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。
设计直流稳压电源出现的问题
设计直流稳压电源出现的问题
设计直流稳压电源时可能出现的问题包括：
1. 电源效率不高：在传统的线性稳压电源中，调整管工作在线性放大区，导致电源的效率较低，且产生的噪声也低。
2. 电源稳定性不够：电源在长期工作过程中，其稳定性会受到影响，输出电压可能会发生波动。
3. 纹波电压较大：由于电源中的滤波电容容量有限，因此输出电压中的纹波可能会比较大。
4. 体积较大：由于传统电源中的变压器、滤波器等部件较大，因此电源的体积也较大，不利于便携。
5. 安全性问题：如果电源设计不当，可能会导致漏电、过热等问题，影响使用安全。
针对以上问题，可以通过优化电路设计、选用高效率的器件、加强散热设计等措施来提高直流稳压电源的性能和安全性。
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发表时间：2012-01-17T13:25:57.293Z 来源：《时代报告》2011年9月下期供稿作者：何其贵[导读] 选择复合调整管应保证工作时不会超过它的极限参数。
何其贵（江西信息应用职业技术学院，江西南昌 330043）中图分类号：TM44 文献标识码：A 文章编码：1003-2738（2011）09-0000-02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。
串联型直流稳压电源常见故障分析及检测
ｖ－ ｖ为剜分辑） ｏ ４
鞠 豳蠢圈 ■■ 嘲— 醑毯萄 困雕蝴嘲
主 蘸薅压 ｜镡； 醯 ； 析 ｊ 洲 皂 障 务 格
若删 捍 ＶＴ． 电极对 地电 压正常 ， 集 （ 说明 ：二 ｊ图巾． 箭头向上表示 参数增太 刚 ： 或升高， 箭头向 下表示参数减， 降低 ． ｊ Ｊ 戚 ｖ 第 ： ：测 ＶＴ： 步 基极 对地电压 。 表示 整流 、滤波部 分的输 出电压 ，Ｕ ｃ ｅ 从电路可知 ： ＶＴ、 极 对地 电压 正 常 基 （ ＶＴ． ）表示 ＶＴ， 的集 电搬和发射搬两端 情 况下应比 电路的输出电压 ４ Ｖ高出 Ｉ ４ ．Ｖ 的 电压 ．其他 依此类 推） 左右，ｆ ＶＴ； 、ＶＴ 两管的发射结导通 电 二 ．常见故障及原因分析 压 各取 ０ ７ ． Ｖ共 １４ ． Ｖ） 若删得 ｖ Ｔ 基极对地 电旺为零 ．则说 １．战 障一 ：无输 出电压 ，即输 出 ｔ ‘ ● ． ● ● ● ● ● 明可是电容 ｃ 短路或电阻 Ｒ． 开路 。ｃ 短 电压 为零 电路输 出电压 为零 ，实际就是 电路无 路 擅 Ｖ ＇基拯与地直接相连，ｖ 基极 对 １ Ｔ， 辅出 我们可以从电路墒八端分析到输出 地 电 压为零 复 合调整管 就处于截 止状 端不难看出 ．如果 电路存在以下 几种情况 态 ， 电路 就 无输 出 ．即输 出 电压就 为 零 电阻 Ｒ． 开路 ，ｖＴ， 罄极电流为零 ， 中任 意～种 情况 ，电路均会 先输 出电压 ０熔断器熔断或开路。＠变压器 Ｔ的次级 贰基 擞对地 电压也 为零 ，复 台调整管也 开路 ＠桥式 整流 电路开路 。④电容 Ｃ 短 就处 ｆ截止状 态 ，电路 就无输 出，即输 ． 路 。＠ Ｒ． 开路 。＠电容 ｃ 短路。＠ ｖＴ 出 电压就 为零 。 ． ． 若阐 得 ｖ ４ Ｔ 菸极对地 电压正常 ，则说 发射结 开路 。＠ ＶＴ、 发射培开 路。 明可是 ＶＴ 、ＶＴ． 发射结 开路。ｖＴ， 、 女何判断到底是由哪 一种原因造 成的 呢 ？可以按 下列 步骤 来｝ 删 ： 盘 第～步 ：删量 ＶＴ 集 电报对地 电压， 从电路百 知．Ｖ 集 电极对地正 常电 ｌ Ｔ． Ｖ ｒ 任意一个或两个的发射结 开路时 ，复 ｒ、 凰 守， 合调整管都无输出 电路输 出也就为零 上述过程 可用 图４来表示 。
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。
