直流稳压电源的制作0912.docx
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直流稳压电源的制作0912
学习情景：
直流稳压电源的制作
学习目标：
1、能识读直流稳压电源原理图、安装图
2、会按照任务准备电器元件、工具、仪表。
3、会使用万用表判别直流稳压电源的电子元器件好坏
4、会使用常用电子工具进行安装直流稳压电源
5、会使用双踪示波器调试直流稳压电源
6、能运用专业术语与同学、老师交流，并能解决直流稳压电源安装、调试过程中的问题
学习内容：
1、常用电子元件（电阻、电容、二极管、三极管）的特性
2、常用电子工具的使用方法
3、万用表、示波器使用方法
4、电子焊接工艺的知识
5、印刷电路板的制作工艺
6、安装、焊接的基本操作工艺
7、电子元件的测试方法
8、施工安全知识
9、完整的工作过程：
下发任务书——收集信息（安装与调试任务单、图纸）——制定计划（分工/确定流程）——实施计划（安装、调试）——检查（自检、验收、总结与工作过程反馈）
本课题建议学时:
80学时。
任务书：
（2个课时）
直流稳压电源可以对电子设备提供持续稳定、满足负载要求的稳定的直流电能。
如工业中拖动生产机械的直流电机、自动控制系统中的伺服系统、调速系统中的PLC及变频器，日常生活当中的电视接收机、录音机、收音机和VCD等，包括日益普及的数码产品、电子计算机，笔记本电脑等等。
目的：
制作晶体管组成的串联型直流稳压电源，将220v市电电压转换成3—9v直流稳压电源,可作为收音机等小型电器的外接电源。
技术指标：
1、输入电压:
AC220V;输出电压:
分四档（即:
3v、4.5v、6v、9v）,各档误差为10%。
2、输出电流（直流）:
额定值150mA,最大300mA。
3、过载、短路保护。
任务1：
整流、滤波部分
◆学习目标：
1）能阐述变压器的构成及其作用。
2）能区分变压器的分类。
3）能阐述变压器的工作原理。
4）能用万用表判别二极管、电容的极性。
5）会直接读出电容的大小。
6）会画整流桥。
◆学习内容：
1）变压器的定义。
2）变压器的构成及其作用。
3）变压器的安装工艺要求。
4）二极管的极性。
5）二极管的作用。
6）电容的极性及分类。
◆引导问题：
1、变压器是什么？
有哪些注意事项？
2、如何选择变压器？
3、二极管特性是什么？
使用时有哪些注意事项？
4、如何选择电容滤波？
使用时有哪些注意事项？
5、电路中如何整流的？
任务书
任务：
整流、滤波
学时建议：
6
任务解读：
1、对照变压器，指出变压器的初级线圈和次级初线圈。
2、能计算变压器的电压比。
3、二极管如何排列才能整流。
4、滤波电容一般选多大。
任务要求：
1、调研街头的变压器装置，结合本专业学习，分辨变压器各部分并分析
2、对照变压器示意图，能指出各部分的名称
3、会阐述接变压器的安装工艺要求
4、二极管的特性
5、电容的特性
◆学习过程:
1、变压器的作用 、 、
2、变压器的分类 、 和
3、变压器的组成 和
4、如果变压器接入直流电路，在铁芯中不会产生交变的 ，没有 现象出现，所以变压器仅工作于 电路．
5、变压器的主要参数 、 、
6、变压器的工作原理：
7、整流电路是小功率直流稳压电路电源的组成部分。
其主要功能是利用二极管的 ，将正弦交流电转变成 的脉动直流电。
常用的整流电路有：
1 整流电路2 整流电路3 整流电路
8、桥式整流属于 整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,而是用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。
9、整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要求的波形相去甚远。
所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。
滤波电路常有 滤波， 滤波和 滤波等。
◆检查测试元器件并填于下表.
表1-1元器件表
名称
型号或参数
极性测试
电路序号
说明
二极管
电解电容
表1-2器件的好坏鉴别
测量器件名称
引脚电压（电阻）（在路值测量值）
正反向电阻或电压（极间参数）
测试结果
二极管
1
A
A
K
K
2
A
A
K
K
电容
>0.1.<1µ
<0.1µ
>100µ
说明:
以上表格及元气件可根据实训情况选用不同的形式及种类.
