可调直流稳压电源制作与调试教案.docx
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可调直流稳压电源制作与调试教案
学习任务1.3
新课
课题
――可调直流稳压电源的制作与调试
课型
授课班级
授课时数
教
r1
〔学目标
1.了解二端集成稳压器件的种类、主要参数，以及典型应用电路
2.会识别三端集成稳压器件的引脚，能安装与调试可调直流稳压电源。
教
〔学重点
1.三端集成稳压器件及其应用
2.直流稳压电源的安装、调试与测量
教
〔学难点
直流稳压电源的安装和调试
学
P
?
情分析
教
〔学效果
教后记
稳压电路，以确保
，这就是稳压的
78系列为正电压输出，79系列为负电压输出
，其电路如图1-19所示。
固定输出式三端集成稳压器型号由五个部分组成，其意义如下:
C
I
I
I
I
I
WI
I
I
I
XXL:
XXI
II1输出电压，女口“06表示输出电压为6V
I1—输出电流：
L为0.1A，M为0.5A，无字母为1.5A
1产品序号：
78为正电压输出，79为负电压输出
稳压器
国标
CW78XX
接地端
接地端
（b）CW7SXX符号
%.
（C）CW79XX符号
O
+5
CW7XX
（a）外形
基础知识
集成稳压电路
㈠稳压电路概述
交流电经过整流、滤波后转换为平滑的直流电，但由于
的变动，使输出的平滑直流电也随之变动
电网电压或负载
，因此，仍然不够稳定。
为适用于
实物展示：
稳压二极管
精密设备和自动化控制等，有必要在整流、滤波后再加入
当电网电压发生波动或负载发生变化时，输出电压不受影响
概念。
完成稳压作用的电路称为稳压电路或稳压器。
㈡集成稳压电路
1•固定输出式三端集成稳压器
固定输出式三端集成稳压器有三个引出端，
即接电源的输入端、接负载
的输出端和公共接地端，其电路符号和外形如图
1-18所示。
实物展示：
三端集成稳压器
常用的固定输出式三端集成稳压器有CW7&X和CW7!
9X等两个系列,
图1-18固定输出式三端集成稳压器
（b）负电压输出
图1-19固定输出式集成稳压电路接线图
实物展示
2•可调式三端集成稳压器
可调式三端集成稳压器不仅输出电压可调节，而且稳压性能要优于固定
式，被称为第二代三端集成稳压器。
可调式三端集成稳压器也有正电压输出和负电压输出两个系列：
CW11X/CW217X/CW317X系列为正电压输出，CW13只/CW237X/
CW33X系列为负电压输出，其外形和引脚排列如图1-20所示。
可调式三端集成稳压器型号也是由五个部分组成，其意义如下：
CW
X
XXX
11
1
11——
出电流：
L为0.1A，M为0.5A，无字母为1.5A
11
1
匚一产品序号
匕17为正电压输出，
37为负电压输出
11
产品序号：
1为军工，2为工业、
半军工，3为一般民用
1L-
稳压器
1国标
To?
CW317
1UULI3
2
[—公妹端；2—输出端；3—输入端
txya"
i_h
2
】一公共端；2—入端；3一输出端
（a）CW317X系列引脚排列图
（b）CW337X系列引脚祎列图
图1-20可调式三端集成稳压器外形和引脚排列图
可调式集成稳压电路如图1-21所示。
图中电位器Rp和电阻Ri组成取样电阻分压器，接稳压电源的调整端（公共端）①脚，改变Rp可调节输出电
&=L25V（1+——）
压Uo的高低，'■-。
可在1.25〜37V范围内连续可调。
在输入端并联电容C1,旁路整流电路输出的高频干扰信号；电容C2可以消除Rp上的纹波电压，使取样电压稳定；电容C3起消振作用。
+O-
CW337
U240fl
—Iq—t/o
1mF+
+10hF
■04-
⑹负电压输出
图1-21可调式集成稳压电路接线图
®工作步骤
工作步骤
步骤一：
电路制作与调试
在单孔印制电路板上正确焊接如图1-22所示的可调集成稳压电源电路,
结合演示讲解
结合演示讲解，并开展实训
完成电路安装与焊接的电路实物图如图1-23所示。
三端集成
稳压器
整流滤波
/、
7^VD12iVD2
LM317
VD42kVD3
图1-22可调集成稳压电源电路原理图
三端集成稳
压器LM317
交流输入
宣邀汇可调直流丫论蔡译稳压输出
'rrrr*rrn^p>'尸产口^七乜駅口口E审皆产口口垃口nnnirrrrE.rrrHf!