串联型稳压电路
2021/8/7
8
2021/8/7
输出正5V的集成稳压电路
9
LM7805
2021/8/7
LM7812
10
三端可调集成稳压器有正电压可调稳压器W117系列和输出 负电压的W137系列等。
可调输出的三端集成稳压器 W317（正输出）、W337（负 输出）是近几年较新的产品，其最大输入、输出电压差极 限为 40V，输出电压 1.2～35V（或者负1.2V～负35V）连 续可调，输出电流0.5～1.5A，最小负载电流为5mA，输出 端与调整端之间基准电压为1.25V，调整端静态电流为 50μA。
2021/8/7
2
串联型直流稳压电源电路
(1)取样电路：由电阻R4，RW，R3组成分压器，它取出部
分输出电压接至比较放大器的反相输入端。
(2)基准电压：稳压管Dz提供，接至比较放大管VT2的发射 极，R1为限流电阻。
(3)比较放大器：VT2为比较放大管，它将采样电压UB2与 基准电压UZ的差值放大，其输出送至调整管的基极。
三端固定式稳压器是一种串联调整式稳压器。它将取样电阻、补偿电容、保护 电路等都做在同一芯片上，只有三个引出端。缺点是输出电压保持恒定不能进 行调节。典型产品有78xx系列三端固定正压集成稳压器和79xx系列三端固定负 压集成稳压器。
2021/8/7
三端稳压器内部结构
7
CW78××系列是三端固定正电压输出的集成稳压器。其输出电压有5V、6V 、9V、12V、15V、18V和24V共7个档次。它们型号中后两位数字就表示输出 电压值，比如CW7805表示输出电压为5V，依次类推。这个系列产品的最大输 出电流Iomax=1.5A。
(4)调整管：在比较放大器的输出电压的控制下，改变其
直流稳压电源常见故障分析与排查
直流稳压电源常见故障分析与排查凌云峰;张晨亮;孙艳丽;毕涛【摘要】直流稳压电源是目前高校普遍应用的电子学实验教学装置.设备发生故障后会给造成实验教学一定损失,实验室装置完好率是实验教学保障的重要指标,能否及时发现并排除实验装置故障,是保证实验教学质量的重要内容.文章阐述了直流稳压电源系统的电路原理,文章就电气设备电源发生故障现象、原因及检查方法做简单介绍.提高了该装备的维护保障水平.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)013【总页数】3页(P155-157)【关键词】实验装置;直流稳压电源;原理;故障分析【作者】凌云峰;张晨亮;孙艳丽;毕涛【作者单位】海军航空工程学院基础实验部,山东烟台264001;海军航空工程学院基础实验部,山东烟台264001;海军航空工程学院基础实验部,山东烟台264001;海军航空工程学院基础实验部,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TN47;TN407在现代工业控制电路、电子设备、仪器仪表中使用了大量半导体器件，这些半导体器件需要几伏到几十伏的直流供电，大多数电子设备的直流供电方法都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压，完成这种变换任务的电源称为直流稳压电源[1]。
随着电力电子技术的迅速发展，军用以及民用各个领域如教学、科研、生产及维修中大范围的使用直流稳压电源，直流稳压电源是电子技术常用的基本元件，也是大部分现代化电子仪器，各种电子设备的重要组成部分。
根据对以往针对电子设备故障的统计学分析，其故障超过半数以上是由于直流稳压电源的故障造成的，电源一旦发生故障，往往会引起整台设备的瘫痪，造成巨大的经济损失或人员伤亡，故直流稳压电源的可靠性应该受到更高的重视。
我院电工电子实验中心的所有实验设备中几乎都包含有直流稳压电源单元，并且还为数字实验室、低频实验室、高频实验室、电子线路实践实验室相应配备了130 台CA18303D 型直流稳压电源，以供学生学习和使用。
教学案例9串联型直流稳压电源无输出的故障检修
