直流稳压电源的组装与调试实验报告.docx
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直流稳压电源的组装与调试实验报告
直流稳压电源的组装与调试实验报告
专业：
电气自动化
指导老师：
陈小祝老师
地点：
实训楼410、实验楼406
班级：
1002班
成员：
夏明祥、欧璇、王哲坤
前言
第一章直流稳压电源的设计
1.1相关所需器材【欧璇】
1.2制图步骤【夏明祥】
第二章直流稳压电源的组装
2.1解析直流稳压电源电路工作原理和部分电路【王哲坤】
2.1.1桥式整流电路部分
2.2元件选择【夏明祥】
2.2.2变压器选择【欧璇】
2.3实验的流程【王哲坤】
第三章心得体会【夏明祥、王哲坤、欧璇】
前言
本次实验的目的：
l学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
l学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
l培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
本次实验的任务：
设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：
1）输出电压可调：
Uo=+6V～+12V
2）稳压系数：
SV≤0.003
3）最大输出电流：
Iomax=800mA
4）输出电压变化量：
ΔUo≤15mV
本次实验测量的数据：
Ø稳压二极管两端的电压2.88V
Ø输出电压的最大最小值15.8V8.9V
Ø1000uF电容两端的电压15.7V
Ø输入的电压7.8V
第一章直流稳压电源的设计
1.1相关所需器材：
Electronicsworkbench（WEB）软件
电子工作台（electronicsworkbench——EWB）软件是目前各种电子电路辅助分析与设计软件中最优秀的软件之一，它具有界面友好、操作简便、实用性强等优点，并具有模拟和数字电路的设计、分析和仿真能力。
介绍一种基于EWB软件设计电路的新方法，它改变了传统的设计方法，并通过设计事例介绍了EWB在电子技术中的方法与技巧，说明了该软件是设计电子电路的有效工具。
1.2制图步骤：
1、打开Electronicsworkbench（WEB）软件；
2、选出以下原件：
序号
标号
类型
参数
作用
1
B1
变压器
变压，将220V交流变压为15V的交流电
2
D1~D4
整流二极管
IN4001
整流，将交流电变直流电
3
DZ
稳压二极管
6.2V
稳压，保证其阴极为6.2V的基准电压
4
C1
电解电容
1000uF/25V
滤波，滤除整流后所含的交流成分
5
C2
瓷片电容
100Pf/25V
滤波，滤除交流成分
6
C3
电解电容
3kΩ
滤波，滤除交流成分
7
R1
电阻
560Ω
分压，为三极管工作提供合适的工作电压
8
R2
电阻
510Ω
分压，与稳压二极管组成二极管稳压电路
9
R3
电阻
510Ω
分压，为三极管工作提供合适的工作电压
10
R4
电阻
560Ω
分压，为三极管工作提供合适的工作电压
11
R5
电阻
5.6kΩ
分压，为三极管工作提供合适的工作电压
12
R6
电阻
2Ω
分压，为三极管工作提供合适的工作电压
13
R7
电阻
470Ω
分压，为三极管工作提供合适的工作电压
14
RP
可变电阻
BU406
调压，调节VT2基极电压
15
VT1
NPN三极管
CS9013
调整放大管
16
VT2
NPN三极管
CS9013
取样放大管
17
VT3
NPN三极管
过流保护三极管
3、制作如下电路图：
第二章直流稳压电源的组装
【温馨提示】：
进入实验室后注意事项：
1．按照原理图焊接时必须要保证可靠接地；
2．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试；
3.测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏；
4.注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管的极性，不应反接。
2.1解析直流稳压电源电路工作原理和部分电路
由于简易串联稳压电源输出电压受稳压管稳压值得限制无法调节，当需要改变输出电压时必须更换稳压管，造成电路的灵活性较差；同时由输出电压直接控制调整管的工作，造成电路的稳压效果也不够理想。
所以必须对简易稳压电源进行改进，增加一级放大电路，专门负责将输出电压的变化量放大后控制调整管的工作。
由于整个控制过程是一个负反馈过程，所以这样的稳压电源叫串联负反馈稳压电源。
2.1.1桥式整流电路部分
此模块是利用四个1N4007二极管组成的桥式整流电路，将输入的交流电转换成直流电。
2.2元件选择
大部分元件的选择都有弹性。
IC选用LM317k或与其功能相同的其它型号。
二极管选1N4001-1N4007均可，因为这里涉及到的电压比较小。
一般当整流输出电流大时，必须用电解电容滤波稳压；输出电流小时，用一般电容或电解电容滤波都可以，如果对直流输出电压有纹波系数要求或者为了防止高频噪音，用电解电容和小容量无极性电容并联使用效果较好。
小容量电容可滤掉脉动直流中的高次谐波，电解电容滤掉大幅值的低频成分，稳压范围宽、效果好。
稳压范围宽、效果好。
整流滤波电路对电容器的容量和耐压值要求不是太高，一般根据输出电流大小估算电容器的容量，输出电流大，容量就大；电流小，容量就小。
但是，容量太大会降低输出电压值，太小则会导致电压脉动大、不稳定。
电容的选择可以根据下表选用即可。
故C1选择耐压大于16V、容量470-2200μF的电解电容均可。
C2选用普通的磁片电容即可，容量为10×104=100000PF=0.1μF。
C3的选择类似于C1，电阻选用1/8W的小型电阻。
电路中的VREF=V31（或V21）=1.2V，R1和R2=（120~240）Ω,为保证空载情况下输出电压稳定，R1和R2不宜高于240Ω。
R2和R2'的大小根据输出电压调节范围确。
2.2.2变压器选择
3~5V，最大电流可达750mA，因此变压器的功率必须为4W以上，输出电压为两个15V的变压器（即15*25W的变压器或选用中间抽头的）。
输出电压为
2.3实验的流程
实验任务及目标：
a）测试并记录电路中各环节的输出波形。
b）测量稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。
c）测量输出电阻Ro。
d）测量稳压系数。
e）用改变输入交流电压的方法，模拟Ui的变化，测出对应的输出直流电压的变化，则可算出稳压系数SV.（注意：
用调压器使220V交流改变±10％。
即ΔUi=44V）
f）用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小，并用示波器观察、记录其波形。
实验所需器材：
名称及标号
型号及大小
数量
变压器
220V-15V
1个
极性电容
1000uF/25V
1个
100uF/25V
1个
普通电容
100pF
1个
电阻
3k
1个
5.6k
1个
510Ω
3个
620Ω
2个
2Ω
1个
可变电阻
470Ω
1个
470Ω
1个
稳压管
IN4735
1个
桥式整流二极管
2N4922
4个
NPN三极管
BU406
1个
NPN三极管
CS9013
1个
实验结果：
本次实验测量的数据：
u稳压二极管两端的电压2.88V
u输出电压的最大最小值15.8V8.9V
u1000uF电容两端的电压15.7V
u输入的电压7.8V
第三章心得体会：
通过本次实验，使本组成员更进一步的了解到直流稳压电源的工作原理，以及学会了Electronicsworkbench（WEB）软件的操作。
同时也让我们深刻的体会到实验所具有的重大意义。
即实践才是检验真理的唯一标准。
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