整理MOS管大功率可调稳压电源制作.docx
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整理MOS管大功率可调稳压电源制作
河南机电高等专科学校
综合实训报告
系部：
专业：
班级：
学生姓名：
学号：
2012年05月
实训任务书
1．时间：
2012年5月2日～2012年5月25日
2.实训单位：
河南机电高等专科学校
3.实训目的：
熟悉电路板及电子产品的制作全过程
4.实训任务：
①了解电路板图得来的方法，掌握电路板图的打印技巧；
②会使用热转印机将电路图转印到覆铜板上；
③掌握电路板的腐蚀过程及注意事项；
④会使用高速钻床给电路板打孔；
认识电子元器件，熟悉常用元器件的特性；
熟练掌握焊接方法和技巧，完成电路板的焊接；
掌握电子产品通电调试的注意事项，会检修电子产品；
作好实训笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决；
联系自己专业知识，体会电子产品制作过程，总结自己的心得体会；
参考相关的书籍、资料，认真完成实训报告。
综合实训报告
前言
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都离不开一个共同的电路——电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算机，所有电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。
通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。
在电子电路中，都需要压稳定的直流电源供电，小功率稳压他是由电源变压器,整流,滤波和稳压电路等四部分组成。
电源变压器是将交流电网220v的电压变为所需要的电压值,然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压，由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波,必须通过滤波电路加以滤除,从而得到平滑的直流电压，但这样的电压还随电网电压波动,负载和温度的变化而变化。
因而在整流,滤波电路之后还需接稳压电路，稳压电路的作用是当电网电压波动,负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定。
当负载要求功率较大,效率高时,常采用开关稳压电源。
实训报告:
一、实验名称
MOS大功率可调稳压电源
二、实验要求
1、利用TL431（精密电压基准）和IRF640（MOS管）设计一个大功率可调线性稳压电源。
2、输入采用24V变压器，前级线圈接市电220V。
3、输出电压在DC2.5～24V之间可调，（最大电流6A，与变压器功率也有关系。
4、对电路进行分析测试，完善电路的不足之处。
三、实验器材
1、实验仪器和工具
万用表、电烙铁、松香、焊锡、细纱布、锜子、剪刀、剥线钳。
2、元件清单
代号
名称
规格型号
数量
备注
R1
2W电阻
2KΩ/2W
1
R2
6W电阻
0.1Ω/6W
1
R3
1/8W电阻
510Ω
1
R4、R5
1/8W电阻
10KΩ
2
RP1
电位器
10KΩ
1
C1、C2
电解电容
10uF/100V
2
有极性
C3
电解电容
3300uF/35V
1
有极性
C4
电解电容
4.7uF/100V
1
有极性
C5
电解电容
470uF/50V
1
有极性
VT1
MOS管
IRF640
1
注意引脚顺序
VT2
精密电压基准
TL431
1
注意引脚顺序
VT3
三极管
9013NPN
1
注意引脚顺序
D1、D2、BR1
二级管
IN4007
6
有极性
T1
变压器
220V~24VAC
1
散热片
1
输出接口
１
注意方向
螺丝（带螺帽）
Φ3
『正确答案』A5
（2）防护支出法支脚和固定作用
四、实验原理
交流220V经过变压器T1、整流桥BR、滤波电容C3进行降压、整流、滤波；C1、C2、D1、D2、R1构成倍压电路，为TL431（精密电压基准）提供工作电压；场效应管IRF640作调整管；TL431、C4构成基准电压电路；三极管9013、R2构成限流保护电路；R4、RP1、R3构成分压采样电路；C5是后级滤波电容。
稳压过程如下：
当输出电压升高时，UO↑→UR（TL431）↑→Uk（TL431）↓→R2-3（IRF640）↑→U2-3（IRF640）↑→UO↓;
四、环境影响的经济损益分析限流保护过程如下：
当电流大于6A时，UR2≥0.6V，此时9013导通，导致调整管IRF640漏极-源极短路，停止输出电压，从而起到限流保护的作用。
1、
2、内涵资产定价法基于这样一种理论，即人们赋予环境的价值可以从他们购买的具有环境属性的商品的价格中推断出来。
元器件参数简介
IRF640:
N-MOS、200V、18A、125W、0.18Ω、G-D-S
TL431:
分流式可调精密电压基准源（内部含有一个2.5V的基准电压源），输出电压2.5V～36V连续可调，工作电流范围宽达100mA，动态电阻典型值为0．22欧。
下图中，输出电压Vo=2．5（R2十R3）V／R3。
注意：
1mA<（VIN-VOUT）/R1<500mA
2、倍压电路原理
价值=支付意愿=市场价格×消费量+消费者剩余
每名环境影响评价工程师申请登记的类别不得超过2个。
图1半波整流电压电路
2）应用环境质量标准时，应结合环境功能区和环境保护目标进行分级。
一、环境影响评价的发展与管理体系、相关法律法规体系和技术导则的应用
市场价格在有些情况下（如对市场物品）可以近似地衡量物品的价值，但不能准确度量一个物品的价值。
三者的关系为：
1.环境的概念1）单被压电路
（a）负半周（b）正半周
（1）负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器C1的极性如上图（a）所示。
（2）正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使c2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图（b）所示。
