九 串联型直流稳压电源
串联型直流稳压电源电路电容作用
串联型直流稳压电源电路电容作用串联型直流稳压电源电路是一种常见的电源电路，它通过串联电容来实现稳压功能。
电容在直流稳压电路中发挥着重要的作用，它能够提供滤波、稳压和储能功能，确保电源输出的稳定性和可靠性。
首先，电容在直流稳压电路中具有滤波功能。
在电源输入端的电容会平滑输入电压的波动，使得电源输出的直流电压更加稳定。
当电源电压波动时，电容可以储存电荷并在电源电压下降时释放电荷，从而提供稳定的电压输出。
电容的电荷储存特性使得电源电压的纹波得到有效的滤波，减小电源电压的波动幅度。
其次，电容在直流稳压电路中起到稳压的作用。
电容的电流和电压之间的关系可以用电容的电压-电荷公式表示，即Q=CV，其中Q表示电容器的电荷，C表示电容器的电容，V表示电容器的电压。
电容的电压与电压源电压之差（即输入电压和输出电压之差）成反比。
当输入电压上升时，电容会充电，从而增加电容器的电压；当输入电压下降时，电容会放电，从而减小电容器的电压。
通过选择合适的电容容值，可以实现对电压的稳定调节，确保输出电压的稳定性。
此外，电容还可以提供短时间的电源输出能力。
在电源电路中，电容能够储存电荷，当电源电压突然下降或负载电流突然增大时，电容可以迅速释放储存的电荷，提供额外的电流支持，保证电源输出的稳定性。
这在某些需要短时间高电流输出的电子设备中非常重要，如电动机的启动、电子电路的开关动作等。
总的来说，电容在串联型直流稳压电源电路中具有滤波、稳压和储能的作用。
它能够平滑电源输入电压的波动，提供稳定的电压输出；通过电容的电压-电荷关系，实现电压的稳定调节；同时，电容还能够提供短时间的电源输出能力，保证电源电压的稳定性。
在设计电源电路时，选择合适的电容容值和类型是非常重要的，它们会直接影响电源电路的稳定性和性能。
需要注意的是，在使用电容时要合理选择电容的额定电压和容值，以免超过电容的额定值导致损坏。
此外，电容的极性也需要注意，要按照电容的极性标记正确连接，否则可能会引起电容的烧毁或电路的故障。
串联可调稳压电源课件
变压器绕组
分为初级绕组和次级绕组 ，初级绕组接输入电压， 次级绕组接输出电压。
整流电路
整流电路
将交流电转换为直流电， 为后续电路提供直流电源 。
整流二极管
利用二极管的单向导电性 实现整流功能。
整流电路类型
半波整流、全波整流、桥 式整流等。
滤波电路
滤波电路
电感滤波
将整流后的脉动直流电转换为平滑的 直流电。
绿色能源的整合
串联可调稳压电源应积极整合绿色能源，如太阳能、风能等，以实现能源的可持续发展和环境保护。
Байду номын сангаас5
串联可调稳压电源的实际应用案 例
在电子设备中的应用
串联可调稳压电源在电子设备中主要用于提供稳定的直流电压，以确保电子设备 正常工作。
例如，在电脑、手机、电视等电子产品中，串联可调稳压电源能够确保主板、显 示屏等部件得到稳定的电压供应，从而保证产品的性能和稳定性。
2. 在长时间不使用时，应关闭电源 以节省能源。
3. 注意保持设备清洁，定期除尘，确 保散热良好。
常见故障与排除方法
常见故障 1. 无输出电压。 2. 输出电压不稳定。
常见故障与排除方法
排除方法 2. 检查电位器是否正常，如有故障需更换。
1. 检查电源线是否完好，如有破坏需更换。 3. 检查内部电路是否正常，如有故障需维修或更换。
串联可调稳压电源的优缺点
优点
结构简单、价格便宜、调节方便、稳定性较好。
缺点
效率较低、有较大的热量产生、对电网有较大的谐波干扰。
02
串联可调稳压电源的组成与电路 分析
电源变压器
01
02
03
电源变压器
将电网电压转换为所需电 压等级，为整个稳压电源 提供输入电压。
直流稳压电源类型分析
体管电参数相同情况下在保持电流放大倍数相等 的情况下 ， 互 补连接的组合调整管的集射极压降减少了 ， 因而电源的效率得 到提高 ； ② 偏置法 ： 一般共集电极组合管集射间的压降一定程
度 上 取决 偏 置 电流 。采 用偏 置 连接 法 当输 出电流 一 定 时可 以有 效 的提高电源效率 ； ③ 开关稳压器作前置予调节 ： 在输入 一 输
关 ｔ 诃 直流稳 压 电源 ；线性 电源 ； 开 关 电源
中图分类号 ： Ｔ Ｍ ４ ４
文献标讽码 ： Ａ Байду номын сангаас
文章编号 ： １ ６ ７ １ —７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ １ — １ ３ ４ ～ ０ １
的 日趋 成 熟 ， 直 流 开 关 电源 和交 流 开关 电源 已成 为 主 导市 场 。 电力 电子 技 术是 利用 电力 电子 技术 对 电能 进行 控 制 和转换 的学
出电压差 比较大 ， 输出电流也 比较大的场合 ， 采用开关稳压器 作串联式稳压器的前置予调节也是提高 电源效率的有效办法。
开关予 调节 还 可 以设 置在 电源变压 器 的原边 。
２） 集成线性稳压器发展 ： 早期市 场集成稳压器的厂家很 多， 产量大 、 应用广泛。主要有半导体单 片式集成稳压器和混
Ｔ
阳
直流稳压 电源 类型分析
揭 峰
（ 江西渝州科技职业学院 ， 江西新余 ３ ３ ８ ０ ０ ０ ）
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主 流。