教学案例9串联型直流稳压电源无输出的故障检修一、故障描述学生在实验室中使用9串联型直流稳压电源时发现，电源无法输出。
学生经过初步检查后发现，电源的指示灯正常亮起，但是输出端口没有电压输出。
二、故障排查1. 检查输入端口首先，学生检查了电源的输入端口是否连接正确。
经过检查，学生确认输入端口连接正确。
2. 检查输出端口接下来，学生检查了电源的输出端口。
他们使用万用表测量了输出端口的电压值，并发现没有任何电压值。
这表明问题出在输出端口上。
3. 检查稳压管由于稳压管是直流稳压电源中最重要的组件之一，因此学生决定检查稳压管是否工作正常。
他们使用万用表测试了每个稳压管，并发现其中一个稳压管已经损坏。
4. 更换损坏的部件经过对故障部件的确认，学生开始更换损坏的部件。
他们按照标准操作程序将损坏的稳压管更换为新的稳压管，并重新测试了整个系统。
三、故障修复1. 测试系统工作状态在更换完毕后，学生重新测试了整个系统，发现输出端口已经恢复正常，电压值稳定在设定值。
2. 故障原因分析经过排查，学生发现故障原因是由于稳压管损坏导致的。
可能是由于长期使用或其他原因导致稳压管过载而损坏。
3. 故障预防为了防止类似的故障再次发生，学生建议定期对直流稳压电源进行维护和检查，并避免过度使用。
四、教学反思通过这个案例，学生不仅了解了直流稳压电源的工作原理和组成部件，还掌握了一些基本的故障排查和修复技巧。
这有助于提高他们的实际操作能力和解决问题的能力。
同时，这也为今后的实验操作提供了宝贵的经验和教训。
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。
常见的直流电源故障有哪些-解决直流电源常见故障的方法
常见的直流电源故障有哪些-解决直流电源常见故障的方法常见的直流电源故障有哪些-解决直流电源常见故障的方法直流系统的故障可能会引起所供馈线回路的连锁故障,因此正确、及时地消除直流系统故障缺陷十分重要。
下面，店铺为大家分享解决直流电源常见故障的方法，希望对大家有所帮助!电源负载能力差电源负载能力差是一个常见的故障，一般都是出现在老式或是工作时间长的电源中，主要原因是各元器件老化，开关管的工作不稳定，没有及时进行散热等。
此外还有稳压二极管发热漏电，整流二极管损坏等。
维修方法：用万用表着重检查一下稳压二极管，高压滤波电容，限流电阻有无变质等再仔细检查一下电路板上的所有焊点是否开焊，虚接等。
把开焊的焊点重新焊牢，更换变质的元器件，一般故障即可排除。
无直流电压输出，但保险丝完好这种现象说明开关电源未工作，或者工作后进入了保护状态。
维修方法：首先应判断一下开关电源的主控芯片UC3842是否处在工作状态或已经损坏。
判断方法是这样的：加电测UC3842的第7脚对地电压，若测第8脚有+5V电压，1，2，4，6脚也有不同的电压，则说明电路已起振，UC3842基本正常;若7脚电压低，其余管脚无电压或不波动，则UC3842已损坏。
UC3842芯片损坏最常见的是6，7脚对地击穿，5，7脚对地击穿和1，7脚对地击穿。
如果这几只脚都为击穿，而开关电源还是不能正常启动，则UC3842必坏，应直接更换。
若判断芯片未坏，则就着重检查开关功率管的栅极(G极)的`限流电阻是否开焊，虚接，变值，变质以及开关功率管本身是否性能不良。
除此之外，电源输出线也有可能断线或接触不良也会造成这种故障。
因此在维修时也应注意检查一下。
有直流电压输出，但输出电压过高这种故障往往来自于稳压取样和稳压控制电路出现故障所致。
在开关电源中，直流输出、取样电阻、误差取样放大器(如LM324，LM358等)、光耦合器(PC817)、电源控制芯片(UC3842)等电路共同构成了一个闭合的控制环路，任何一处出问题都会导致输出电压升高。
串联型直流稳压电源的EWB仿真分析
过调节电位器RP来实现的，输出电压从表3仿真分析可知，
输出电压波形已变成一条直线，进一步减小了输出电压中
的脉动成分。调节电位器RP的阻值，该串联型直流稳压电
源的输出电压平均值为4V ～23V可调。
表3 调节电位器RP阻值，输入、输出电压波形及平均值
