实验五 自制直流稳压电源

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1、电子技术实验（模拟电子技术部分）教材授课班级及专业：2009级电子信息科学与技术专业授课时间：2011年下学期袁放成编实验五自制直流稳压电源一实验目的1.熟悉桥式全波整流电路。2.了解电容滤波作用。3.了解集成稳压器的特性及使用方法。4.掌握用三端集成稳压器制作直流稳压电源的技术。5.掌握直流稳压电源主要参数的测试方法二实验原理1.直流稳压电源的组成直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图1所示。图1直流稳压电源方框图各部分的作用如下：1）电源变压器的作用是将电网220V、50Hz的交流电压变换成整流滤波电路所需要的

2、交流电压（起交流降压作用）。2）整流电路的作用是将交流电压变换成脉动的直流电压。3)滤波电路的作用是滤除纹波，输出平滑的直流电压。4）稳压电路的作用是对滤波后的直流电压采取稳压措施降低负载变化及输入电压变化对输出电压的影响。2.整流电路原理常用的整流电路有半波整流、全波整流、桥式整流及倍压整流等。实验电路中采用桥式整流，电路如图2所示。图2(a)桥式整流电路(b)简化画法8电子技术实验（模拟电子技术部分）教材授课班级及专业：2009级电子信息科学与技术专业授课时间：2011年下学期袁放成编图2中设变压器副边电压为其有效值。当为正半周时，D1、D3导通，D

3、2、D4截止，电流由A点流出，经D1、RL、D3流入B点，因而负载RL上的电压等于变压器副边电压（设D1，D2，D3和D4为理想二极管），即。当为负半周时，D2、D4导通，D1、D3截止，电流由B点流出，经D2、RL、D4流入A点，因而负载RL上的电压等于变压器副边电压的负值，即。这样，在负载电阻RL上在的整个周期内都有电流通过，而且方向不变，输出电压。在图1所示整流后的波形，上面的为半波整流波形，下面的为桥式整流波形（全波波形）。在一周期内的平均值等于0，而整流后输出电压在一周期内的平均值（即直流电压）3.电容滤波原理滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹

4、波（交流成份），一般由电抗元件组成，有并联电容滤波电路、串联电感滤波电路、电容和电感组合滤波电路，小功率电源电路中，多用电容滤波电路，大功率电源电路中，多用电感滤波电路。实验电路中用并联电容滤波电路，见图3所示。图3（a）整流滤波电路(b)经电容滤波后负载电阻RL上的电压波形（实线）电容滤波是利用电容器在充电时储能，在放电时释放能量，使负载电压比较平滑，即电容C具有平波的作用（其滤波过程详见理论课教材第十章）。负载电压中的纹波（交流信号）越小，滤波效果越好，负载平均电压就越高。而RLC8电子技术实验（模拟电子技术部分）教材授课班级及专业：2009级电子信

5、息科学与技术专业授课时间：2011年下学期袁放成编越大，电容放电速率越慢，则负载电压中的纹波成份越小，为了得到平滑的负载电压，一般取如电网的频率为50Hz,则T=20mS,一般取（30~50）ms。当时，负载电压的平均值,实际电路中，电容取值一般较大，。4.稳压电路1）稳压二极管稳压电路最简单的稳压电路是稳压二极管和限流电阻R所组成的稳压电路，如图4所示。输入电压是整流滤波后的输出电压，输出电压就是稳压管的稳定电压，RL是负载电阻。图4稳压二极管组成的稳压电路(虚线框内)在稳压二极管稳压电路中，只要能使稳压管始终工作在稳压区，输出电压就基本稳定。2）串联

6、型稳压电路稳压二极管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调，不能满足很多场合下的应用。串联型稳压电路以稳压管作基本稳压元件，利用晶体管的电流放大作用增大负载电流，并在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定，且改变反馈网络参数可使输出电压可调。图5(a)为具有放大环节的串联型基本稳压电路，输出电压8电子技术实验（模拟电子技术部分）教材授课班级及专业：2009级电子信息科学与技术专业授课时间：2011年下学期袁放成编图5具有放大环节的串联型稳压电路电路中引入了深度电压负反馈，输出电阻趋近于零，因而输出电压相当稳定。图5(b)所示为图5(a)的常见画法。3）集成

7、稳压器集成稳压器一般为集成串联型稳压电路，从外形上看有三个引脚，分别为输入端、输出端和公共端（或调节端），因而称为三端集成稳压器。常用的小功率三端集成稳压器有固定输出正电压的7800系列（7800系列的后两位数字表示输出电压值，如7812，输出电压为12V）、固定输出负电压的7900系列(7900系列的后两位数字表示输出电压值，如7912，输出电压为-12V）、可调正电压输出的LM317（LM117，LM217—适用不同温度范围）系列和可调负电压输出的LM337(LM237，LM137—适用不同温度范围)系列等。实验电路采用固定输出电压的三端集成稳压器7

8、805、7812和7912，它们固定输出电压分别为+5V、+12V和-12V。7