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直流稳压 电源 是指 电子设 备用 的直 流稳压 器一 类。稳压 的 方式可 归纳 为三大 类 ： 线 性 电源 、 铁磁 谐振 电源
开关电源。而第一代线性电源和第三代新型开关电源使用的则最为广泛 ， 尤其是新型开关电源是现代直流稳压电源的
串联型直流稳压电源常见故障分析及检测
串联型直流稳压电源常见故障分析及检测湖南省沅陵县中等职业技术学校唐立新摘要：通过多年的教学实践得知，直流稳压电源在使用中容易出现输出电压过高且无法调低、过低却无法调高到正常值和输出为零几种故障情况，下面就这几种故障加以简要分析并介绍各故障的检测方法。
关键词：直流稳压电源故障分析检测（以电路输出电压Vo=4V为例分析）一．电路及工作原理：1．电路（如图所示），主要由两部分构成：一是由整流二极管VD1～VD4、电容C1构成整流、滤波部分，其作用是将变压器T次级的交流电转换成直流电；二是由VT1 、VT2构成的复合调整管，比较放大管VT3，稳压二极管VD5、VD6及取样微调电位器RP等构成稳压部分，其作用就是稳定输出电压。
2．工作原理：电源变压器T次级的220V交流电，经过整流二极管VD1～VD4整流，电容C1滤波，获得直流电，输送到稳压部分。
如果输出电压有减小的趋势，VT3基极对地电压减小，其基极电流减小，由Ic=βIb得知VT3集电极电流也减小，集电极对地电压增大。
由于VT3的集电极与VT2的基极是直接耦合的，VT3集电极对地电压增大，也就是VT2的基极对地电压增大，这就使VT1、VT2构成的复合调整管加强导通，管压降（VT1的c-e极间电压）减小，而整流滤波部分输出直流电压不变，VT1、VT2构成的复合管调整管压降减小，就会使整个电路输出电压增大，即抑制电路输出电压减小的趋势，从而维持输出电压不变。
同样，如果输出电压有增大的趋势，通过VT3的作用又使复合调整管的管压降增大，就会使整个电路输出电压降低，即抑制电路输出电压增大的趋势，从而达到维持输出电压不变的目的。
电路稳压过程可表示如下：输出电压有减小的趋势时的稳压过程：输出电压有增大的趋势时的稳压过程：(说明:上图中,箭头向上表示参数增大或升高,箭头向下表示参数减小或降低,Vi表示整流、滤波部分的输出电压，Uce（VT1）表示VT1的集电极和发射极两端的电压，其他依此类推)。
串联型直流电源
稳压电源电路图1是使用晶体三极管的输出电压可调的稳压电源。
该电路是通过改变与负载串联的大功率晶体三极管Tr1的管压降来调节输出电压。
输出电压V out由A点的电压，即Vref+VBE2决定。
V out=(R3+VR1+R4)(Vref+Vbe2)/(VR1+R4)式中Vref是稳压二极管的电压(5.1V)，VBE2是晶体三极管Tr2基极发射极间的电压(0.65V>，VR1是可变电阻。
由于VR1的阻值变化范围是0～5kΩ，所以输出电压的变化范围为7.6～12.8V。
当VR1的滑动局部接触不良时，输出电压会变为最小电压。
调整管Tr1的最大消耗功率为3A×(15V-8V)=21W，所以应安装在4℃／W以下的散热器上。
由于VBE2会随温度和IC2的变化而变化，所以该稳压电路和稳压特性不是太好。
在图1的电路中，电路没有过流保护的功能，当输出端出现短路时输入的15V电压将全部加在Tr1上，导致Tr1瞬间被烧毁。
图2(a)是过流保护电路。
在Tr1的发射极电路中增加一个串联电阻Rs和一个小功率三极管Tr3，就可以在电路的输出端出现短路时，对Tr1上流过的电流加以限制。
在正常工作时由于Rs电阻上的电压降很小，所以Tr3截止。
在电路的输出电流增大时，RS电阻上的电压降也随之增加，当RS电阻上电压降(Tr3的VBE3)超过0.65V时，Tr3导通，Tr3的VCE变小。
Tr1的VBE1也随之变小，于是流过Tr1的输出电流就会被限定在某一个设定的值。
在该电路中电流的限定值为0.65V／Rs≈2A。
另外图2(a)的电路还可以用作发光二极管的恒流源电路。
应用时将图2(a)电路的输出端接地，Tr1的集电极与发光二极管相连接。
图2(b)是该电路的限流特性。
0～24V可调直流稳压电源电路的设计方法2021-11-03 13:28:07| 分类：电子技术|字号大中小订阅来源：中电网唐金元王翠珍1 引言电子电路要正常工作，电源必不可少，并且电源性能对电路、电子仪器和电子设备的使用寿命、使用性能等影响很大，尤其在带有感性负载的电路和设备(如电机)中，对电源的性能要求更高。
串联型稳压直流电源课程设计实验报告
串联型直流稳压电源的设计报告一. 题目: 串联型直流稳压电源的设计。
二. 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；三. 电路原理分析与方案设计采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元件器件。
220V的交流电经变压器变压后变成电压值较少的交流，再经过桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串流型稳压电路。
比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也可以调节；同时，为了扩大输出电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。