电压
调节电位器RP阻值
0Ω
500Ω
1kΩ
输入电压波形
②正确使用万用表测交流电压。
行深入细致的、多方面多角度的德育渗透教育。下面仅就
③正确使用万用表测直流电压。
万用表的使用这一课题的一体化教学过程中的德育渗透实
④正确使用万用表测电阻阻值。
例，说明一体化专业教学中如何适时地渗透德育教育。
⑤正确使用万用表测直流电流。
3.串联稳压电路
（1）输出电压范围。如图1所示，输出电压的调节是通
CASES 案例
见缝插针 随机育人
—一体化教学课堂德育渗透案例
文/梁海葵 班琳富
摘 要：一体化教学是职业院校专业教学的主要模式。如何在一体化专业教学课堂中找到德育的切入点，怎样在一体化 课堂中更好地渗透德育教育，是摆在各专业教师面前的值得思考和研究的热门课题。本文结合万用表使用这一课题的一体化 教学过程中德育渗透的实例，说明一体化专业教学中如何适时的“见缝插针，随机育人”，以达到渗透德育教育的目标。
关键词：专业课 一体化教学 德育渗透
一、背景
二、德育渗透实践过程
在专业教学中进行德育渗透，是教师教书育人的体现。
1.教育教学目标
பைடு நூலகம்
由于专业课程具有较强的技术性，这就要求教师关注课堂
（1）技能目标：
过程，在教学中深入挖掘教材内容，根据不同的课题，采
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。
直流稳压电源常见故障判断和维修
２ 常见 故 障及处 理措 施
开关 ｓ ４— ４共 同构成输 出开关 电路 ； 串联 型调整管组合 电路 由Ｑ ８～ ｑ１ ３组成 ； Ｑ １ 、 ｑ ２ 、 Ｋ １ 、 Ｒ ６ 、 Ｒ ７ 、 Ｒ ｎ 共 同构成继电器开关 自动换挡电路。下面对该直流稳压电源的常见故障进行分析。
依据具体负荷的要求电源将处于恒压状态或是恒流状态最后得到负荷要求的直流电压线性直流稳压电源工作原理图开关式稳压电源的基本电路框图如图所示交电压经整流电路及滤波电路整流滤波后变成含有一定脉动成份的直流电压该电压进入高频变换器被转换成所需电压值的方波最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压
２ ０ １ ４ 年第３ 期
开关稳压 电源 的工作 原理是 通过对 开关管 工作状 态 的 调整得到稳定的 电压 输 出。其 主要 优点是 ： 能耗小 、 设备 十 分 轻便 、 稳压范 围较宽 、 电路十分灵活 、 滤波效率高 ； 其存在 的 主要不足在于 ： 电磁干扰较大 、 尖峰干扰以及谐 振干扰都会影
响到其 附近的电子设备 、 电路 的结构十分复杂 ， 故障率高。 图 １给出了线性 直流稳压电源工作原理图 ， 它将 ２ ２ ０ Ｖ ／ ５ Ｏ Ｈ ｚ 的电网电压经 过变 压器 降压 后进 行 整流 和滤波 以及
波， 最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４— ０ ４—１ ７
用来调整高频开关元 件的开关 时间 比例 ， 以达 到稳定 输 出电
作 者简介 ： 潘 明亮（ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 山西太原人 ， 助理 工程 师， 大 学本科 ， 专业 ： 自动化 。
文章编 号 ： １ ６ ７ ４ － ４ ５ ７ ８ （ ２ ０ １ ４） ０ ３ — ０ ０ ３ ９ — ０ ２
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。
串联可调稳压电源
附图一(1) 方框图(2) 电路图串 联 可 调 稳 压 电 源各种电子设备都需要直流电源提供能量，多数情况是利用交流电网提供的交流电，由变压器变压后，经整流，滤波和稳压后得到的，电子设备对直流电源的要求主要是输出电压稳定，脉动成分小。
根据国家标准,供电电网允许的电压波动范围为±10﹪,因此整流，滤波后的电压也会由此而可能出现±10﹪的变化，并且当负载电阻（电流）变化时，也会影响电压变动，在一些要求工作电压稳定度比较高的电子设备中，该问题必需要解决。