i
图
相关链接
1-23可调集成稳压电源实物图
焊接工具和材料
㈠电烙铁
电烙铁可分为外热式和内热式两种，如图1-24所示。
按电烙铁的功率来分类，通常有15W、20W、25W、35W、50W、75W
相关链接兴趣发展
实物展示
应选用内热式20W〜25W的
焊接大型元件或焊接面积较大场合，可选用
40W的电烙铁;
焊接金属底板、粗地线等热容量大的器件，则需用
（a）外热式电烙铁
（b）内热式电烙铁
待通电加热后，先上层松香，再挂一层锡,
防止长时间加热因氧化而被
烧死”不再吃锡”
结合演示
讲解
实物展示
75W及以上的电烙铁。
㈡焊锡
和100W等。
般焊接半导体及小型电子元件，应选用15W〜25W的电烙铁;
对于焊接较特殊的器件（如MOS电路），
电烙铁，且电烙铁的外壳要有良好接地；
图1-24电烙铁
新电烙铁使用前应将烙铁头锉干净，可按照工作需要锉成一定形状，如楔形、圆锥形、角锥形、斜面形、平顶形等。
长时间使用的电烙铁，不焊接时可将电源电压调低一些，避免烙铁头烧
死”
各种烙铁架的外形如图1-25所示。
图1-25各种烙铁架
图1-26焊锡和助焊剂
㈢助焊剂
实物展示
焊接过程中常需要使用助焊剂。
常用的助焊剂有松香、松香酒精溶液、焊油、焊锡膏等。
松香（见图1-26（b））和松香酒精溶液属中性焊剂，不腐蚀电路元件和影响电路板的绝缘性能，助焊效果好，因此使用较多。
为了去除焊点处的锈溃，确保焊点质量，有时也采用少量焊油或焊锡膏，因它们属于酸性助焊剂。
对金属有腐蚀作用；因此，焊接后一定要用酒精将焊点擦洗干净，以防损害印制电路板和元器件引线。
演示元器件成形、焊接工具、材料和手工焊接技术。
观看视频
步骤二：
电路的调试与测量
结合演示讲解，并开展实训
完成电路的连接并经检查无误后，方能在输入端接通16V交流电源，进行调试与测量。
⑴万用表选择直流电压50V挡，黑表笔接地（直流电源负端），红表笔接LM317的3脚，将3脚的电位值记录于表1-5中。
⑵万用表选择直流电压10V挡，黑表笔接地（直流电源负端），红表笔接LM317的1脚，同时用螺丝刀调节电位器Rp的电阻值，1脚的电位应均
匀地变化；将1脚的电位变化范围记录于表1-5中。
⑶万用表选择直流电压50V挡，黑表笔接地，红表笔接LM317的2脚,同时用螺丝刀调节电位器Rp的电阻值，2脚的电位应在1.25〜21V之间均匀地变化；将2脚的电位变化范围记录于表1-5中。
空，否则容易损坏稳压器。
⑶可调式三端集成稳压器CW317在不加散热片时功耗仅能承受1W左右，当加装散热片时功耗可承受20W，因此需在集成稳压器上加装散热片，面积为200mrK200mm即可。
⑷当集成稳压器的输出电压大于25V或输出端的滤波电容大于25折时,稳压器需外接保护二极管（如图1-22中的VD5），以防止滤波电容放电，引起集成稳压器损坏。
课外阅读知识拓展
图1-27硅稳压二极管的伏安特性曲线
阅读材料
稳压二极管稳压电路
㈠稳压二极管及其特性
稳压二极管是用特殊工艺制造的硅二极管，工作在二极管伏安特性曲线的反向击穿区域，其伏安特性曲线如图1-27所示。
从图可见，当反向电压U较小时，其反向电流lz很小；但若反向电压U增加达到某一值（图中的A点）时，反向电流iz开始急剧增加，进入反向击穿区域；此时反向电压U若有微小的增加（Mz）,就会引起反向电流Iz的急剧增大（Az）,即反向电流大范围的变化（Aiz）而反向电压却几乎不变（Auz）0稳压二极管就是利用这一特性在电路中起稳压的作用。