1.方案比较：方案一.用晶体管和集成运放组成基本串联型直流稳压电源方案二.用晶体管和集成运放组成的具有保护换届的串联型直流稳压电源.方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电压可行性分析：上面三种方案中，方案一最简单，但功能也最少，没有保护电路和比较放大电路，因而不够实用，故抛弃方案一。
方案三功能最强大，但是由于实验室条件和经济成本的限制，我们也抛弃方案三，因为它牺牲了成本来换取方便。
所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发，我选择方案二未我们最终的设计方案。
2.结合设计的要求，电路框图如下3.单元电路设计与元器件选择（1）变压器的选择直流电的输入为220V的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对电流电压处理。
电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。
变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。
本次课程设计的要求是输出正负9伏和正负6负的双电压电源，输出电压较低，而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右，由Omin Imax CE U U U -=，CE U 为饱和管压降，而Im ax U =9V 为输出最大电压，Om in U 为最小的输入电压，以饱和管压降CE U =3伏计算，为了使调整管工作在放大区，输入电压最小不能小于12V ，为保险起见，可以选择220V-15V 的变压器，再由P=UI 可知，变压器的功率应该为0.5A ×9V=4.5w ，所以变压器的功率绝对不能低于4.5w ，并且串联稳压电源工作时产生的热量较大，效率不高，所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。
串联型直流稳压电源的组装与调试
铅还原，并浮在焊锡表面形成致密覆盖层，从而保护焊锡不被继续氧 化。这类焊锡适用于浸焊和波峰焊。
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任务３ 手工焊接技术
• ３）含银焊锡 • 含银焊锡是在锡铅焊料中加０.５％ ～２.０％的银，可减少镀银件中
• ２．手工焊接的要求 • 通常可以看到这样一种焊接操作法，即先用烙铁头蘸取一些焊锡，然
后将电烙铁放到焊点上停留，等待加热后焊锡润湿焊件。应注意，这 不是正确的操作方法。
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任务３ 手工焊接技术
• 当把焊锡熔化到烙铁头上时，焊锡丝中的焊剂附在焊料表面，由于烙 铁头温度一般都在２５０℃ ～３５０℃，在电烙铁放到焊点上之前， 松香助焊剂不断挥发，而当电烙铁放到焊点上时，由于焊件温度低， 加热还需要一段时间，在此期间助焊剂很可能挥发大半甚至完全挥发， 因而在润湿过程中会由于缺少助焊剂而润湿不良。
阻焊剂保护起来，使焊料只在需要焊接的焊接点上进行。阻焊剂广泛 用于浸焊和波峰焊中。 • １）阻焊剂的优点
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任务３ 手工焊接技术
• （１）可避免或减少浸焊时桥接、拉尖、虚焊和连条等弊病，使焊点 饱满，大大减少板子的返修量，提高焊接质量，保证产品的可靠性。
• （２）使用阻焊剂后，除了焊盘外，其余线条均不上锡，可节省大量 焊料；另外，由于受热少、冷却快，可降低印制电路板的温度，从而 起到了保护元器件和集成电路的作用。
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任务３ 手工焊接技术
• 焊料熔化后将贴附于金属表面，由于焊料本身表面张力的作用，力图 使其变成球状，从而减小了焊料的附着力，而助焊剂则有减少焊料表 面张力、促使焊料流动的功能，故使焊料附着力增强，使焊接质量得 到提高。
串联型直流稳压电源工作原理
串联型直流稳压电源工作原理串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型，用于为电子设备提供稳定的直流电源。
其工作原理主要分为三个方面：整流、滤波和稳压。
首先，整流是通过将交流电转换为直流电的过程。
通常采用整流桥电路来完成，整流桥电路由四个二极管组成，可以将交流电的正、负半波分别变换为直流电的正、负半波。
交流电经过整流后变为含有较大的纹波的直流电。
接下来是滤波，主要是对经过整流后的直流电进行滤波处理，去除或减小其中的纹波。
一般采用电容滤波器来实现。
电容滤波器利用电容的充放电特性，对纹波进行平滑滤波。
在电容滤波器中，电容充电时可以吸收纹波电压，而充电电流间歇供应到输入负载上；而电容放电则通过输出负载的从电容电阻式滤波电路中获得电流。
最后是稳压，稳压主要是通过反馈控制的方式，对滤波后的直流电进行稳定输出。
其中最常见的稳压控制方式是采用反馈电路，以及一些稳压元件，如稳压二极管、稳压器等。
当负载发生变化时，反馈电路可以感知到输出电压的变化，并通过电子元件将变化传递到稳压器中，使稳压器对输出电压进行调整，以保持输出电压稳定不变。
