电子技术基础实验实验十一、直流稳压电源
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整 流 电 路
•电源变压器
电源变压器是将交流电网220V的电 压变为所需要的电压值。
u1 N1
u2
N2
u2
N2 N1
u1
•单相桥式整流电路图
整流电路的任务是将交流电变换成脉动直流 电。主要依靠二极管的单向导电作用,把四只二 极管接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
桥式整流电路的电流流向
R0
U 0 IL
4、纹波系数r:是反映输出电压中所含交流分量
的程度。r用输出电压中交流分量的有效值与直流
分量值之比来表示,即:
r
•
U0
U0
•实验内容
1.整流电路的测试 按下图接线,用数字万用表交流电压挡测U2(14V), 用数字万用表直流电压挡测量U0的交流分量,再用 数字万用表交流电压挡测量U0的直流分量。然后用 示波器分别观察U2和U0的波形(U2和U0无公共地点, 不能同时观察),并将测量结果填入表11-1中。
Uomin
Uomax
Uomax-Uomin
2)电源内阻Ro的测试
保持U2不变,在不接入负载(IL=0)时,调节 RW,使Uo=12V;然后再将负载接入,测出此时 的Uo及负载电流IL,计算Ro的值并填入下表中。
U2
调节
IL
U o
输出电压 波形
Ro
实
调节RW
0 12V
验
值 RW值不变、 RL=120Ω
注意:通过频率的 变化画出U2(50Hz) 和U0(100Hz)的对
应波形
2.整流滤波电路的测试 按下图接线,照上述步骤进行测试,
并记入表11-1中。
注意:
整流波形必须断 开电容观察;
滤波波形必须接 上电容观察。
参数
整流电路输 出电压
输出电压 直流分量
输出电压 交流分量
输入电压U2和输出 电压波形对比
U2为正半 周时的电
流通路
U2为负半 周时的电
流通路
桥式整流输出波形及二极管电压波形
+
变压器输出的交流电压 二极管上的电压波形
输出0.9u2的脉动电压
• 滤波电路
交流电压经整流后输出电压虽然是脉动 电压,其中既有直流成分又含有交流成分。
滤波电路是利用储能元件电容两端的电 压不能突变的特性,将电容和负载电阻并联 起来,滤掉整流电路输出电压中的交流成分, 保留其直流成分。达到使输出电压波形平滑 的目的。
U2>UC电容充电 U2<UC电容放电
放电时间常数为 RLC,远大于电容 的充电时间。滤波 效果取决放电常数。 RL、C越大,滤波 后输出电压越平滑, 且平均值越大 (0.9~1.4U2)。
•稳压电源的种类
串联型电源
分立型电源 并联型电源
ຫໍສະໝຸດ Baidu
稳压电源 集成型电源
开关型电源 正压W78XX
三端固定式 负压W79XX
三端可调式 正压LM317 负压LM337
•稳压电源的主要性能指标
1、电压调节范围
2、电压调整率Sv:是指负载不变,交流电网电 压变化±10%时,输出电压的变化程度,sv即 :vv00 ?100%
3、内阻Ro:是指输在入电压不变,负载变化时,
输出电压的变化程度,并用输出电压的变化量与
输出电流的变化量之比来表示,即:
整流滤波电 路输出电压
3.集成稳压电源的测试
按下图连接。即组成整流、滤波及稳压电路, 再按下述要求分项测试。要注意,在测试稳压电 源参数时,应记录至少三位有效数字。
1)电压调节范围的测试
将RW反时针旋到底后,用数字万用表直 流电压挡测量最小输出电压Uomin,再将RW顺 时针旋转到底,测量最大输出电压Uomax,则 稳压电源的输出范围是Uomin~Uomax,记入下 表中。
3)纹波系数r的测试
保持Uo=12V和IL=100mA不变,用数字万 用表交流电压挡测出输出电压Uo的交流分量, 计算出r后再填入下表中。
IL
Uo
•
U o
r
100mA
12V
直流稳压电源的安装及测量
•掌握直流稳压电源的组成原理。 •了解变压器参数的选择方法。 •熟悉桥式整流电路的原理。 •认识滤波器的作用。 •了解集成稳压块的性能及其测试方法。
•直流稳压电源的组成
