选择电路，选择元器件 焊接工具使用方法，焊接工艺练习，焊接星期三 所选的直流电源

3、电路 星期二 星期四 焊接电路及调试 焊接电路及调试及修正 星期五 撰写实训报告、心得体会 六、设备、工具与器材： 1、示波器、毫伏表、电流表，万用表各1台； 2、元器件一批； 3、相关的焊接工具和材料。 七、成绩评定： 出勤率：20% 完成情况与实训报告：50% 正确使用设备和工具：20% 文明安全生产习惯：10% 八、说明： 实训报告书的内容为：查阅资料、电路选择、元器件选用和明细表，另加元器检测焊接的心得体会。 综合实训：直流稳压电源的制作 一、 实训目的和要求 1、 2、 3、 指导老师 备注 掌握常用元器件的选用和检测； 熟悉单元电路安装，以及调试的方法； 较熟练地掌握万用表，直流电

4、源、毫伏表、示波器的使用方法； 2 4、 5、 6、 7、 8、 掌熟悉焊接工具的使用方法和手工焊接工艺的基本要求； 掌握串联型稳压电源的检测； 熟悉串联型稳压电源的性能。 制作输出电压为12V，功率为1W的直流电源。 初步养成文明安全生产习惯。 二、 实训器材 2、示波器、毫伏表、电流表，万用表各1台； 3、元器件一批； 4、相关的焊接工具和材料。 三、 电源工作原理 1、 整 流 基准电压 2、电路工作原理及元器件的作用 电路如下图所示，电源变压器T1变压之后，次级输出的低压交流电，经过整流二极管V1V4整流，电容器C1滤波，获得直流电，输送到稳压部分。稳压部分由调整管V5、比较放大管V6

5、及起稳压作用的二极管V7和取样微调电位器R7等组成 晶体管集电极与发射极之间的电压降简称管压降。调整管上的管压降是可变的，当输出电压有减小的趋势，管压降会自动地变小，维持输出电压不变；当输出电压有增大的趋势，管压降又会自动地变大，维持输出电压不变。调整管的调整作用是受比较放大管V6控制的，直流输出电压经过R3、R5和微调电位器R7的分压，输出电压的一部分加到V6的基极和地之间。由于V6的发射极对地电压是通过二极管V7稳定的，可以认为V6的发射极对地电 输出 工作原理框图 串联型稳压电源的工作原理框图如下图所示： 调整管 直流输出 比较放大器 取样电路 3 压是不变的，这个电压叫做基准电压。这样

6、V6基极电压的变化就反映了输出电压的变化。 如果直流输出电压有减小趋势，V6基极发射极之间的电压也要减小，这就使V6的集电极电流减小，集电极电压增大。由于V6的集电极和V5的基极是直接耦合的，V6集电极电压增大，也就是V5的基极电压增大，这就使复合调整管加强导通，管压降减小，维持输出电压不变。同样，如果输出电压有增大的趋势，通过V6的作用又使复合调整管的管压降增大，维持输出电压不变。 V7是稳压二极管，利用它的稳压特性来进行稳压。R2是V7限流电阻。R1是V6的集电极负载电阻，又是调整管基极的偏流电阻。C1是考虑到在市电电压降低的时候，为了减小输出电压的交流成分而设置的。C2起滤波作用，是为了

7、降低稳压电源的输出纹波。 四、 主要技术指标 1、输出电压范围：DC 1014V 2、输入电压范围：AC 198242V 3、电压调整率：30% 4、输出纹波电压：20mV 五、 电路板装配及要求 1、元器件的安装 印制电路板装配是用来表示元器件及零部件、整件与印制电路板连接关系的图样。主要包括元器件的安装和焊接两个方面的内容。在焊接前必须画一张与电路板大小的原理图，并且贴在板的上面。 在PCB装配图的绘制和元器件的安装过程中，要遵循下面的要求： 安装的元器件必须经过检验合格。 1）、 装配图上的元器件一般以图形符号表示，有时也可用简化的外形轮廓表示。采用外形轮廓表示时，应标明与装配方向有关的

8、符号、代号和文字等。 2）、元器件安装要进行焊前清洁工作，元器件的安装顺序应该按照先安装体积小的元器件，再安装体积较大的元器件；并按照从左到右，从上到下的顺序。 3）、在安装带有极性的元器件时，应注意其方向；元器件表面有标注的，要使标注朝上；各器件的安装应整齐、规范。 4 2、元器件的焊接 焊接的工艺过程一般可按照五个步骤进行： 第一步，焊前准备。用刮刀、砂纸或助焊剂除去元器件表面的氧化层，以保持焊前清洁。 第二步，焊件装配。将元器件按工艺要求插装到PCB板上。 第三步，加热焊接。焊接的过程可以通过手工或自动焊接进行。 第四步，焊后清理。用无水酒精或香蕉水清洁焊点周围的焊剂残留物。 第五步，质

