实验8_集成直流稳压电源的测试

实验八 集成直流稳压电源

一、实验目的

研究集成稳压器的特点和主要性能指标的测试方法 二、实验仪器

模拟电路箱( )、数字万用表( )、双踪示波器( )等 三、实验原理

集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。

78系列属于正极性输出，79系列属于负极性输出；一般有5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V 七个档次，输出电流最大可达1.5A (加散热片)。图8-1为78系列的外形和接线图。本实验所用稳压器7806的主要参数有： U o ＝＋6V ，输出电流分L 和M 两档。其中L ：0.1A ，M ：0.5A ，电压调整率10mV ／V 。输出电阻R o ＝0.15Ω，输入电压U i 的范围9-17V ，因为一般U i 要比U o 大3-5V ，才能保证集成稳压器工作在线性区。

78xx 1

2

3

IN GND OUT

78xx 输

入

输出

∙

图8-1 78系列外形及接线图

3

2

1

7806 1

3

2

1u

2

u ICQ-4B

1C 3C

2C 4C

100μF 0.33μF

100μF 0.1μF

i

U mA

L R

Ω120

∙

∙

∙ ∙

∙

∙ ∙ ∙ ∙

∙

+ + o U

图8-2 由7806构成的串联型稳压电源

图8-2是用三端式稳压器7806构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。其中整流部分采用了全桥(又称桥堆)，型号为ICQ-4B ，内部接线和外部管脚引线如图8-3所示。

除固定输出三端稳压器外，尚有可调式三端稳压

器，后者可通过外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的需要。

图8-4为可调输出正三端稳压器317外形及接线图。 输出电压计算公式： )1(25.11

2

R R U o +

≈ 最大输入电压： V 40m ax =i U 输出电压范围： U o = 1.2～37V 四、实验内容

1、整流滤波电路测试

按图8-5连接实验电路，取可调工频电源14V 电压作为整流电路输入电压

2u 。接通工频电源，测量输出端直流电压L U 及纹波电压L U ~

，用示波器观察2u ，

L U 的波形，把数据及波形记录表8-1。

+

-

～

～

图8-3 ICQ —4B 管脚图

317 1

2

3

IN

OUT ADJ

317 输

入

输出

∙

3

2

1

∙

图8-4 317外形及接线图

1R 2R

1u

2

u 1CQ-4B

1C 2C 100μF

100μF

L R Ω240

∙

∙

∙

∙

∙

+

+

L U

图8-5 整流滤波电路

R Ω51

表8-1

2u （V ）

L U （V ） L U ~

（V ）

2、集成稳压器性能测试

断开工频电源，按图8-2改接实验电路，取负载电阻R L ＝120Ω。 （1）初测

接通工频14V 电源，测量2u 值；测量滤波电路输出电压i U （稳压器输入电压），集成稳压器输出电压o U ，它们的数值应与理论值大致符合，否则说明电路出了故障,因此应设法查找故障并加以排除。

电路经初测进入正常工作状态后，才能进行各项指标的测试。 （2）各项性能指标测试

①输出电压o U 和最大输出电流I omax

在输出端接负载电阻R L ＝120Ω，由于7806的输出电压o U ＝6V ，因此流过R L 的电流为I omax ＝6/120＝50mA 。这时o U 应基本保持不变，若变化较大则说明集成块性能不良。

②稳压系数S （电压调整率）的测量

稳压系数定义为：当负载保持不变时输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比，即

i

i o

o U U U U S ∆∆=

R L =常数

由于工程上常把电网电压波动±10％作为极限条件，因此也有将此时输出电压的相对变化o o U U ∆作为衡量指标，称为电压调整率。

取R L ＝120Ω，按表8-2改变整流电路输入电压2u (模拟电网电压波动)，分别测出相应的稳压器输入电压i U 及输出直流电压o U ，记入表8-2。

o

2u t o

u

t

L U

表8-2

测试值

计算值

2u （V ）

i U （V ）

o U （V ）

S 10 S 12＝ S 23＝

14 17

③输出电阻R o 的测量

输出电阻R o 定义为：当输入电压i U (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

o

o

o I U R ∆∆=

i U =常数 取2u ＝14V ，改变负载R L ，使R L 为∞、120Ω和240Ω，测量相应的o I 、o

U 值，记入表8-3。

表8-3

测试值

计算值

L R （Ω）

o I （mA ）

o U （V ）

o R （Ω）

∞ R o 12= R o 23=

120 240

④自拟方案和表格，测量电源的纹波系数：

取2u ＝14V ，o U ＝6V ，L R ＝120Ω

提示：纹波系数是指直流稳压电源的直流输出电压V 上所叠加的交流分量的总有效值与直流分量的比值。

测量方法：先用直流电压表测量出直流电压V o ，再用交流毫伏表（或其他仪器）测出纹波电压ΔV o 。则纹波系数Υ为

Υ=ΔV o /V o