整流、滤波和稳压是串联型直流稳压电源工作的三个关键环节，它们相互配合，共同实现了对交流电的转换、纹波的滤波和输出电压的稳定。
在整个过程中，稳压器起到了至关重要的作用，它通过不断调整输出电压的方式，实现了对电子设备需要的稳定输出。
然而，串联型直流稳压电源并非没有缺点。
首先，由于采用了整流和滤波技术，稳压电源的成本相对较高。
其次，滤波器的电容具有容量限制，当输出电流较大时，可能无法满足对纹波的完全滤波。
此外，稳压电源对输入电源的稳定程度要求较高，对功率因数的要求也较高。
总的来说，串联型直流稳压电源是一种常用的电源类型，可以为电子设备提供稳定的直流电源。
其工作原理主要包括整流、滤波和稳压三个步骤。
尽管存在一些缺点，但串联型直流稳压电源在广泛的电子设备中得到了广泛应用。
串联型直流稳压电源.课件
输出电压不稳定可能是由于电源内部稳压电路故障、输出电容容量减小 或漏电等原因。应检查电源的稳压电路和输出电容，排除故障。
03
过热
电源过热可能是由于散热不良、负载过大或电源内部电路故障等原因。
应加强散热措施、减小负载或检查电源的内部电路，排除故障。
维护与保养
定期清洁
定期清洁电源外壳表面，保持清洁卫生。
高稳定性
随着电子设备在各个领域的广泛应用，对电源的稳定性要求也越来越高。串联型直流稳压 电源的高稳定性能够保证电子设备的稳定运行，提高设备的使用寿命和可靠性。
高可靠性
在许多关键领域，如医疗、航空航天、军事等，设备的可靠性至关重要。串联型直流稳压 电源的高可靠性能够保证在这些领域中设备的正常运行，避免因电源故障而引起的安全事 故。
检查保险丝
定期检查并更换电源的保险丝，确保电源的正常运行。
定期维护
定期对电源进行全面维护，包括清洁内部灰尘、检查连接线是否松 动或破坏、检查元件是否老化或破坏等。
串联型直流稳压电源的发展
06
趋势与展望
高效率、高稳定性、高可靠性
高效率
随着能源危机的加剧，节能减排成为全球共同关注的问题。串联型直流稳压电源的高效率 能够减少能源浪费，降低碳排放，符合绿色环保的发展趋势。
分类与用途
分类
根据输出电压的调节方式，串联型直流稳压电源可分为模拟式和开关式两类。模拟式稳压电源 通过连续改变调整管的导通程度来稳定输出电压，而开关式稳压电源则是通过改变调整管的开 关状态来调节输出电压。
用途
串联型直流稳压电源广泛应用于各种电子设备和仪器中，如通讯设备、测量仪器、计算机、医 疗器械等，为这些设备提供稳定的直流电源，保证其正常工作。
串联型直流稳压电源设计
Ｕ０
＝
＝０ ． ９ Ｕ２．
一
２ ４一
科学之友
Ｆ ｒ ｉ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ａ ｍ ａ ｔ ｅ ｕ ｒ ｓ
２ ０ １ ３ 年１ ０ 月
１ １ ０ ｋ Ｖ及 以上 电压等级 交联 电缆在线监测技术
设计并制作用晶体管 ，集成运算放大器电阻 ，电阻器 ，电 容等组成 的串联型直流稳 压电源设计 。
２ 设计 要求
要求设计一个串联线性直 流稳压 电源 ， 需要满足以下条件 ： ①输入交流 电压 ２ ２ ０ Ｖ（ ５ ０ Ｈｚ ） ，输出电压 Ｕｏ ＝５ ～１ ２ ｖ，最大 输 出电流 Ｉ ｍａ ｘ ＝１ Ａ； ② 电网电压波动 ±１ ０ ％， 输 出电压相对变 化量 ２ ％。 稳压系数 Ｓ ｒ ＜０ ． ０ ５ ； ③ 内阻 ＜０ ． １ ； ④工作温度 ２ ５ ～ ４ ０℃ ；⑤有过流保护 电路 ，当负载电流超过 １ ． ５ Ｌ时过流保护 电路工作 。
二级管在截 止时管子两端 承受 的最大反 向电压是在 ｕ 的 正半周 时、Ｄ ２ 、Ｄ５ 、导通 ，Ｄ２ 、Ｄ ６ 载止 。此时 Ｄ ２ 、Ｄ４ 所承受 的最大反 向电压均为 Ｕ２ 的最大值 ，即 ： ＝√ ２ 。 同理 ，在 Ｕ ２ 负半周 ，Ｄ１ 、Ｄ３ 也承受 同样大小的反向电压 。 桥式整 流电路 的优点是输 出电压高 ，纹波 电压较小 ，管子 所承受的最大反 向电压较低 ，同时因电源变压器在正 负半周 内 都有电流给负载 ，电源变压器得到了充分 的利用 ，效率较高 。 ４ ． ３ 输 出电压及调节范围 取采样 电阻总的阻值选定为 ３ ０ ０ ０欧 。 基准电压 ＵＲ Ｅ Ｆ 、 调整管 Ｔ和 Ａ组成同相放大 电路 ， 输 出电
压： …： 鱼
串联型稳压电路
当 R2 的滑动端调至最上端时，
UO 为最小值
U Omin
当 R2 的滑动端调至最下端时，
UO 为最大值，
U Omax
R1
R2 R2 R3 R3U NhomakorabeaZ
R1
R2 R3
R3
UZ
4.调整管的选择
一、集电极最大允许电流 ICM
I CM ≥
I Lm ax
二、集电极和发射极之间的最大允许电压 U(BR)CEO
如W7805 ，输出+5V；W7809 ，输出+9V 输出电流有三个等级：1.5A、0.5A（M）和0.1A（L）。
如W7805 ，输出+5V；最大输出电流为1.5A； W78M05 ，输出+5V；最大输出电流为0.5A； W78L05 ，输出+5V；最大输出电流为0.1A。
W79XX系列 —— 稳定负电压
过热保护
比较放大
10.5.3 集成稳压器电路
从外形上看，集成串联型稳压电路有三个引脚， 分别为输入端、输出端和公共端，因而称为三 端稳压器。
固定式稳压电路：W78XX、W79XX。
可调式稳压电路：W117、W217、W317。