直流稳压电源是电子设备中不可缺少的部分, 它是将电网的单相交流电压经过变压、整流、滤波、 稳压变换为幅值稳定、输出电流为几十毫安以下的 直流电源。
•电源变压器
电源变压器是将交流电网220V的电 压变为所需要的电压值。
u1 N1
u2
N2
u2
N2 N1
u1
•单相桥式整流电路图
整流电路的任务是将交流电变换成脉动直流 电。主要依靠二极管的单向导电作用,把四只二 极管接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
桥式整流电路的电流流向
R0
U 0 IL
4、纹波系数r:是反映输出电压中所含交流分量
的程度。r用输出电压中交流分量的有效值与直流
分量值之比来表示,即:
r
•
U0
U0
•实验内容
1.整流电路的测试 按下图接线,用数字万用表交流电压挡测U2(14V), 用数字万用表直流电压挡测量U0的交流分量,再用 数字万用表交流电压挡测量U0的直流分量。然后用 示波器分别观察U2和U0的波形(U2和U0无公共地点, 不能同时观察),并将测量结果填入表11-1中。
Uomin
Uomax
Uomax-Uomin
2)电源内阻Ro的测试
保持U2不变,在不接入负载(IL=0)时,调节 RW,使Uo=12V;然后再将负载接入,测出此时 的Uo及负载电流IL,计算Ro的值并填入下表中。
U2
调节
IL
U o
输出电压 波形
Ro
实
调节RW
0 12V
验
值 RW值不变、 RL=120Ω
注意:通过频率的 变化画出U2(50Hz) 和U0(100Hz)的对
应波形
2.整流滤波电路的测试 按下图接线,照上述步骤进行测试,
并记入表11-1中。
注意:
整流波形必须断 开电容观察;
滤波波形必须接 上电容观察。
参数
整流电路输 出电压
输出电压 直流分量
输出电压 交流分量
输入电压U2和输出 电压波形对比
U2为正半 周时的电
流通路
U2为负半 周时的电
流通路
桥式整流输出波形及二极管电压波形
+
变压器输出的交流电压 二极管上的电压波形
输出0.9u2的脉动电压
• 滤波电路
交流电压经整流后输出电压虽然是脉动 电压,其中既有直流成分又含有交流成分。
滤波电路是利用储能元件电容两端的电 压不能突变的特性,将电容和负载电阻并联 起来,滤掉整流电路输出电压中的交流成分, 保留其直流成分。达到使输出电压波形平滑 的目的。
U2>UC电容充电 U2<UC电容放电
放电时间常数为 RLC,远大于电容 的充电时间。滤波 效果取决放电常数。 RL、C越大,滤波 后输出电压越平滑, 且平均值越大 (0.9~1.4U2)。
•稳压电源的种类
串联型电源
分立型电源 并联型电源
ຫໍສະໝຸດ Baidu
稳压电源 集成型电源
开关型电源 正压W78XX
三端固定式 负压W79XX
三端可调式 正压LM317 负压LM337
•稳压电源的主要性能指标
1、电压调节范围
2、电压调整率Sv:是指负载不变,交流电网电 压变化±10%时,输出电压的变化程度,sv即 :vv00 ?100%
3、内阻Ro:是指输在入电压不变,负载变化时,
输出电压的变化程度,并用输出电压的变化量与
输出电流的变化量之比来表示,即:
整流滤波电 路输出电压
3.集成稳压电源的测试
按下图连接。即组成整流、滤波及稳压电路, 再按下述要求分项测试。要注意,在测试稳压电 源参数时,应记录至少三位有效数字。
1)电压调节范围的测试
将RW反时针旋到底后,用数字万用表直 流电压挡测量最小输出电压Uomin,再将RW顺 时针旋转到底,测量最大输出电压Uomax,则 稳压电源的输出范围是Uomin~Uomax,记入下 表中。
3)纹波系数r的测试
保持Uo=12V和IL=100mA不变,用数字万 用表交流电压挡测出输出电压Uo的交流分量, 计算出r后再填入下表中。
IL
Uo
•
U o
r
100mA
12V
直流稳压电源的安装及测量
•掌握直流稳压电源的组成原理。 •了解变压器参数的选择方法。 •熟悉桥式整流电路的原理。 •认识滤波器的作用。 •了解集成稳压块的性能及其测试方法。
•直流稳压电源的组成
直流稳压电源是电子设备中不可缺少的部分, 它是将电网的单相交流电压经过变压、整流、滤波、 稳压变换为幅值稳定、输出电流为几十毫安以下的 直流电源。