一般情况下都是采取稳压进行处理。
稳压可以是交流稳压或直流稳压，直流稳压又可分为开关式稳压电路和线性稳压电路。
在线性稳压电路里有稳压管稳压电路（属并联型，调整管与负载并联）和串联型稳压电路。
下面实习的直流稳压电源，属于线性稳压电源中的带放大环节串联型稳压电源（调整管与负载串联）。
带放大环节串联型稳压电源电路，主要包括有：调整管，取样电路，取样放大电路和基准电压四个部分（见附图一的方框图），电路中靠引入电压负反馈，因而可以抑制外界因素所引起的输出电压的波动。
串联稳压电源具有电路简单，输出电压稳定、脉动成分小等优点。
（参考《模拟电子技术基础》354页）。
带有放大环节的串联可调稳压电源，（见附图一）带放大环节的串联型稳压电路输出电压的稳定度可以达到很高的程度，而且放大电路的放大倍数越大，输出电压的稳定度也越高。
对于带放大环节的串联型稳压电路，稳压过程实际上是通过电压负反馈，使电路输出电压保持稳定的过程，可以把附图一所示电路看成以放大电路A 为核心，采样电路为负反馈网络。
以基准电压为输入电压的串联负反馈放大电路，即同相比例放大电路。
附图一（2）电路除了能输出稳定度很高的直流电压以外，还能通过调节W 使输出电压的大小在一定的范围内进行调节。
根据附图一（2）电路所示的同相比例放大电路，（参考《模拟电子电路技术基础》232页）可以得到如下关系：Uo ＝( 1 ＋212231R W W R +--+) Ud 当W 的滑动端的位置转到2端时，输出电压最小，即 Uo ＝( 1 ＋21R W R +) Ud当W 的滑动端的位置转到3端时，输出电压最大，即Uo ＝( 1 ＋21R WR ) Ud对应《模拟电子电路技术基础》232页的图5.2.3同相比例运算电路,附图一电路图中的R1 + W 3-2相当于R F ，R2 + W 2-1相当于R 。
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。
直流稳压电源故障的分析与维修
比较 放 大 器采 用 集 成运 算 放 大器 ， 它具 有 电压 增益 高 ， 入 阻抗 高 、 出 阻抗 底 和 低 漂 移 等特 性 。 输 输
Ｂ 、Ｇ Ｒ 、 是 运 算 放 大器 的输 入 端保 护 Ｇ，Ｂ 、 。 Ｒ
电 。
图 １ 稳 压 电源 工 作 原 理 图
！二
ＣＮｌ ２一ｌ ５ ／ ３ ２ Ｎ
实
验
室
科
学
第１ ３卷
第 ３期
２１ ０ ０年 ６月
Ｊｎ２ ０ ｕ ． ０１
ＩＡＢ Ｊ ０ＲＡＴ０ＲＹ Ｓ ＥＮＣＥ ＣＩ
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ ３ １ １ ．
直流稳压 电源故障 的分析与维修
王桂 莲 ，盖 立 平 ，丁 晓 东 ，王
（ 大连 医科 大 学 ，辽 宁 大连
摘
礼 ，孙 福 伯
１６ ４ ） １０ ４
要 ：文章简述直流稳压电源工作原理 ，分析稳压电源输 出电压为零 和输 出电压不 可调解这 两种故 障 ，找
出发 生 故 障 的 元 件 并 进 行 维 修 。 关 键 词 ：直 流 稳 压 电 源 ；输 出 电 压 ；元 件 维 修 中图 分 类 号 ：Ｍ９０ ７ Ｔ ８ Ｔ １ ． ；Ｎ ６ 文 献 标 识 码 ： Ｂ ｄｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １７ － ３５ ２ １ ．３０ ４ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ． ６２ ４ ０ ．００ ０ ．５ ｓ
从 而限 制 调 整 管 的 输 入 电 流 ， 到 限 流 保 护 的 目 达
的 。
击 穿造 成短路 。由于 Ｂ 是 并联 在 一起 的 ， 一 Ｇ 有
个 管子 损坏 ， 调整管 组合 电路就 不能正 常工作 ， 不 起