一、W78XX三端稳压器—— 稳定正电压
输出电压有七个等级：5V、6V、9V、12V、15V、 18V和24V。
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REF
BE 3
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＝U
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串联直流稳压稳压电路
2.1制作串联型稳压电源的目的要求
2.1.1基本要求
1、依据性能指标和器件状况，设计稳压电源电子电路，并计算器件参数确定选择器件。（含散热设计）；
2、以本工程训练为实例先学习Altium Designer基本知识，并运用其绘制电源原理图和PCB图；
3、掌握电子电路板制作的全过程，实现电源的制作；
流程图如下：
方案二：用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电源
流程图如下：
1.2方案决定：
上面两种方案中，方案一功能最强大，但是由于制作繁琐和实验室条件和经济成本的限制，我们放弃方案一，因为它牺牲了成本来换取方便。所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发，我们选择方案二为我们最终的设计方案。
副边功率 P/vA
6. 元件清单............................................................17
7. 总结.......................................................18
8. 参考文献.......................................................19
Key word:Power supply,voltage regulator,rectifier,filter,protection
摘要.........................................................................1
目录.........................................................................3
串联型直流稳压电源实验报告
串联型直流稳压电源实验报告一、实验介绍串联型直流稳压电源是一种常见的电源类型，它可以将交流电转化为稳定的直流电，并且可以调节输出的电压和电流。
本次实验旨在通过搭建一个串联型直流稳压电源，加深对其原理和构造的理解，并掌握其使用方法。
二、实验器材1.变压器：输入220V，输出18V/2A2.桥式整流器：4个1N4007二极管3.滤波电容：2200uF/35V4.稳压管：LM317T5.可变电阻：10KΩ6.固定电阻：240Ω、330Ω、1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ各若干个7.万用表三、实验步骤1.将变压器的输入线接入市电（220V），输出线接入桥式整流器中间两个引脚。
2.将桥式整流器两端分别连接滤波电容正负极。
3.将LM317T三个引脚依次连接可变电阻中间引脚、固定电阻240Ω中间引脚和滤波后的正极。
4.将固定电阻330Ω连接在LM317T的调节引脚和负极之间。
5.将固定电阻1KΩ、2KΩ、5KΩ、10KΩ分别连接在可变电阻两端和负极之间，以便调节输出电压。
6.使用万用表测量输出电压和电流。
四、实验结果通过搭建串联型直流稳压电源，我们成功地将220V的交流电转化为了稳定的直流电，并且可以通过调节可变电阻和固定电阻的值来控制输出的电压和电流。
经过实验测量，我们得到了以下数据：输出电压：0-15V可调输出电流：0-2A可调五、实验分析1.桥式整流器的作用是将交流信号转化为直流信号，滤波器则可以去除直流信号中的杂波。
2.LM317T是一种常见的线性稳压器件，它可以通过控制其输入端与输出端之间的参考电压来实现对输出端稳定直流电压的调节。
3.可变电阻和固定电阻可以通过改变其阻值来控制LM317T输入端与输出端之间的参考电压，从而达到对输出直流信号的调节。
六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了串联型直流稳压电源的原理和构造，并掌握了其使用方法。
同时，我们也意识到了电路中各个元件的重要性和作用，这对我们今后的学习和实践都有着重要的意义。
串联型直流稳压电源
串联型直流稳压电源集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#1串联型直流稳压电源为克服稳压管稳压电路输出电流较小，输出电压不可调的缺点，引入串联型稳压电路。
串联型稳压电路以稳压管稳压电路为基础，利用由晶体管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,通过改变网络参数使输出电压可调。
直流稳压电源主要由四部分组成：变压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分。
除变压器部分外，其它部分都有多种形式。
其中串联反馈型直流稳压电源是比较典型的一种。
