电源实验指导书(综合版)剖析.docx

电源实验指导书一、实验箱体介绍1、直流电压表：显示直流电压，显示电压范围：0－19.99V2、直流电流表：显示直流电流，显示电流范围：0－1.9993、交流功能表：该表交流输入端接入交流电源，负载端接入工作电路或交流负载按压“功能切换”可切换显示交流电压值U、电流值I、功率值P、功率因素值PI4、直流稳压电源：包含3组电源，一组0－16V可调，最大电流2A，用作各电源模块的直流输入另外两组为±12V，最大电流200mA，通常作为辅助电源5、交流电源：提供隔离变压器输出75V交流电源，最大电流1A12V－0－12V交流电源，最大电流0.5A6、交流电源开关：用于AC－DC模块实验时切断交流电源7、保险丝：可串入实验电路保护模块或负载8、电阻：用于作为直流负载或取样电阻，最大功率3W9、实验模块插接区：用于插接各实验模块实验须知，介绍了实验时必须知道的注意事项二、串联稳压电路 实验11、实验目的（1）研究稳压电源的主要特性，掌握串联稳压电路的工作原理2）学会稳压电源的调试及测量方法2、实验仪器（1）直流电压表（2）直流毫安表（3）示波器（4）数字万用表3、预习要求（1）估算图2.1电路中各三极管的Q 点（设：各管的β＝100，电位器RP滑动端处于中间位置）。

2）分析图2.1电路，电阻R2和发光二极管LED 的作用是什么？（3）画好数据表格图2.1 分立元件构成的直流线性稳压电源4、实验内容1．静态调试(1)．看清楚实验电路板的接线，查清引线端子2)．按图2.1接线，负载RL开路，即稳压电源空载3)．将＋5V～＋27V电源调到9V，接到Vi端，再调电位器Rp，使V0=6V空载调节输入电压从5V～17V（每隔2V取一个点）, 测量并记录调整组合管V1的集电极和发射极电压,V2基极电压, 以及V3的集电极、发射极和基极电压，如表2.1 表2.1 Vin （V）57911131517V1CEV2BV3BEC(4)．调试输出电压的调节范围 （空载）调节RP，观察输出电压VO的变化情况记录VO的最大和最小值2．动态测量(1)．测量电源稳压特性使稳压电源处于空载状态，调可调电源电位器，模拟电网电压波动±10%；即Vi由8V变到10V测量相应的△V根据S=计算稳压系数表2.2Vi (V)88.59.09.510空载VoRL=500ΩRL=1kΩRL=1.5kΩ(2)．测量稳压电源内阻稳压电源的负载电流IL由空载逐步加重（即负载电阻减小），测量输出电压V0的变化量即可求出电源内阻。

测量过程，使Vi＝8V保持不变，空载时Vo=5V 表2.3RL(Ω)1.5k1k50025010050VOIO (3)．测试输出的纹波电压将图2.1的电压输入端Vi接到图2.2的整流滤波电路输出端（即接通A—a，B—b），在负载电流IL=100mA条件下，用示波器观察稳压电源输入输出中的交流分量uo，描绘其波形用晶体管毫伏表，测量交流分量的大小4)．观察用示波器观察整流滤波电路输出端波形，描绘其波形，并与uo进行比较解释产生uo的原因图2－2 整流滤波电路思考题：A：如果把图2.1电路中电位器的滑动端往上（或是往下）调，各三极管的Q点将如何变化？可以试一下B：调节RL时，V3的发射极电位如何变化？电阻RL两端电压如何变化？可以试一下C：如果把C3去掉（开路），输出电压将如何？D：这个稳压电源哪个三极管消耗的功率大？按实验内容2 中（3）的接线3．输出保护(1)．在电源输出端接上负载同时串接电流表并用电压表监视输出电压，逐渐减小RL值，直到短路，注意LED 发光二极管逐渐变亮，记录此时的电压、电流值2)．从100Ω逐渐加大RL值，观察并记录输出电压、电流值。

注意：此实验内容短路时间应尽量短（不超过5 秒），以防元器件过热5、实验报告1．对静态调试及动态测试进行总结2．计算各稳压电路的功率和效率3．计算稳压电源内阻r0=及稳压系数Sr4．对部分思考题进行讨论，并解释稳压电路的工作原理三、集成稳压器 实验21、实验目的（1）了解集成稳压器特性和使用方法2）掌握直流稳压电源主要参数测试方法2、实验仪器（1）示波器（2）数字万用表3、预习要求（1）复习教材直流稳压电源部分关于电源主要参数及测试方法2）查阅手册，了解本实验使用稳压器的技术参数3）计算图15.5电路中1RP 的值估算图15.3电路输出电压范围4）拟定实验步骤及记录表格4、实验内容（1）稳压器的测试实验电路如图3.1所示 图3.1 三端稳压器参数测试 图 3-2 7805实验电路 测试内容：(1)．稳定输出电压，VO2)．电压调整率，即S=（输出电压变化小于5%）Vi (V)151311975空载VoRL=500ΩRL=1kΩRL=1.5kΩRL=100Ω图3－3 (3)．电流调整率，即，保持输入电压不变。

