电子技术基础项目教程 教学课件 ppt 作者 李秀玲 项目二
46页1、项目二 制作直流稳压电源,任务1 连接整流电路 任务2 认识滤波电路 任务3 认识稳压电路 操作指导,看一看认识电源,学生电源 (一) 复读机电源 电脑主机电源,学生电源(二) 复读机及电源 手机充电电源,自制直流稳压电源实物示意图,自制直流稳压电源电路组成框图,变压器 将220V交流电变成所需大小的交流电。 整流电路将交流电转变成单向脉动直流电。 滤波电路将脉动直流电中的交流成分滤除,获得 比较平滑的直流电。 稳压电路当电网电压波动或负载发生变化时,保持 输出直流电压稳定。,各组成部分作用,元器件选择,元器件明细表,任务1 连接整流电路 一、连接单向半波整流电路,电路原理图 实物示意图,电路组成包括三部分:电源变压器T 、整流二极管VD、负载电阻RL,二、负载两端电压及波形,(1)在变压器一次侧接入220V交流电压,用示波器观察变压器二次侧电压u2和RL两端电压uO的波形。 (2)用万用表测变压器二次侧交流电压有效值U2 v。 (3)用万用表测负载两端直流输出电压UO v。,用万用表 检测: U2 v UO v,? ?,三、分析工作原理,设u2为正弦波,波形如图所示。 (1)在u2的
2、正半周: VD 因外加正向电压而导通,相当于开关闭合, RL上得到正半周电压uO。 (2)在u2的负半周:二极管 VD 因外加反向电压而截止,相当于开关断开,RL 上无电流流过,uO=0,a)u2正半周 b)u2负半周 c)工作波形图,四、计算负载电压、电流值,数学理论证明: 1负载两端电压的平均值UO为变压器二次电压有效值U2的0.45倍: 流过负载的直流电流: 流过二极管的正向电流: 4二极管承受的最高反向工作电压:,器件选择要注意 1)变压器的选择: 二次绕组的电压 ,变压器功率P应大于负载功率。 2)二极管的选择: 最高反向工作电压应大于或等于 ,最大整流电流应不小于 。 电路特点 电路简单、元件少、电源利用率低、输出电压脉动大。,五、连接单相桥式整流电路,1.单相桥式整流电路的三种画法 如图所示,电路组成包括:电源变压器T、整流二极管VD1VD4、负载电阻RL,1.按电路原理图连接电路,实物示意图,六、负载两端电压及波形,(1)在变压器一次侧接入220V交流电压,用示波器观察u2和uO的波形。 (2)用万用表测变压器二次侧交流电压有效值U2 v。 (3)用万用表测负载两端直流
3、输出电压UO v。,牢记!,七、分析工作原理,(1)在u2的正半周:VD1、VD3导通,VD2、VD4截止; (2)在u2的负半周:VD1、VD3截止,VD2、VD4导通。 所以在交流电的整个周期内都有相同方向的电流流过负载,其两端得到极性一定、大小变动的“全波”脉动直流电压。 桥式整流电流通路及工作波形图如下 u2正半周时 u2负半周时,桥式整流工作波形图 电路特点:提高了交流电源和变压器的利用率,输出电压高、波动小,八、负载电压与电流的关系,1)桥式整流电路输出直流电压平均值比半波整流电路增加一倍,即: 2)流过负载的直流电流 : 3)流过每个二极管的电流IVD是负载电流IO的 ,即: 4)每只二极管承受的最高反向工作电压 : 正确选用二极管,必须满足: ;,整流桥堆的识别与检测,注意: 标“”、“”的引脚是整流输出直流电压的正、负端; 标“”端要与输入的交流电相连接,认识半桥堆和全桥堆,全桥的检测,用万用表欧姆挡测输入端电阻,用万用表欧姆挡测输出端电阻,任务2 认识滤波电路 一、认识常见滤波电路,a)电容滤波 b)电感滤波 c)倒L型滤波 d)LC 型滤波 e)RC 型滤波,二、
4、连接电容滤波电路,下图所示为电路原理图,注意:新增元件滤波电容,这可是个有极性的电解电容,桥式整流电路实物示意图,三、负载两端电压及波形,1用示波器观察负载两端电压的波形,比较并接电容前、后的变化。 2用万用表测试负载两端电压,并接电容前UO V,并接电容后UO V。,四、分析电容滤波原理,在加入滤波电容后,整流输出的电压在向负载RL供电的同时,也给电容C充电。当充电电压达到最大值 U2后,u2开始下降,电容C开始通过负载电阻放电,维持负载两端电压缓慢下降,直到下一个整流电压波形到来;当u2uC时,电容器又开始充电。工作波形如下图所示。,滤波后 滤波前,结果:输出电压的脉动程度大大减小的同时也使其平均值增大。 1电容滤波后的输出电压:UO1.2U2; 负载开路时,UO U2。 2选择滤波电容: (1)估算:容量 (T为脉动电压周期); 耐压 (2)根据负载电流选取滤波电容器容量:见下表。,电感滤波原理,利用通过电感的电流不能突变的特性也可以实现滤波:当电流增加时电感线圈产生自感电动势阻止电流的增加,同时将一部分电能转化为磁场能量储存;当电流减小时,电感线圈便释放能量,阻止电流减小,所以
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