9、量检查。包括外观检查和电气性能检查。 对于元器件的焊接，应遵循如下的要求： 1）保持烙铁头的清洁。 2）增加烙铁头与元件的接触面积来加快传热。 3）加热要靠焊锡桥，也就是说要保持烙铁头上有少量焊锡，作为加热时烙铁头与焊件之间传热的桥梁。 4）在焊锡凝固之前不能动，以免造成焊点结构疏松或虚焊。 5）焊锡、焊剂的用量要适当。一般说来，焊锡丝的直径要小于焊盘的直径。 6）不要使用烙铁头作为运输焊锡的工具。一方面，待焊件没有预热；另一方面，会造成助焊剂的过高温度而碳化。 7）最重要的是，要掌握焊接的温度和加热时间。焊接的温度过低或加热时间不够，会造成焊料不能充分浸润焊件，形成虚焊；反之，除了可能会造成

10、元器件损坏以外，还会造成助焊剂的碳化和损伤PCB板。 六、电路板的调试 由于电路设计的近似性、元器件的离散性和装配工艺的局限性， 电子产品装配完成以后都需要进行不同程度的调试。电子产品的调试过程包括研制阶段调试和生产阶段调试两个方面的内容，在这里主要是针对后一个方面的调试。调试过程大致分以下六个步骤。 第一步、通电前的检查：检查插件是否正确、焊点是否有虚焊和短路、仪器的连接和工作状态是否正常等。 第二步、测量电源电压：检查供电电压是否正常。 第三步、接通电源进行观察：看有无冒烟、异味、元件发烫等现象，如果存在，则关断电源，重新检查。 第四步、单元电路的调试：针对电源的几个部分进行分块进行调试。

11、 第五步、测试整机性能指标：是否与设计目标相一致，若不一致，则检查再进行上一步的操作，直到与设计目标一致。 1、接上负载，调整调压器，使交流输入电压保持220V，调节RL，使直流电源输出电流100mA,调节R4的大小，记录电压调节范围的数据并记录在表6-1中。 2、断开负载RL，检查调整管V5的管压降VCE。用调压器将输入电源电压逐渐调到额定最大值，再调节R4使电源直流输出电压最低，测量VCE的数据并记录在表6-1中。 5 3、接上负载，调节RL至满载，将输入电源电压逐渐调到额定最小值，再调节R4使电源直流输出电压最高，测量VCE的数据并记录在表6-1中。 4、测量纹波电压 纹波电压是指在直流

12、输出电压VL上的交流成分有效值，把示波器置于适当量程，并接在输出端，当交流输入电压为AC220V时，调节RL使直流电源输出到100mA时，从示波器读出纹波电压有效值，并把测量数据记录在表6-1中。 表6-1 测试项目 VCE最小值 VCE最大值 稳压输出调节范围 实测数据 纹波电压 5、测试电路稳压性能 、测算电压调整率。保持负载电流100mA不变，调整调压器使交流输入电压的大小改变，从电压表上读出直流输出的变化值，并记录在表6-2中。 表6-2 额定输出电压VL 额定输出电流IL 输入电压变动10% 198V 242V 对应的直流输出电压VL 输出电压的变化率VL 电压调整率=VL/VL10

13、0% 正向 反向 一般取输出电压的10%，即198V242V，测出相应的输出电压VL ，则VL=VL - V L 并按公式100%计算出正向和反向电压调整率。 、测算电流调整率。调整调压器使交流输入电压保持220V不变，调整R4和R7使直流输出电压为12V和额定输出电流100mA。断开负载RL使IL=0，从电压表上读出直流输出的变化值，并记录在表6-3中。 表6-3 额定输出电压VL 额定输出电流IL的变化 对应的直流输出电压 VL 输出电压的变化率VL 电压调整率=VL/VL100% 七、检修方法 在调试过程中若出现故障可按下面介绍的方法进行检修。 1、测V5的基极电压 用万用表电压挡按下图

14、所示步骤测量电压，把测出来的数据进行分析比较，从而判断故障的所在，对故障进行排除。 2、测整流后的输出电压 桥式整流后的电压是整流前的0.9倍，如果低或无电压，则其中的某个二极管损坏。 6 0 100mA 3、测纹波电压 如果纹波电压较高，说明滤波电容C1或C2出现问题，电容损坏或电容值太小。 V5损坏，无输出 V6开路或截止，输出高 测V5的基极电压，其值比直流输出约高0.7V左右 过高 相等 过低 V7击穿损坏，短路 不能稳压 V7损坏，开路 V5的c-e极短路，输出高，不可调 R1开路。无输出 R2开路。输出低或为0 附表 序号 1 2 3 4 5 6 6 7 8 9 电阻 电阻 电阻 可调电阻 二极管 稳压二极管 三极管 三极管 电解电容 电解电容 名称 型号与规格 RT0.25-2K-10% RT0.25-680-10% RT0.25-1K-10% WHW0.5-470-5% 1N4007 2CW53 2SC2655 S9011 CD11 470uF/25V CD11 220uF/25V 数量 1 1 2 1 4 1 1 1 1 1 V6短路或饱和，输出低 参考价格 备注 7