免费在线年直流稳压电源实验报告 2021年直流稳压电源实验报告 PAGE / NUMPAGES 2021年直流稳压电源实验报告 《模拟电子技术》课程设计汇报 设计题目: 串联式稳压电源设计 姓 名: 学 号: 班 级: 同组姓名: 指导老师: 成 绩: 设计时间: .12.25—.1.10 摘要 直流稳压电源通常由变压器, 整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市交流电压220V变为所需要低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后, 稳压器再把不稳定直流电压变为稳定直流电压输出。本设计关键采取直流稳压组成集成稳压电路, 经过变压, 整流, 滤波, 稳压过程将220V交流电变成稳定直流电, 并实现电压在6—12V可调。 关键词: 稳压 变压 整流 试验目 （1）掌握集成稳压电源试验方法 （2）掌握用变压器、 整流二极管、 滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源 （3）掌握直流稳压电源关键性能参数及测试方法 （4）深入培养工艺素质和提升基础技能 二、 试验要求 1）用晶体管组成设计串联式直流稳压电源电路 2）要求输出: 输出直流电压Vo＝12V±0.2V 输出直流电流Io＝0-200mA 电网电压(220V)波动范围为10% 输出内阻ro＝0.1Ω 输出纹波电压Voac＝2mV 有过流保护 画出电路图, 写总结汇报《模拟电子技术课程设计》 三、 试验原理与方案选择 1、 稳压电源组成原理 直流稳压电源通常有电源变压器、 整流电路、 滤波电路及稳压电路所组成, 基础框图和波形变换以下: 电源变压器: 将电网220V交流电压变换成整流滤波电路所需低电压。 整流电路: 通常由含有单向导电性二极管组成, 常常采取单相半波、 单相全波和单相桥式整流电路。应用最为广泛是桥式整流电路, 4个二极管轮番导通, 不管正半周还是负半周, 流过负载电流方向是一致, 形成全波整流, 将变压器输出交流电压变成了脉动直流电压。 输出波形: 滤波电路: 加入电容滤波电路后, 因为电容是储能元件, 利用其充放电特征, 使输出波形平滑, 减小直流电中脉动成份, 以达成滤波目。为了使滤波效果愈加好, 可选择大电容电容为滤波电容。因为电容放电时间常数越大, 放电过程越慢, 脉动成份越少, 同时使得电压更高。 输出波形: （4） 稳压电路: 稳定输出电压。稳压电路种类很多, 包含稳压管, 串联稳压, 集成稳压器等。该试验中我们最终选择是三端式固定输出稳压器7805, 7812 2、 方案选择 串联型稳压电源有两种方案可供选择: 分立元件串联调整稳压电路和集成稳压块稳压电路。 1）分立元件串联型稳压电路 经典串联型稳压电路见下图2所表示。是由调整步骤, 比较放大步骤, 基准步骤和取样步骤所组成电压负反馈闭环系统。 取样步骤: 由R1、 R2和RP组成份压电路。它将输出电压U0改变取回一部分UF（称取样电压）送刀比较放大器基极。 基准步骤: 由限流电阻R3和稳压管DZ组成, 为比较放大器T2发射极提供一个稳定基准电压UZ 。 比较放大步骤: 由T2、 R4组成, R4为T2集电极负载电阻。比较放大器对取样电压UF和基准电压UZ差值进行放大, 去控制T1基极。 调整步骤: 由基极偏置电阻R4及调整管组成。实际它是一个射极输出器调整管T1起电压调整作用, 其C, E极间管压降UCE1受比较放大器误差电压控制, 因为起电压调整作用调整管T1与负载是串联, 故称为串联型稳压电路。 2）集成稳压块稳压电路 集成稳压器多采取串联型稳压电路, 组成框图如图3所表示。除基础稳压电路外, 常接有多种保护电路, 当集成稳压器过载时, 使其免于损坏。 图3 三端集成稳压器电路框图 因为分立串联型稳压电路输出电流比较大, 稳压精度较高, 应用广泛, 满足本设计指标要求, 故本试验采取分立元件串联调整稳压电源。 最终电路图设计 四 、 材料清单: 整流二极管 1n4001 4只 电解电容 1000u/25V 2只 三极管 9013 4只 大功率三极管 3A/50V 1只 红色发光二极管 1只 大电阻: 2.7Ω/1W 1只 1/4W电阻: 510Ω, 1.5K, 2K , 5.6K, 10K, 各1只 电位器（可调电阻）: 2.5 2只 瓷片电容: 0.01μ 2只 变压器: 15V/220V 5W 1只 80×100mm2 万能印刷板 1块 导线、 焊锡若干 二芯带插头电源线根 五、 元件参数计算 （1）整流电路参数 输出电压平均值: 输出电流平均值: 平均整流电流: 最大反向电压: 整流二极管选择（考虑电网%波动）: 六、 安装与调试 1．