整体电路框图串联型直流稳压电源的整体电路框架图如图所示。
2从交流电压转换为直流电压。
为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。
再经过稳压电路使输出的直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化 实用的串联想稳压电路至少包含调整管、基准点压电路、采样电路和比较放大电路等四个部分。
此外，为使电路安全工作，还在电路中加保护电路，所以串联想稳压电路串联型直流稳压电源的整流电路采用桥式整流电路，电路如图所示。
图输出波形、D 3截止；U 2的负半周内，D 3导截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻R L ，且方向是一致的。
电路在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即I f =I o1/22(U 2是变压副边电压有效值) [1]。
滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但含较大的交流成分，不能适应多数电子设备的需要。
因此，整流后还需要滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
滤波电路分为：电容滤波电路和电感滤波电路。
本设计采用电容滤波电路。
电容滤波电路利用电容的充电放电作用，使输出电压平滑。
其电路如图所示。
直流稳压电源电路图直流稳压电源电路如图所示。
差分比例运算电路电路中有两个输入，且参数对称，如图所示，则：3串联型稳压直流电源总电路图串联型稳压直流电源电路如图所示。
直流稳压电源 知识点
- 作用：将交流电压转换为直流电压。常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流。
- 半波整流：只利用交流电压的半个周期进行整流。它由一个二极管组成，当交流电压为正半周时，二极管导通，电流流过负载；当交流电压为负半周时，二极管截止，负载中没有电流。其输出电压U_o=(1)/(π)U_m（U_m为输入交流电压的峰值），输出电压脉动较大。
- 指直流稳压电源输出电压中交流分量的有效值。由于整流和滤波电路不能完全消除交流成分，所以输出的直流电压中会残留一定的交流纹波。纹波电压越小，说明电源输出的直流电压越接近理想的平滑直流电压。
三、直流稳压电源的应用。
1. 电子设备供电。
- 在各种电子设备中，如计算机主板、手机充电器、电视机等，直流稳压电源为其内部的电子元件提供稳定的直流电压。例如，计算机主板上的芯片需要多种不同的稳定直流电压（如+3.3V、+5V、+12V等）才能正常工作，直流稳压电源可以将市电转换并稳压到这些合适的电压值。
4. 电流调整率。
- 在输入电压不变的情况下，负载电流变化Δ I_o引起的输出电压变化Δ U_o与输出电压U_o的比值，即S_i=frac{Δ U_o}{Δ I_o}|_U_{i=const}×100%。它表示直流稳压电源对负载电流变化的稳压能力，电流调整率越小，电源的稳压性能越好。
5. 纹波电压。
- 稳压电路。
- 作用：进一步稳定滤波后的直流电压，使输出电压在输入电压波动、负载变化等情况下保持基本稳定。
- 稳压二极管稳压电路：利用稳压二极管的反向击穿特性来稳压。当输入电压升高或负载电阻增大（负载电流减小）时，稳压二极管的电流增大，通过限流电阻的分压作用，使输出电压保持稳定。但是这种稳压电路的稳压效果有限，输出电流较小，且稳压值取决于稳压二极管的型号。
串联型直流稳压电源
设计指标输出电压：+12V ，-12V ，+5V+5V 单独输出最大输出电流A I o 3max =mV V opp 1<最大输出电流皆为A I o 5.0max =mV V opp 10=以上稳压系数4105-⨯<V S串联型直流稳压电源电源电路的作用是把交流市电(220V)变换成稳定的直流电压，直接或间接地给各个部分电路提供适当的供电，以保证负载电路能正常地进行工作。
对电源电路总的要求是：稳压性能好，纹波系数小，功率损耗小，过载过压保护能力强等。
电源电路的常见形式有：一般型的可调串联稳压电路，泵电源，高速可控硅稳压电源，开关式稳压电源等。
开关式稳压电源具有工作效率高，稳压范围大特点。
串联型稳压电源虽然具有功耗较大，效率低，笨重的缺点，但同时因为其具有结构简单，安全可靠，维修容易等优点而被广泛使用，鉴于这些优点我们决定设计串联型直流稳压电源。
一、串联型直流稳压电源的组成与原理1、串联型直流稳压电源的组成直流稳压电源一般有电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。
如图1所示图1 直流稳压电源组成框图其中稳压电路部分包括：调整，误差取样，比较放大和基准电路几个部分。
2、稳压原理稳压电路部分是串联型稳压电路的主体部分。
其中调整电路的作用相当于一个与负载串联的可变电阻。
当输出的直流电压U0,因某种因素影响而升高时，通过误差取样电路，取出其变化值。
此变化量经比较放大电路而形成控制电压，去控制这个可变电阻，使其电阻增大，其上的压降增大，使输出电压下降，仍回到U0，当输出电压U0变化时，按照上述同样的过程，但变化的极性相反，使这个可变电阻的阻值变小，其上的压降减小，使输出电压U0回升，这样就起到了稳定电压的作用。
