实验十九直流稳压电源

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1、实验十九直流稳压电源——晶体管稳压电源一、实验目的1.研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。2.掌握稳压管、串联晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法二、实验仪器1．双踪示波器2.万用表3.毫伏表三、实验原理1.稳压管稳压电路如图19-1所示:图19–1稳压管稳压实验电路其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路,稳压部分分两种情况分析:(l)若电网电压波动,使UI上升时,则UI↑→Uo↑→Iz↑↑→IR↑→UR↑----→UO↓(2)若负载改变,使IL增大时,则IL↑→IR↑→Uo↓→Iz↓↓→IR↑→UR↓----→UO↑从上可知稳压电路必须还要串接一个限流电阻R,

2、根据稳压管的伏安特性,为防止外接负载RL时短路则串上10OΩ/2W电阻,保护电位器。才能实现稳压。2.串联晶体管稳压电路如图19-2所示,稳压电源的主要性能指标:1)输出电压Uo和输出电压调节范围（19-1）调节RW1可以改变输出电压UO。2)最大负载电流Icm3)输出电阻Ro输出电阻RO定义为:当输入电压UI(稳压电路输入)保持不变,由于负载变化而引起输出电压变化量与输出电流变化量之比,即（19-2）UO=常数4)稳压系数S(电压调整率)稳压系数定义为:当负载保持不变,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比,即（19-3）RL=常数由于工程上常把电网电压波动

3、±10%做为极限条件,因此也有将此时输出电压的相对变化ΔUo/Uo做为衡量指标,称为电压调整率。5）纹波电压输出纹波电压是指在额定负载条件下,输出电压中所含交流分量的有效值(或峰峰值)。图19-2串联型稳压电源实验电路四、实验内容1.整流滤波电路测试图19-3整流滤波电路在稳压源实验模块中,按图19-3连接实验电路。1)取RL=24OΩ不加滤波电容,打开变压器开关,用万用表测量直流输出电压U0及纹波电压。并用示波器观察15V交流电压和U0波形,记入表19-1。2)取RL=24OΩ,C=1000μf,重复内容1)的要求,记入表19–1。3）取RL=12OΩ,C=10

4、0Oμf,重复内容1)的要求,记入表19-1。注意:每次改接电路时,必须切断变压器电源。表19-lU2=15V绘出电路图UOU0波形RL=24OΩ,RL=24OΩC=1000μfRL=12OΩC=1000μf2.稳压管稳压电源性能测试(1)按图19-1连接实验电路,UO在开路,打开变压器开关,用万用表测出稳压源稳压值。(2)接负载时,调节RL,用万用表测出在稳压情况下的最小负载。(3)断开变压器开关,把15V交流输入换为7.5V输入,重复(1)、(2)内容。3.串联型稳压电源性能测试对照实验电路图19-2,虚线右边在稳压源实验模块中己经连接好了,BTP13输入,B

5、TP15输出,BTP14或BTP16接地,只须从BTP13输入整流后电压即可,完成电路图19-2实验电路图的连接。1)开路初测稳压器输出端负载开路,接通15V变压器输出电源,打开变压器开关,用万用表直流电压档测量整流电路输入电压U2（即虚线左端二极管组成的整流电路中1和3两端的电压,所测为有效值）,滤波电路输出电压UI(即虚线左端二极管组成的整流电路中2和4两端的电压)及输出电压Uo。调节电位器RW1，观察U0的大小和变化情况,如果Uo能跟随RWI线性变化,这说明稳压电路各反馈环路工作基本正常。否则,说明稳压电路有故障,因为稳压器是一个深负反馈的闭环系统,只要环路

6、中任一个环节出现故障(某管截止或饱和),稳压器就会失去自动调节作用。此时可分别检查基准电压Uz,输入电压UI,输出电压UO,以及比较放大器和调整管各电极的电位(主要是UBE和UCE),分析它们的工作状态是否都处在线性区,从而找出不能正常工作的原因。排除故障以后就可以进行下一步测试。同样的断开电源,测试7.5V整流输入电压时的可调范围。2)带负载测量稳压范围带负载为10OΩ/2W和串联1K电位器RW2,接通15V变压器输出电源,打开变压器开关,调节RW2使输出电流Io=25mA。再调节电位器RW1,测量输出电压可调范围Uomin～Uomax。3)测量各级静态工作点在

7、2)测量稳压范围基础上调节输出电压Uo=9V,输出电流IO=25mA,测量各级静态工作点,记入表19-2.表19-2U2=15VUo=9VIo=25mATlT2T3UB(V)Uc(V)UE(V)4)测量稳压系数S取IO=25mA,按表19-3改变整流电路输入电压U2(模拟电网电压波动),分别测出相应的稳压器输入电压UI及输出直流电压UO,记入表19-3。5)测量输出电阻Ro取U2=15V,改变RW2,使IO为空载、25mA和50mA,测量相应的Uo值,记入表19-4。表19-3Io=25mA测试值计算值U2(V)UI(V)UO(V)S7.5S=159表19-4U2

8、=15V测