任务2：
稳压部分
◆学习目标：
1）能阐述三极管的构成及其作用。
2）能区分三极管的种类。
3）能阐述三极管的工作原理。
4）能用万用表判别三极管、稳压二极管的极性。
◆学习内容：
1）三极管的分类。
2）三极管的特性及其作用。
3）稳压二极管的特性及作用。
4）稳压二极管的使用方法。
5）安装工艺要求。
◆引导问题：
1、如何选择稳压二极管？
2、稳压二极管特性是什么？
使用时有哪些注意事项？
3、如何选择三极管？
使用时有哪些注意事项？
4、复合管是什么？
5、基准电压是以谁为标准的？
6、整个电路完成后，能否增加给充电器功能？
任务书
任务：
整流、滤波
学时建议：
6
任务解读：
1、对照实物，说出三极管的种类。
2、电路中稳压二极管是如何介入的。
任务要求：
1、调研家用电器中，三极管的使用范围，与工厂中使用的相同吗？
2、对照稳压二极管，能指出稳压二极管与二极管的异同
3、会按照接三极管的安装工艺要求进行焊接
◆学习过程:
1、稳压二极管的正常工作区为PN结的 区，其特点是反向电流在一定范围内变化时稳压管两端的 几乎不变。
2、三极管是 放大器件，有三个极，分别叫做 ， ， 。
分成NPN和PNP两种。
3、晶体三极管按材料分常见的有两种：
管和 管。
而每一种又有 和
两种结构形式，使用最多的是 NPN和PNP两种，两者除了电源 不同外，其工作原理都是相同的。
◆检查测试元器件并填于下表.
表2-1元器件表
名称
型号或参数
极性测试
电路序号
说明
三极管
表2-2器件的好坏鉴别
测量器件名称
引脚电压（电阻）（在路值测量值）
正反向电阻或电压（极间参数）
测试结果
三极管1
CE
CE
BE
BE
CB
CB
三极管2
CE
CE
BE
BE
CB
CB
（3）表1-3.电阻的认读及测量
电阻大小范围
色环示值
误差示植
使用仪表档位
测量值
说明:
以上表格及元气件可根据实训情况选用不同的形式及种类.
◆焊接练习.
1）基本要求
A.建立基本单元电路.会根据原理图正确安装焊接.
B.元件焊点平滑光亮.均匀、无毛刺、直径在2MM（根据情况）以内.
C.焊接手法快速、无虚焊假焊脱焊堆焊等现象.
D.无焊接时烧坏元件的现象.
E.元气件的拆焊.迅速.会进行集成电路的拆焊操作.
F.器件弯脚插接、布局符合要求.
2）拆装练习评分表.
不合格焊点数目
焊接时损坏元件数
焊接单元电路所用时间
严重焊接不良（焊接短路等）
备注
电路板制作：
（25个课时）
1、准备本项任务所需的材料、工具，
2、如果不全，缺哪些？
3、根据上一项目的制作步骤进行操作。
材料明细卡
序号
名称
型号
数量
单价（元）
1
小型变压器
BK50220V/9V8W
50
个
8.5
2
保险丝（带座）
0.2A
50
0.4
3
保险丝（带座）
1A
50
0.4
4
二极管
1N4007
200
个
0.1
5
电解电容
220μF16F
120
个
0.25
6
电解电容
10μF10F
60
个
0.1
7
电阻
300Ω0.25W
60
个
0.1
8
电阻
24Ω1W
60
个
0.1
9
电阻
1KΩ0.25W
60
个
0.1
10
稳压管
2CW54
50
个
0.3
11
三极管
3DG130
50
个
1.5
12
焊锡丝
15
卷
14
13
松香
50
0.3
14
敷铜板
500×640
2
块
30
Fecl3
1
瓶
12
课题4直流稳压电源的制作
参考资料提示
序号
书名
出版社
1
电工基础
中国劳动社会保障出版社
2
电子技术基础
中国劳动社会保障出版社
3
电子技术工艺基础
电子工业出版社
4
高级维修电工基本技能训练
中国劳动社会保障出版社
5
电气测量
中国劳动社会保障出版社
平分卡：
（2个课时）
课题4直流稳压电源的制作
评分标准页
序号
评分项目
标准分
评分标准
1
作图
15分
（1）电路画错，每处扣5分
（2）图形符号画错，每处扣3分
2
焊点
20分
（1）焊点粗糙，每处扣1分
（2）虚焊、漏焊，每处扣2分
3
仪表使用
15分
（1）使用仪表不当扣5分
（2）损坏仪表扣15分
4
故障处理
40分
（1）少处理一个故障扣15分
（2）扩大一个故障点扣20分
（3）处理故障的方法不正确扣5分
5
安全、文明生产
10分
违反安全、文明生产扣10分
6
工时：
25个课时
超1个课时扣10分
7
合计
直流稳压电源的制作（满分100分）
课题4直流稳压电源的制作
评分页
姓名：
学号：
序号
评分项目
标准分
学生自评分
教师评分
对学生自评的评分
1
作图
20分
2
故障处理
50分
3
仪表使用
20分
4
安全、文明生产
10分
5
工时：
25个课时
工作小结：
（1个课时）
工作任务小结表
日期：
1：
你所在的小组从接受任务到完成共用了多少时间？