随着集成电路的发展，把调整管、误差取样、基准和比较放大电路等部分做在一起成为集成化器件。
如LM78XX系列，LM79XX系列等。
为使电路简洁，可靠，我们使用三端稳压集成块。
二、串联型稳压电源设计串联型稳压电源总体电路图如下：图 2 串联稳压电源电路图1、电源变压器电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需的交流电压。
串联型稳压电路分析及调整管的选择
串联型稳压电路分析及调整管的选择摘要：串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源，文章详细叙述了串联型直流稳压电源的组成、工作原理、工程设计和实际应用中调整管的选择原则及具体参数计算方法。
关键词：串联；稳压电路；分析；调整管；选择串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源，图1是输出电压可调的典型串联直流稳压电源电路，它由电压调整、比较放大、基准电压、取样电路等组成。
图1 串联型直流稳压电源电路原理图一、电路组成与工作原理1．电路组成。
串联型直流稳压电源的稳压电路由四部分组成。
（1）取样电路R1、R2和W电阻分压器组成取样电路。
取样电路与负载并联，通过取样电路可以反映U0的变化，因为反馈电压Uf与输出电压U0有关。
反馈电压Uf取出后送到放大单元，改变电位器W的滑动端子可以调节输出电压U0的大小。
（2）基准电压限流电阻R3与稳压管Dz组成基准单元。
Dz两端电压UDZ作为整个稳压电路自动调整和比较的基准电压。
（3）比较放大电路晶体管T2组成放大电路。
它将采样所得的反馈电压Uf与基准电压UDZ比较后加在T2的输入端，即UBE2=Uf-UDZ经T2放大后控制调整管T1输入端的电位。
R4是T2的集电极负载电阻，同时也是调整管T1的偏置电阻。
（4）电压调整T1是电压调整管，它是整个稳压电路的核心器件，利用T2输出电压的变化量来控制T1的基极电流的变化，进而控制T1的管压降UCE1的变化，自动控制U0值维持稳定。
2．电路工作原理。
对于电路的稳压过程，从电网电压的波动和负载电流的变化这两个方面来加以分析。
（1）当输入电压Ui上升时，输出电压U0也上升，电路将发生如下变化：取样电路从输出电压中取样，使T2基极电位UB2上升，因稳压管Dz的作用使T2发射极电位UE2保持不变，则T2发射结正向偏置电压UBE2上升，使T2基极电流Ib2增加，T2集电极电流IC2也增加，使T2集、射电压UCE2下降，即T1基极电位UB1下降，使T1发射结正向偏置电压UBE1下降，T1基极电流Ib1下降，使T1的c、e极间电压UCE1增加，从而使输出电压U0下降，因为U0=Ui- UCE1，所以输出电压U0会趋于稳定。
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九串联型直流稳压电源
一，实验目的
1，研究单相式整流`电容滤波电路的特性。
2，掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。
二，实验原理
电子设备一般都需要直流电源提供电。
这些直流电除了少数直接利用于电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
图9-1直流稳压电源框图
直流稳压电源由电源变压器`整流`滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图9-1所示。
电网供给的交流电压U1（220V，50HZ）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压U3。
但这样的直流输出电压，还是会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
在对直流供点要求比较高的场合，还需要使用稳压电路，一保证输出直流电压更加稳定。
图9-2 串联型稳压电源实验电路
图9-2是分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。
其整流部分为单相桥式整流、点燃滤波电路。
稳压部分为串联型稳压电路，它由调整元件（晶体管T1）；比较放大器T2、R7；取样电路，基准电压R3、D W和过流保护电路T3管及电阻R4、R6、R6等组成。
整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T2放大后送到调整管T1改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。
由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过它的电流与负载电流一样大。
当输出电流过大或发生短路时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏，所以需要对调整管加以保护。
在图9-2电路中，晶体管T3、R4、R6、R6组成减流型保护电路。
此电路设计在I OP=1.2I O时开始起保护作用，产生输出电流减小，输出电流减小，输出电压降低。
故障排除后电路应能自动恢复正常工作。
在调试时，若保护提前作用，应减少R6值；若作用迟后，则应增大R6之值。