元器件识别与检测 在将元器件插装到印制电路板上之前, 应对所装配元器件进行识别与检测, 保留合格品, 更换不合格品。 2．元器件插装和焊接 1） 首先在通用板上布局好各元器件焊接位置。 2） 焊接次序: 电阻、 二极管、 IC插座、 三极管、 电容器, 逐一焊接。先焊平面, 后焊立体, 标准是有利于焊接。要求卧装水平、 竖装垂直、 相同元件等高。要尤其注意元器件安装方向! 元件安装高度是否适中。 3）焊接关键点: 将元件整形后插入对应位置, 电路板平放在台面上, 一手握烙铁对焊盘和引脚同时接触预热, 另一手持焊锡丝与焊盘处烙铁接触, 使锡丝熔化, 当锡丝熔化一定量时（多了不好少了不行）, 立刻将锡丝离去, 烙铁继续保持少许时间, 让焊锡围绕焊盘自由流动, 形成一个完全覆盖焊盘钟形（忌讳球形）焊点。切勿将焊锡先溶化在烙铁上再去焊接, 这么锡丝里助焊剂在未焊接前先挥发了, 不利于焊接, 而且焊点没有光泽。 4）根据接线要求位置, 将连接线焊接到对应插孔。注意导线）剪脚: 元件焊好后, 将多出引脚剪掉, 剪脚后焊点应露出引脚0.5-1mm。 6）检验元件有没有错焊、 漏焊, 引脚是不是正确无误。 7）通电测试。 3．通电调试与故障排除 通电调试前, 应将焊好电路板认真检验, 看看各个元器件有没有插错, 电容极性是不是正确, 三极管（或集成块）管脚是否正确, 整流二极管接反了没有, 确定无误后再通电调试。 通电观察: 通电后别急于测量电气指标, 而要观察电路有没有非正常现象, 比如有没有冒烟现象, 有没有异常气味, 手摸晶体三极管（或集成电路）外封装, 是否发烫等。假如出现非正常现象, 应立刻关断电源, 待排除一些故障后再通电。 4．直流稳压电源关键技术指标测试 （1）输出电压可调范围测量 按电路图所表示接线通电, 用螺丝刀调整电路中电位器大小, 用万用表直流电压档测量电源输出电压值, 统计对应输出电压UOmin和UOmax。则该稳压电源输出电压可调范围为UOmin ~ UOmax 。 （3）输出电阻Ro 将输入端短接, 在输出端加一个直流电源U, 用万用表直流电流档测量输出端电流I,输出电阻R=U/I. （4）最大输出电流和输出保护电流测量 按图接好电路, 在空载下调整电路板上电位器, 用万用表测量输出端电压, 使输出端电压为12V。在输出端接一个负载电位器, 通电, 用螺丝刀调整负载电位器, 用万用表电流档测量负载电位器上电流, 测出最大输出电流。 五、 结论与心得 首次接触这些电子元器件, 刚开始制作无从下手, 购置到工具后没有急着制作。第一步, 查找电路试验设计有关的资料, 了解试验原理, 确定好试验设计的具体方案, 画出电路图, 认真分析电路图并进行有关计算。 第二步, 先是查找资料及说明书, 在网上看操作视屏, 了解万用表、 电烙铁等工具使用方法。 第三步, 接着就是用万用表以及网上查找资料识别和测量电子元器件相关信息。 第四步, 就是开始将元器件焊接到电路板上。 第五步, 仔细检验焊接结果后通电测试。 其中第四步焊接我感觉对初学者有些难度, 缺乏焊接经验。对电烙铁选择, 使用, 以及在焊接中锡丝融化多少才适宜, 烙铁头接触锡丝以及元器件时间长短, 还有助焊剂松香搭配使用, 元件剪脚等都会影响焊接结果。我们整整花了5个多小时焊接才大致完成焊接过程。 在这次制作试验中我学到了很多东西, 对此也很感爱好, 也学到了不少焊接经验, 学会对部分简单元器件识别与检测, 了解了部分工具使用方法。最令我感到有成就感是在大家很多测试不成功电路板中我们电路板直接一次性经过测试, 绝对没改接。唯一感到有所遗憾是电路板焊接反了。 这么试验培养了我们动手能力, 所谓熟能生巧, 在布线, 焊接, 检验电路多种方面我们都有很大提升。一个试验只要认认真真地对待, 不管结果怎样, 我们肯定会有收获。 六、 参考文件 [1] 童诗白, 华成英主编. 模拟电子技术基础[第四版]. 高等教育出版社, . [2] 陈大钦. 电子技术基础试验（电子电路试验, 设计, 仿真）, 高等教育出版社 [3] 上网查找资料

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