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。
直流电源稳压电路重点难点分析
直流电源稳压电路重点、难点分析1.1 硅稳压管稳压电路对稳压电路的要求主要有两个方面：第一，当电网电压波动时，使输出电压保持稳定。
当电网的交流电压变化时，整流电路的输出电压将随着发生变化，滤波电路虽然能够减小输出电压中的脉动成分，但输出电压的直流成分仍将波动，因而需要加上稳压电路，保持输出电压期不变。
第二，当负载电流变化时，使输出电压保持稳定。
由于整流、滤波电路存在内阻，因此，如负载电流发生变化，输出直流电压也将随着发生变化。
此时，要求稳压电路能够保持输出电压基本不变。
针对以上两点要求，提出了稳压电路的两项主要技术指标：①内阻 当稳压电路的直流输入电压U o R I 不变时，稳压电路输出电压的变化量与输出电流的变化量O U ΔO I Δ之比。
可表示为常数=ΔΔ=I U O Oo I U R 稳压电路的内阻愈小，表示负载电流波动时，输出电压愈稳定。
o R ②稳压系数 当负载不变时，稳压电路输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。
即r S 常数常数==•ΔΔ=ΔΔ=L L R O I I O R I I OO r U U U U U U U U S // 稳压电路的稳压系数愈小，表示电网电压波动时，输出电压愈稳定。
r S 常用的稳压电路有硅稳压管稳压电路和串联型直流稳压电路等，这里首先讨论硅稳压管稳压电路。
1. 硅稳压管稳压电路的组成和稳压原理已经知道，在硅稳压管的反向击穿区，流过稳压管的电流在一个较大的范围内变化时，管子两端的电压基本不变。
利用稳压管的这一特点可以组成稳压电路。
硅稳压管稳压电路的结构比较简单，电路中只用一个稳压管VD Z 和一个限流电阻R，如图1所示。
稳压电路的输入直流电压U I通常是整流、滤波电路的输出电压，稳压电路的输出电压U O接至负载电阻R L。
图1 硅稳压管稳压电路稳压管的连接应该注意两个问题，首先，为了保证稳压管工作在反向击穿区，应将输入直流电压U I的正端接到稳压二极管的N区，U I的负端接到稳压二极管的P区。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
串联型直流稳压电源常见故障分析及检测
本页仅作为文档封面，使用时可以删除
This document is for reference only-rar21year.March
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V o=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R P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=βI b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)。
二．常见故障及原因分析
1．故障一：无输出电压，既输出电压为零。
电路输出电压为零，实际就是电路无输出。
我们可以从电路输入端分析到输出端不难看出，如果电路存在以下几种情况中任意一种情况，电路均会无输出电压。
①熔断器熔断或开路。
②变压器T的次级开路。
③桥式整流电路开路。
④电容C1短路。
⑤R1开路。
⑥电容C2短路。
⑦VT1发射结开路。
⑧VT2发射结开路
如何判断到底是由哪一种原因造成的呢可以按下列步骤来检测：
. 第一步：测量VT1集电极对地电压。
从电路可知，VT1集电极对地正常电压应等于整流、滤波部分的输出电压（既C1两端电压）。
若测得VT1集电极对地电压为零，即整流、滤波后无电流输出，就说明可是熔断器熔断或开路、或变压器T次级线圈开路、或整流电路引线开路。
这几种情况中任意一种存在，都会使整流、滤波部分无电流流向稳压部分。
电路就无输出电压。
若测得VT1集电极对地电压正常，则：