其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm，为了方便说明，底下电路说明亦做如此假设。
如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将C1串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。
如果有一个负载并联在倍压器的输出出的话，如一般所预期地，在（输入处）负的半周内电容器C2上的电压会降低，然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。
图3输出电压波形
所以电容器c2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波讯号，故此倍压电
路称为半波电压电路。
正半周时，二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm，负半波时，二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm，所以电路中应选择PIV>2Vm的二极管。
2）全波倍压电路
图4全波整流电压电路
（a）正半周（b）负半周
图5全波电压的工作原理
正半周时，D1导通，D2截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容C1的极性如上图（a）所示。
负半周时，D1截止，D2导通，电容器C2充电到Vm，其电流路径及电容C2的极性如上图（b）所示。
由于C1与C2串联，故输出直流电压，V0=Vm。
如果没有自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是2Vm。
如果自电路抽取负载电流的话，电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。
不同之处是，实效电容为C1及C2的串联电容，这比C1及C2单独的都要小。
这种较低的电容值将会使它的滤波作用不及单电容滤波电路的好。
正半周时，二极管D2所受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D1所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PVI>2Vm的二极管。
3）三倍压电路
图6三倍压电路图
（a）负半周（b）正半周
图7三倍压的工作原理
负半周时，D1、D3导通，D2截止，电容器C1及C3都充电到Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（a）所示。
正半周时，D1、D3截止，D2导通，电容器C2充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（b）所示。
由于C2与C3串联。
故输出直流电压V0=3m。
正半周时，D1及D3所承受的最大逆向电压为2Vm，负半周时，二极管D2所承受的最大逆向电压为2Vm，所以电路中应选择PIV>2Vm的二极管。
4）N倍电压路
下图中的半波倍压电路的推广形式，它能产生输入峰值的的三倍或四倍的电压。
根据线路接法的发式可看出，如果在接上额外的二极管与电容器将使输出电压变成基本峰值（Vm）的五、六、七、甚至更多倍。
（即N倍）
。
N倍压电路的工作原理
负半周时，D1导通，其他二极管皆截止，电容器C1充电到Vm，其电流路径及电容器的极性如图（a）所示。
正半周时，D2导通，其他二极管皆截止，电容器C2充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（b）所示。
负半周时，D3导通，其他二极管皆截止，电容器C3充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（c）所示。
正半周时，D4导通，其他二极管皆截止，电容器C4充电到2Vm，其电流路径及电容器的极性如上图（d）所示。
所以从变压器绕线的顶上量起的话，在输出处就可以得到Vm的奇数。
五、实验步骤与记录
1、用Proter99SE做出电路的PCB图并用激光打印机打印。
（注意事项：
在做PCB时其元件的距离和孔的大小应与实际相符合。
）
3、选择合适寸尺的电路板并进行热转印，转印机的温度应保持在110度左右。
（注意事项：
再转印之前必须保证电路板的清洁可用细纱布打磨干净。
）
4、用油性笔补缺电路板上的断裂之处，由于油性笔易挥发，所以再不使用时应立即盖上笔帽。
5、用腐蚀液（三氯化铁）进行腐蚀，浓度越高腐蚀越快，在腐蚀完后电路板上一定要清洁干净。
（注意事项：
腐蚀液不易清洗，在腐蚀时一定要注意周围的清洁。
）
6、用打孔机进行打孔，常用的打孔转头有直径0.8、1.0、1.2、3.0的，打孔时用力不要过猛以免勋坏钻头和PCB板。
注意孔的大小和人身安全。
7、打孔后用细纱布把电路板上的石墨打磨干净，然后用自制的松香水涂抹与电路板上，防止电路板的氧化，在一是焊接时易于焊接。
松香水可由酒精%40（吸蚀）、松香%40（助焊）、三乙醇胺%6（提高光泽）、水氧酸%6（腐蚀驱除氧化）、松节油%4（软化松香）去配置，但在实际中用松香和酒精1：
1配置就行。
8、检查元器件的好坏后焊接在电路板上。
9、在焊好后检查元件的位置是否正确，焊盘是否脱焊、虚焊、铜箔是否有断裂。
10、通电调试
1）接通电源，同时查看电源指示灯显示是否正常；
2）如果指示灯不亮，应立刻关闭电源并进行电路检查；
3）如果指示灯显示正常，检查输出电压是否正常：
用数字万用表直流电压档合理量程检测输出电压；
4）若有电压输出，调整电位器，检查输出电压是否能够连续调整；
5）若有电压输出，但输出不可调，应立刻关闭电源进行电路检查；
6）若无电压输出，也应立刻关闭电源进行电路检查。
稳压电源当接负载1K和1.2K时，调节电位器所测得的数据如下表所示：
2.5V
5V
10V
15V
20V
26.5V
1K
2.4mA
5mA
10.2mA
15.2mA
20.3mA
27mA
1.2K
2mA
4.1mA
8.1mA
9.3mA
17mA
22.6mA
经测量运算可得电
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