RL(Ω)1.5k1k50025010050VOIOIi(4)．纹波电压（有效值或峰值）2．稳压器性能测试仍用图3.1的电路，直流稳压电源性能:(1)．测量并记录保持稳定输出电压的最小输人电压;3． 三端稳压器灵活应用(1)．改变输出电压实验电路如图3.2、3.3所示按图接线，测量并记录图3.2的输出电压调节3.3的电位器，测量并记录其输出电压及变化范围2)．组成恒流源实验电路如图3.4所示按图接线，测试电路恒流作用调节电阻RL从0～100Ω,记录输出电流和电压的变化范围3)．可调稳压器实验电路如图3.5所示图3－4 图3－5LM317L最大输入电压40V，输出1.25V ~37V可调最大输出电流l00mA 本实验只加15V 输入电压）按图接线，并测试：I．测量并记录输出电压变化范围Ⅱ．测试下列各项指标测试时将输出电压调到最高输出电压1)．稳定输出电压，VO2)．电压调整率，即S=（输出电压变化小于5%）Vi (V)15空载VoRL=500ΩRL=1kΩRL=1.5kΩRL=100Ω (3)．电流调整率，即，取500mA为额定电流。

RL(Ω)1.5k1k50025010050VOIOIi5、实验报告1．整理实验报告，计算内容1的各项参数2．画出实验内容2的输出保护特性曲线3．计算各稳压电路的功率和效率4．总结本实验所用两种三端稳压器的应用方法 四、直流斩波（Buck-Boost变换器）电路研究 实验31、实验目的（1）熟悉Buck-Boost变换器工作原理（2）熟悉Buck-Boost不同工作模式下波形图（3）掌握Buck-Boost变换器调试方法2、实验仪器（1）示波器（2）数字万用表3、预习要求：（1）查找资料，了解buck/boost电路工作原理2）查阅手册，了解555电路的使用方法, 拟定频率和占空比，计算图R1、R2、R3、C1的值3）查找资料，了解集成芯片构成的buck/boos电路的应用4）拟定实验步骤及记录表格4、实验内容图4－1 buck/boost模块图（1）用模块板上分立元器件搭建buck、boost及buck-boost电路模块板DCIN端输入3－12V直流电压，方波发生器就可得电，输出20KHz左右的矩形波，占空比5%－95%可调T1的基极已串入1KΩ的保护电阻，搭建电路时无需再接。

通电时随时监测电流表，电流不宜超过0.5A，否则需要检查电路是否接错或元器件有故障a）根据图4（1）a搭建buck电路，调节实验箱上可调稳压电源到10V，接入Vin,并做如下工作：·不带负载的情况下，用示波器测量二极管D的负极波形，调节占空比，用电压表观察电路输出端有无变化.记录占空比为1/3,1/2和2/3时对应的输出电压，. 表4.1占空比Vin(V)RLΩVO(V)1/35 5001/22/31.0k2/38500·输出端接500Ω电阻，用示波器测量二极管D的负极波形，调节占空比，用电压表测量电路输出端的变化及电路的带载能力的变化·输出端分别接500Ω和1.0kΩ电阻，调节占空比，保持输出电压不变记录两种负载电路所对应的占空比，并分析此差别的原因图4（1）a buck斩波电路（降压型）（b）根据图4（1）b搭建boost电路，调节实验箱上可调稳压电源到5V，接入Vin重复（a）中的过程，填表4.1.图4（1）b boost斩波电路（升压型）表4.2占空比Vin(V)RLΩVO(V)1/35 5001/22/31.0k2/38500·根据图4（1）c搭建buck-boost电路，调节实验箱上可调稳压电源到5V，接入Vin。

重复（a）过程，填表4.3图4（1）c buck/boost斩波电路（降/升压型）表4.3占空比Vin(V)RLΩVO(V)1/35 5001/22/31.0k2/38500图4（2）基于555可调占空比方波发生器图4（2）为基于555可调占空比方波发生器，加5V电压（即此模块接电源5V），用此方波信号驱动以上各斩波电路的开关管工作，实现降压、升压和极性反转的直流输出，。