硅稳压二极管的电路符号如图1-28所示，文字符号用“VZ表示。
VZ
图1-28硅稳压二极管图形符号
㈡稳压二极管的主要参数和使用
1•稳定电压Uz――是指稳压二极管在正常工作状态下两端的反向击穿
电压值。
2•稳定电流lz――是指稳压二极管在稳定电压Uz下的工作电流。
3.最大耗散功率PzM是指稳压二极管的稳定电压Uz与最大稳定电流
IzM的乘积。
在使用中若超过PzM，稳压管将被烧毁。
4•温度系数一一通常稳压值Uz高于6V的稳压二极管是具有正温度系数，稳压值低于6V的稳压二极管是具有负温度系数，稳压值在6V左右的稳压管温度系数最小。
由于硅材料管的热稳定性比锗材料管好，所以一般采用硅材料制作稳压二极管。
㈢稳压二极管稳压电路
1..电路结构
图1-29稳压二极管稳压电路
基本的稳压电路如图1-29所示。
电路由稳压二极管VZ和电阻R组成。
稳压二极管V的作用是稳定输出电压Ul,使Ul限制在稳压二极管的稳定电压值Uz上；限流电阻R的作用是限制通过稳压二极管的稳定电流lz不超过最大的允许值，并使输出电压Ul趋向稳定。
2•工作原理
⑴当电网电压升高时，使U1、U2、整流和滤波电路的输出电压都随之升高，并引起稳压二极管V的两端电压Uz增加，输出电压Ul也增加。
根据稳压二极管的反向击穿特性，当反向电压U若有微小的增加（AUz），就会引
起反向电流lz的急剧增大（Az）;因此lz显著增加，导致通过限流电阻R
的电流及其压降增大，从而使输出电压Ul下降，保持稳定。
其过程可描述为：
电网电压T-Uit-U2T—电容C两端电压Uc输出电压UlT卄z匸卄T—电阻R两端压降UrT—输出电压Ul
⑵当负载电阻Rl增大时，使输出电流Il减小，通过限流电阻R的电流及其压降都减小，并引起稳压二极管VZ的两端电压Uz增加，输出电压Ul也增加。
根据稳压二极管的反向击穿特性，反向电流Iz将迅速升高，即Iz
增大；若Iz的增加量与Il减小量近似相等时，贝U通过限流电阻R的电流I及其压降Ur都基本维持不变，从而使输出电压Ul保持稳定。
其过程可描述为：
负载电阻RlT—lJ—电阻R两端电压UrJ—输出电压UlT—zT—T—JrT~输出电压UlJ
⑶当电网电压下降或负载电阻Rl减小变化时，其稳压过程与上述相反。
该电路由于稳压二极管与负载并联，所以称为并联型稳压电路（前面介绍的集成稳压电路由于集成三端器与负载串联，所以称为串联式稳压电路）。
其优点是采用元件比较少，电路结构比较简单，有一定的稳压效果；但输出电压不能任意调节，稳压性能较差，因此适用于要求不高的场合。
在实际使用中，若用一个稳压二极管的稳压值达不到要求时，可以采用两个或两个以上的稳压二极管串联使用。
练习题
填空14,15,16;选择15,16;判断7,8,9,10
1.交流电经过整流、滤波后变为平滑的直流电，但由于电网电压的波动或负载
的变化会使输出的直流电压随之变化而不够稳定。
需要在整流、滤波后再加入稳压
电路以保证输出直流电压的稳定。
2.可采用单片式三端集成稳压器组成集成稳压电路。
三端集成稳压器有固定输出和可调输出、正电压输出和负电压输出之分。
布置作业
练习题
综合8
直流稳压电源电路板
实训报告
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