图2-9LM317标准应用
(5)单相变压器
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。
在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离。
2.实验线路
下图为+15V固定稳压电源的线路图。
采用三端式稳压器7815构成单电源电压输出串联型稳压电源,220V的市电经变压器变压后变成电压值较小的交流,
再经桥式整流电路和滤波电路形成直流。
滤波电容C1一般选取几百〜几千微法。
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C2(数值为
输出端电容C3(0.1卩F)
0.33uF,以抵消线路的电感效应,防止产生自激振荡。
用以滤除输出端的高频信号,改善电路的暂态响应。
图2-10+15V稳压电源线路图
下图为+1.2~+12V可调稳压电源的线路图。
输入电容器C1用于抑制纹波电
压,输出电容器C2用于消震,缓冲冲击性负载,保证电路工作稳定,调节滑动变阻器的阻值即可得到相应的电压。
22C0uK/25V
图2-11+1.2〜+12V可调稳压电源线路图
三、实验内容及步骤
1、根据搭接的仿真原理图领取相应的电阻电容等元器件,根据原理图以及芯片引脚图布置电路结构,同时注意走线平整、美观。
2、开始焊接电路,按照布局好的电路焊接。
焊接时需要注意
(1)电解电容的极性不能接反,否则要爆炸。
(2)凡电路板上要流过较大电流的连线,都要换上线径稍粗的导线。
;15〜
L
;15V『
+15
由于实验室提供变压器(二次侧2*15V)和假负载(0〜50Q/2A的可调电阻RW和防止调节不慎而限流保护的电阻R),接线图如下所示。
5*1
M2
6
图3-1接线图
在电路板上分别焊接大电流三针接线座子,T、2'、3’和4、5、6。
在1-2’间焊接整流桥,3'悬空,以便与变压器二次侧的一组15V引出线相连。
3、焊接完成后,使用万用表测试焊点是否牢固,防止虚焊。
将万用表调至
蜂鸣档,用两个探针接触整流桥正端引脚与lOOOuF电容正端,发出蜂鸣声说明焊点牢固,其余焊点之间也同样测试。
测试完成后连接电路,验证效果,连接好的电路如下图所示。
—1
31
图3-2焊接好的电路
4、焊接完毕后开始测试并记录实验数据。
(1)首先测试输出电路能否实现相应功能。
将变压器接到大电流三针接线座子参考地(5)的电压是否为一固定输出电压能否按要求可调?
(2)测试输出电流是否>500mA
将变压器接到大电流三针接线座子
T、2、3’上,
15V。
测可调电压(
T、2’、3’上,
测+15V输出(4)
6)与参考地(5)
一可变电阻相连,并串联一电流表,电流表负端接参考地(出0〜0.5A。
同样方法测试+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路。
将+15V输出(4)
5),测量电流能否输
四、仿真
运用Protues软件对其进行系统仿真,仿真原理图如下图所示:
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C1..
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图4-1直流稳压电源仿真图
1、固定+15V输出直流稳压电源
仿真图中上部分为固定+15V输出直流稳压电源。
输入为220V,50Hz市电,经变压器降压为AC24V,如下图所示。
TRAN-2P2S
图4-2220V市电降压为24V
变压器参数设置如下图所示。
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图4-3变压器参数设置
降压后24V电压经过桥式整流后变为直流电压,如下图所示
图4-4桥式整流
最后经过滤波电容C1、C2、C3和稳压器7815输出15V的直流电压,如下图所示:
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图4-5输出15V直流电压
使用示波器观测整体波形,A观测220V市电(黄色),B观测降压后的波形(蓝色),C观测整流后的波形(红色),D观测输出的直流电压(绿色),女口
lea
下图所示。
DigitdlOscilloscope
图4-6整体波形观测
2、+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源
仿真图中下半部分为+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源。
采用LM317
可调稳压器,D5、D6起保护稳压器的作用。
图4-7可调电阻短路时,输出直流电压
当可调电阻的86%接入电路时,输出电压为12.1V,如下图所示:
五、实验设备
实验时所用的仪器设备如下表所示。
表5-1实验设备
序号
设备
数量
1
变压器(二次侧2*15V)
1
2
假负载(0〜50Q/2A的可调电阻RW和防止调节不慎而限流保护的电阻R)
1
3
数子万用表
2
4
镊子
1
5
剪刀
1
6
导线
若干
7
洞洞板
1
8
电烙铁
1
9
焊锡丝
若干
10
一字起
1
六、元器件清单
表6-1元器件清单
序号
兀器件
数量
1
二端稳压器7815
1
2
三端稳压器LM317
1
3
整流桥
1
4
1000uF电容
1
5
0.33UF电容
3
6
10uF电容
1
7
散热片
2
8
2k可调电阻
1
9
120欧电阻
1
10
大电流三针接线座子
2
七、实验数据及分析
1、仿真数据记录分析
(1)+15V固定直流稳压电源电路可实现输出+15V固定电压的功能。
(2)+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路数据记录
表7-1仿真数据记录
序号
滑动变阻器阻值(k)
理论计算值(V)
仿真数据(V)
1
0
1.25
1.26
2
0.3
5
5.03
3
0.5
7.5
7.55
4
0.7
10
10.1
5
0.86
12
12.1
分析仿真数据与理论数据误差极小,可以验证仿真结果的正确性。
2、实验数据记录及分析
(1)+15V固定直流稳压电源电路
空载时输出电压为15.190V。
接可调负载,输出电流为0.5A时,输出电压为14.952V。
(2)+1.2V~+12V连续可调的直流稳压电源电路
空载时输出电压最小为1.233V,输出电压可达到12V。
接可调负载
输出12V电压,当输出电流为0.499A时,测得实际输出电压为11.866V。
输出1.2V电压,当输出电流为0.587A时,测得实际输出电压为1.225V。