直流稳压电源实验ppt课件

2024/7/29直流稳压电源直流稳压电源2023/8/18直流稳压电源直流稳压电源22024/7/29一、实验目的实验目的1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。2、了解三端集成稳压器的应用及特性。22023/8/18一、实验目的一、实验目的1、研究单相桥式整流、电容滤、研究单相桥式整流、电容滤32024/7/29二、准备知识模拟电子技术实验箱 变压器变压器 桥式整流器桥式整流器 三端式稳压器三端式稳压器78127812负载电阻负载电阻滤波电容滤波电容 C1、C2电容器电容器C C3 3、C4 41K1K电位器电位器32023/8/18二、准备知识模拟电子技术实验箱二、准备知识模拟电子技术实验箱 变压器变压器 42024/7/29二、准备知识准备知识实验线路实验线路实验单元电路实验单元电路变压器变压器 桥式整流器桥式整流器IN40074 IN40074 滤波电容滤波电容 C1滤波电容滤波电容 C2电容器电容器C3C3电容器电容器C4C4负载电阻负载电阻1K1K电位器电位器三端式稳压器三端式稳压器78127812INGNDOUT123注：注：桥式整流器、桥式整流器、滤波电容具有电滤波电容具有电极性极性+S S+42023/8/18二、准备知识实验线路实验单元电路变压器二、准备知识实验线路实验单元电路变压器 52024/7/29三、实验原理交流变脉交流变脉动的直流动的直流减小脉动减小脉动1)1)负载变化输出电负载变化输出电压基本不变；压基本不变；2)2)电网电压变化输电网电压变化输出电压基本不变。出电压基本不变。直流电源是能量转换电路，将直流电源是能量转换电路，将220V220V（或（或380V380V）50Hz50Hz的的交流电转换为直流电。交流电转换为直流电。半波整流半波整流全波整流全波整流 在分析电源电路时要特别注意的两个问题：允许电网在分析电源电路时要特别注意的两个问题：允许电网电压波动电压波动1010，且负载有一定的变化范围。，且负载有一定的变化范围。改变电压值改变电压值通常为降压通常为降压52023/8/18三、实验原理交流变脉动的直流减小脉动三、实验原理交流变脉动的直流减小脉动1)62024/7/29三、实验原理桥式整流电路1.1.电路结构电路结构a+Tuou2bRLioD1D2D3D4u12.工作原理u u2 2 正半周正半周时：时：3.工作波形u2 tOuDttuD2uD4二极管二极管D D1 1、D D3 3 导通，导通，D D2 2、D D4 4 截截止止 。62023/8/18三、实验原理三、实验原理桥式整流电路桥式整流电路1.电路结构电路结构72024/7/29三、实验原理桥式整流电路1.1.电路结构电路结构a+Tuou2bRLioD1D2D3D4u12.工作原理u u2 2负负半周半周时时:u tOuDttuD2uD4uD1uD3OiD1iD3iD2iD4二极管二极管D D2 2、D D4 4 导通，导通，D D1 1、D D3 3 截截止止 。3.工作波形72023/8/18三、实验原理三、实验原理桥式整流电路桥式整流电路1.电路结构电路结构82024/7/29三、实验原理桥式整流电路4 4、输出电压及输出电流的平均值、输出电压及输出电流的平均值82023/8/18三、实验原理三、实验原理桥式整流电路桥式整流电路4、输出电压及、输出电压及92024/7/29三、实验原理电容滤波电路工作原理工作原理充电充电由于压差小，放电速度由于压差小，放电速度与正弦波下降速度相似与正弦波下降速度相似按指数规律下降按指数规律下降滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。92023/8/18三、实验原理三、实验原理电容滤波电路工作原理充电由电容滤波电路工作原理充电由102024/7/29三、实验原理电容滤波电路 C C 越大，越大，R RL L越大，越大，放电放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。将越大，曲线越平滑，脉动越小。若变压器和整流电路的内阻较大时若变压器和整流电路的内阻较大时 t tu uO OO O 2 2 输出电压平均值会减小输出电压平均值会减小负载的影响负载的影响当当R RL L减小时减小时放电时间常数放电时间常数 =R RL LC C 越小越小输出电压平均值越低输出电压平均值越低102023/8/18三、实验原理三、实验原理电容滤波电路电容滤波电路 C 越大，越大，112024/7/29输出电压：输出电压：5V5V、6V6V、9V9V、12V12V、15V15V、18V18V、24V24V输出电流：输出电流：1.5A 1.5A（W7800W7800）、）、0.5A0.5A（W78M00W78M00）、）、0.1A 0.1A（W78L00W78L00）1 