第二步：测VT2基极对地电压。
从电路可知：VT2基极对地电压正常情况下应比电路的输出电压4V高出左右，（VT1、VT2两管的发射结导通电压各取共）。
若测得VT2基极对地电压为零，则说明可是电容C2短路或电阻R1开路。
C2短路使VT2基极与地直接相连，VT2基极对地电压为零，复合调整管就处于截止状态，电路就无输出，即输出电压就为零；电阻R1开路，VT2
基极电流为零，其基极对地电压也为零，复合调整管也就处于截止状态，电路就无输出，即输出电压就为零。
若测得VT2基极对地电压正常，则说明可是VT1、VT2发射结开路。
VT1、VT2任意一个或两个的发射结开路时，复合调整管都无输出，电路输出也就为零。
上述过程可用下列框图来表示：
2．故障二：电路输出电压高于正常电压且不可调（高于4V）。
此故障可由以下几种原因引起；
①VD5、VD6开路或反接。
②VT3的b-e结击穿。
③VT3的b-e结开路
检测步骤：
第一步：测VT1的集电极对地电压。
VT1集电极对地电压正常应高于7V。
一般情况下，此时测得的VT1集电极对地电压都是正常的。
第二步：测VD5对地电压。
VD5对地电压正常为 V～。
若测得VD5对地电压高于，说明是VD5、VD6有开路或接反。
这样，就会使VT3的发射极对地电压升高，VT3
的b-e间电压V be降低，其基极电流减小，集电极电流也减小，使流过VT2的基极电流增大，其集电极电流也增大，复合调整管管压降就降低，从而就使输出电压更高。
若测得VD5对地电压正常，则：
第三步：测VT3基极对地电压。
VT3基极对地正常电压应为VD5正常对地电压与VT3的b-e结的结间电压之和（+=）。
若测得VT3基极对地电压大于，则说明是VT3的b-e结开路。
若测得VT3基极对地电压为，则说是VT3的b-e结击穿。
上述过程用框图表示如下：
3．故障三：电路输出电压低于正常电压且不可调（高于0V低于
4V）。
此故障可由以下几种原因引起：
①变压器、整流、滤波部分电路故障。
②R1阻值过大或电容C2漏电。
③VD5、VD6有短路或击穿。
④VT3的c-e结漏电或击穿。
⑤电位器调节不当。
检测步骤：
第一步：测量VT1集电极对地电压。
VT1集电极对地电压正常应高于7V
若测得的VT1集电极对地电压低于7V，就说明可是变压器或整流、滤波部分电路故障，使该部分输出电压低，电路输出电压自然就低。
若测得VT1集电极对地电压正常。
则：
第二步：测VT2基极对地电压。
VT2基极对地电压正常情况下应比电路的输出电压4V高出左右（VT1、VT2两管的发射结导通电压各取共）。
若测得VT2基极对地电压低于正常电压，则：
第三步：断开VT3的集电极重测VT2基极对地电压。
若此时测得的VT2基极对地电压还是低于正常电压，则说明是R1电阻值过大或是电容C2漏电。
由电路可知，R1电阻值过大，在电路输入总电压不变的情况下，R1两端电压降升高，VT2基极对地电压就降低，其基极电流降低，复合管集电极电流降低，复合调整管管压降就会升高，这样，会使整个电路输出电压更低；电容C2漏电，就会使VT2基极对地电压降低，同样其基极电流降低，复合调整管集电极电流降低，复合调整管管压降就会升高，从而使整个电路输出电压更低。
若此时测得的VT2基极对地电压升高，则说明是VD5、VD6有短路或击穿，或是VT3的c-e结漏电或击穿，或是电位器调节不当。
VD5、VD6有短路或击穿，VD5对地电压必然小于其正常电压～（可直接测VD5对地电压），此时，就会使VT3
的发射极对地电压降低，VT3的b-e间电压Vbe升高，其基极电流增大，集电极电流也增大，使流过VT2的基极电流减小，其集电极电流也减小，复合调整管管压降就升高，从而就使输出电压更低。
当将电位器往上调时，使VT3基极对地电压升高，其基极电流增大，集电极电流也增大，VT2基极电流就减小，其集电极电流也减小，复合管管压降就升高，从而就使输出电压更低。
上述过程用框图表示如下：
参考文献：
1.朱国兴主编.《电子技能与实训》教程.高等教育出版社2002。