稳压电源的主要性能指标
1.输出电压U O和输出电压调节范围
UO=R1+R W+R2 （U Z+U BE2）
R2+R W``
调节可以改变输出电压Uo。
2.最大负载电流Icm
3.输出电阻Ro
输出电阻Ro定义为：当输入电压Ur（稳压电路输入）保持不变，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，即
Ro=△Uo/△Io|Ur=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
S=△Uo/Uo∣Rl=常数
由于工程上常把电网电压波动+10%做为极限条件，因此也有将此时输出电压的相对变化△Uo/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
值）。
三、实验设备与器件
1、可调工频电源
2、双踪示波器
3、交流毫伏表
4、直流电压表
5、直流毫安表
6、滑线变阻器200Ω 1A
7、晶体三极管 3DG6×2(9011×2),3DG12×1(9013×1) ，
晶体二极管 IN4007×4 稳压管2CW53×1
变阻器、电容器若干
四、实验内容
1、整流滤波电路测试
图9-3 整流滤波电路
按图9-3连接实验电路。
将可调工频电源调至14V ，作为整流电路输入电压 U2。
1）取 Rl=240Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压U L及纹波电压Uo ，并用示波器观察U2 和U L波形，记入表9-1。
2）取Rl=240Ω,C=470µf 重复内容1）的要求，记入表9-1。
3）取Rl=120Ω,C=470µf 重复内容1）的要求，记入表9-1。
注意
1每次改接电路时，必须切断工频电源。
2 在观察输出电压波形的过程中，“Y轴灵敏度”选钮位置调好以后，不要再变动，否则将无法比较各波形的脉动情况。
2、串联型稳压电源性能测试
3、切断工频电源，在图9-3基础上按图9-2连接实验电路。
1）初测
稳压器输出端负载开路，断开保护电路，接通14V工频电源，测量整流电路输入电压 U2，滤波电路输出电压U r（稳压器输入电压）及输出电压Uo。
调节电位器Rw，观察Uo的大小和变化情况，如果Uo能跟随Rw线形变化，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 Ur，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在线形区，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。
2）测量输出电压可调范围
调节滑线变阻器使输出电流 Io=100MA。
再调节电位器Rw ，测量输出电压可调范围Uomin~Uomax 。
且使Rw动点在中间位置附近时Uo=9V。
若不满足要求，可适当调整R1~R2之值。
3）测量各级静态工作点
调节输出电压U O=9V ，输出电流I O=100MA，测量各级静态工作点，记入表18-2 2O O
4）测量稳压系数
取 I O=100MA ，按表9-3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 U R及输出直流电压U O，记入表18-3
5）测量输出电阻
取 U2=14V，改变滑线变阻器位置，使 I O为空载、50MA和100MA，测量相应的 U O值，记入表18-4。
6）测量输出纹波电压
取U2=14V，Uo=9V，Io=100mA，测量输出纹波电压ũo，记录之。
7）调整过流保护电路
8）a、断开工频电源，接上保护回路，再接通工频电源，调节Rw及Rl使Uo=9V，Io=100MA 此时保护电路应不起作用。
测出T3管各极电位值。
b.逐渐减小R L，使Io增加到120MA，观察Uo是否下降，并测出保护起作用时T3管各极的电位值。
若保护作用过早或迟后，可改变R6之值进行调整。
C 用导线瞬时短接一下输出端，测量Uo值，然后去
把导线，检查电路是否自动恢复正常工作。
表9-3 I O
表9-4 I2=14V
1、9-1所测结果进行全面分析，总结桥式整流、包括滤波电路的特点。
2、根据表9-3和表18-4所测数据，计算稳压电路的稳压系数S和输出电阻Ro，并进
行分析。
3、分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。
六、预习要求
1、复习教材中有关分立元件稳压电源部分的内容，并根据实验电路参数估算Uo的可
调范围及Uo=9V时T1，T2管的静态工作点（假设调整管的饱和压降 Uce1s）。
2、说明图9-2中U2、Ur、Uo及ũo的物理意义，并从实验仪器中选择合适的测量仪表。
3、在桥式整流电路实验中，能否用双踪示波器同时观察U2和U L波形为什么？
4、在桥式整流电路中，如果某个二极管发生开路、短路或反接三种情况，将会出现什
么问题？
5、为了使稳压电源的输出电压Uo=9V，则其输入电压的最小值Urmin应等于多少？交
流输入电压U2min又怎样确定？
6、当稳压电源输出不正常，或输出电压Uo不随取样电位器Rw而变化时，应如何进
行检查找出故障所在？
7、分析保护电路的工作原理。
8、C=470μf怎样提高稳压电源的性能指标（减小S和Ro）？。