2：
你认为此直流稳压电源的制作可以在哪些方面进行改进？
3：
对你造成最大困难的是哪些工作？
4：
你通过此直流稳压电源的制作在哪些方面得到了提高？
5：
你认为在今后的教学中是否还应按照这种教学方法来安排？
参考知识：
一、串联型稳压电路的电路方框图（如下图所示）
框图组成：
取样电路、基准电路、比较放大电路、调整电路。
二、串联型稳压电路的实际电路组成：
图二
1.稳压电路的电路分析：
（1）取样电路：
由R1、RP、R2组成
作用：
从输出UO中取出部分电压UB2，且取出部分电压UB2能反映出UO的变化；调节RP可调节UO的输出范围。
（2）基准电路：
由V3、R3组成
作用：
提供基准电压VZ（为定值），加在V2的发射极作为比较的标准；R3是V3的限流电阻。
（3）比较放大电路：
由V2、R4组成
作用：
把取样电压UB2与基准电压VZ比较的误差值送给V2，经V2放大后去控制V1的工作。
（4）调整电路：
由V1、R4、RL组成
作用：
调整管V1通过调整Ｒce1的变化,从而控制Uce1的大小.由公式UO=UI–Uce1则可达到调整UO的目的.
三、工作原理：
1．稳压原理：
由于某种原因使输出电压UO变化，串联型稳压电路将会自动使UO稳定输出。
具体的稳压过程可以用下面过程表示：
（假设UI不变）
ＵＯ↑→ＵＢ２↑→ＩＣ２↑→ＵＲ４↑→ＵＣ2↓→ＵＢ1↓→ＩＣ1↓→ＲＣＥ1↑→ＵＣＥ1↑→ＵＯ↓（ＵＯ=UI-UCE1）
ＵＯ↓时的稳压过程（学生自己总结）
2.电压调整原理：
调节RP的位置可以调整UO的数值
具体过程：
RP下移→UO↑ＵＯ=（R1+RP+R2）/（RP′+R2）；RP下移→RP′↓→UO↑.
扩展知识：
随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。
由于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。
集成稳压器的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。
对于大多数电子仪器，设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器．而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。
78、79系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。
78系列三端式稳压器输出正极性电压。
为一般有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）。
同类型78M系列稳压器的输出电流为0.5A,78L系列稳压器的输出电流为0.1A。
若要求负电极性输出电压，则可选用79系列稳压器。
外形和三个引出端如图1所示。
表1
固定
输入端
输出端
公共端
可调
输入端
输出端
公共端
78XX
1
2
3
317
2
3
1
79XX
3
2
1
337
3
2
1
图178、79系列外形及CW317、CW337外形
除固定输出三端压器外，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。
三端可调集成稳压器CW317和CW337是一种悬浮式串联调整稳压器，它们的外形如图1所示。
为了使电路正常工作，一般输出电流不小于5mA。
输入电压范围在2～40V之间，输出电压可在1.25～37V之间调整，负载电流可达1.5A。
本实训所用集成稳压器为三端固定正稳压7812，它的主要参数有：
输出直流电压U0=+12Ｖ,输出电流Ｌ：
0.1A,M：
0.5A,电压调整率10mV/V。
输出电阻RＯ＝0.15Ω,输入电压ＵI的范围15～17Ｖ。
因为一般ＵI要比Ｕ0大3~5V，才能保证集成稳压器工作在线性区。
图2
图2是用三端式稳压器7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实训电路图。
基中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成品（又称桥堆），型号为1CQ－4B,.滤波电容C1、C2一般选取几百个~几千个微法。
当稳压器距离整流滤波电路比较远时，在输入端必须接入电容器C3（数值为0.33uF）以抵消线路的电感效应，防止产生自激振荡。
输出端电容C4（0.1uF）用以波除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。
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