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直流稳压电源的制作与调试学习引导.doc

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  • 卖家[上传人]:lil****ar
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  • 上传时间:2022-04-13
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    • 总任务1直流稳压电源的制作与调试学习引导文1.整流整流是把交流电变换成直流电的过程,它的基本原理是利用了晶体二极管的单向导电特性半波整流电路及信号的输入、输出波形如图1所示 ui D iD Uim 0 t ~220V ui RL uo uo Uo Uom 0 t 图 1 半波整流电路及信号的输入、输出波形整流电路负载上的直流电压就是输出脉动电压的平均值由傅里叶级数展开式可知,其输出电压可表示为:   (1)  式中Uom/p为直流分量,Uom/2为基波交流分量,其它为谐波分量。

      忽略二极管内阻时,输出直流电压为: (2) 式中Uim为变压器次级交流变压器的峰值,Ui为其有效值 ui iD Uim 0 t ~220V ui RL uo uo Uo uom 0 t图2 桥式整流电路及信号的输入、输出波形 桥式整流电路及信号的输入、输出波形如图2所示。

      同理,其输出电压可表示为: (3) 输出直流电压为: (4) 比较公式(2)与(4)可知:桥式整流电路的输出直流电压比半波整流的高一倍 为了衡量整流电源这一特性的好坏,常用纹波因数g来表示即: (5) g越小,输出脉动越小,表示整流电源的性能越好 2.滤波 虽然整流电路的输出电压包含一定的直流成分,但脉动较大,须经过滤波才能得到较平滑的直流电压常用滤波器有C型、p 型、G 型本实验只研究C型与(RC) p型滤波器图3为桥式整流C型滤波电路及其输出电压的波形 uo Uom ~ 220V ui C RL uo Uo 0 t图3 桥式整流C型滤波电路及其输出电压的波形图4为桥式整流(RC)p型滤波电路及其输出电压的波形。

      图中:C = C1 =1000mF,C2 = 100mF,RL=1kW,R = 100W) uc R 0 t ~220V ui uc C1 C2 RL uo uo Uom Uo 0 t 图4 桥式整流(RC)p型滤波电路及其输出电压的波形 由图中可知,经过电容的滤波作用后,其输出电压变得比较平滑,脉动大大减小,而且直流成分增加,对C型滤波,负载RL、C的数值越大,纹波g越小,输出直流电压越接近于变压器次级交流电压的峰值Uim,其输出直流电压的范围为: UO =(0.9 ~ 1.4)Ui (6)对于p型滤波,输出脉动更小,但输出直流电压略有降低。

      上述整流滤波电路实际上就是一个整流电源其优点是电路简单,主要缺点是输出的直流电压不够稳定,内阻和纹波较大,只能用在要求不高的场合3.稳压为了得到高稳定度的电源,必须在整 整流 滤波 稳压流电源的输出端加稳压电路,组成直流稳 ~220V ui Uo压电源直流稳压电源的方框图如图5所 电路 电路 电路示它主要由整流电路、滤波电路、稳压电路等组成 图5  直流稳压电源方框图                 4.直流稳压电源的主要技术指标 稳压电源的输出电压UO(或电压可调范围UOmin~ UOmax)和最大输出电流IOmax是它的特性指标,这两个指标决定了该电源的适用范围,同时也决定了稳压器的特性指标以及如何选择变压器、整流管和滤波电容而输出电阻、纹波电压、温度系数是稳压电源的质量指标,它们决定了稳压器的稳压系数、输出阻抗、温度系数和滤波电容的选择。

      下面简要介绍这些指标的含义1) 最大输出电流指稳压电源正常工作的情况下能输出的最大电流,用IOmax表示一般情况下的工作电流IO

      5.直流稳压电源主要技术指标的测试方法 (1)输出电压可调范围的测量 直流 按图8所示接线输入端接220V交流电压,输出端 ~220V ui 稳压 Uo 接万用表或数字万用表,调节图6电路中RW的大小,使 电源其值为最大和最小,测出对应的输出电压UOmin和UOmax则该稳压电源输出电压的可调范围为UOmin ~ UOmax 图8 Uo可调范围的测量图 (2)最大输出电流的测量 Io按图8接线稳压电源的输入端接220V的 直流 A交流电压,将稳压电源的输出电压调到10V, ~220V ui 稳压 RW Uo然后在稳压电源的输出端接滑线变阻器RWL, 电源 如图9所示RWL的值应调到1kΩ以上用万用表或数字万用表测出对应的UO。

      然后逐渐减 图9 最大输出电流的测量框图小RWL的值,直到UO的值下降5%,此时流经负载RWL的电流就是IOmax记下IOmax后应迅速增大RWL的值,以减小稳压电源的功耗3) 纹波因数g的测量用晶体管毫伏表测量电源输出端的交流电压分量的有效值,用万用表(或数字万用表)的直流档测量电源输出端的直流电压分量,按式(5)就可算出电源的纹波因数 (4)输出电阻RO的测量 Io按图10接线在不接负载电阻RL时测得 直流 A 开路电压UO1,这时IO1=0,接上负载电阻RL ~220V ui 稳压 RL Uo时,测得UO2和IO2,则 电源 (11) 图10 输出电阻测量框图 (5)电压调整率电源不接负载,输入交流电压220V,将电源的输出电压调至一定值UO1,然后再把输入的交流电压调为240V或180V时,测出电源的输出电压UO2,则 (12) (6)稳压系数S可由电压调整率计算而得。

      7)直流稳压电源安装与制作要求:要求1. 说明此电路原理,划分电路模块,分模块叙述功能2. 降压部分:变压器选择及计算方法3.整流部分:分类、工作原理及整流桥(二极管)的选用、计算方法4. 滤波部分:工作原理滤波电容的选。

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