1输入端输入端INPUTINPUT2 2公共端公共端GNDGND3 3输出端输出端OUTPUTOUTPUT三端集成稳压器三端集成稳压器78系列三端式稳压器输出正极性电压，若要求负极性输出电压，可选用79 系列稳压器 三、实验原理三、实验原理集成线性稳压电路集成线性稳压电路112023/8/18输出电压：输出电压：5V、6V、9V、12V、1122024/7/29（2）基本应用消除高频噪声消除高频噪声保护二极管，使保护二极管，使C Co o不不通过稳压器放电通过稳压器放电抵销长线电感效应，抵销长线电感效应，消除自激振荡消除自激振荡 将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串类型稳压电路。负载电阻，构成串类型稳压电路。三、实验原理集成线性稳压电路122023/8/18（2）基本应用消除高频噪声保护二极管，）基本应用消除高频噪声保护二极管，132024/7/29三、实验原理三、实验原理主要性能指标主要性能指标 稳压电源的主要性能指标有输出电压UO，最大负载电流IOM，输出电阻RO，稳压系数（电压调整率）S，纹波电压等。输出电阻RO定义为：当输入电压UI保持不变时，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；稳压系数定义为：当负载保持不变时输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。即 本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压器W7812，它的主要参数有：输出直流电压 Uo12V，输出电流 L:0.1A，M:0.5A，电压调整率 10mV/V，输出电阻 R00.15，输入电压UI的范围1517V。因为一般UI要比 U0大35V，才能保证集成稳压器工作在线性区。132023/8/18三、实验原理三、实验原理主要性能指标主要性能指标 稳压电源稳压电源142024/7/29四、实验内容四、实验内容1、整流滤波电路测试1、按图接线,闭合S开关。将变压器变压器14V输出端作为整流电路整流电路输入电压U2，A、连接240（8W）负载电阻RL。B、数字万用表数字万用表直流电压直流电压档档测量直流输出电压ULC、用示波器观察uL波形 2、RL=240，不加滤波电容 直流电压直流电压档测量档测量U23、RL=240,加470F滤波电容C1.重复重复2步骤并填步骤并填表表 4、RL=1K,加470F滤波电容C1.重复重复2步骤并填步骤并填表表 数据和波形记录数据和波形记录(U2=V)S S 交流电压交流电压档测量档测量+1、按图接线,闭合S开关。将变压器变压器14V输出端作为整流电路整流电路输入电压U2，数字万用表数字万用表交流电压交流电压档档测量并记录U2。142023/8/18四、实验内容四、实验内容1、整流滤波电路测试、整流滤波电路测试1、按、按152024/7/29四、实验内容四、实验内容2、集成稳压器电路性能测试-稳压系数S的测量 1、按图接线，取RL=240。2、改变整流电路的输入电压Ui（模拟电网电压波动）直流电压直流电压档测量档测量UiS S A、将变压器变压器10V输出端作为整流电路整流电路输入电压UiB、将变压器变压器14V输出端作为整流电路整流电路输入电压Ui，测量并记录Ui，Uo，方法同A交流电压交流电压档测量档测量数字万用表数字万用表交流电压交流电压档档测量并记录Ui。数字万用表数字万用表直流电压直流电压档档测量并记录Uo。C、将变压器变压器17V输出端作为整流电路整流电路输入电压Ui，测量并记录Ui，U0，方法同A注：注：U UL L用数字万用用数字万用表表直流电压直流电压档测量档测量注：注：U U2 2用数字万用用数字万用表表交流电压交流电压档测量档测量Uo+152023/8/18四、实验内容四、实验内容2、集成稳压器电路性能测试、集成稳压器电路性能测试162024/7/291、按图接线。4、接可调负载电阻RL，RL在2401.24k范围内取6-7个测试点，分别测量Uo，Io。UiS S 2、将变压器变压器14V输出端作为整流电路整流电路输入电压电压保持U2值不变。直流电压直流电压档测量档测量4-1、数字万用表数字万用表直流电压直流电压档档测量稳压器输出电压Uo 4-2、数字万用表数字万用表直流电流直流电流档档测量稳压器输出电流Io A、断开1K电位器与240欧姆电阻连接导线 B、将万用表红棒插至万用表的mA电流插孔并将量程切换至直流电流档 C、将万用表通过红、黑棒串联到负载电路中，测量输出电流Io 3、数字万用表数字万用表直流电压直流电压档档测量稳压器开路输出电压Uo,即RL=直流电流直流电流档测量档测量四、实验内容四、实验内容2、集成稳压器电路性能测试-稳压系数S的测量 Io+162023/8/181、按图接线。、按图接线。4、接可调负载电阻、接可调负载电阻RL