模电实验5(选)(直流稳压电源设计.ppt

实验五 直流稳压电源设计  1． 研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 2． 掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。 3． 研究三端集成稳压器的特点和性能指标的测试方法。 4． 了解集成稳压器扩展性能的方法。 1.串联型晶体管稳压电源 直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图9.1 所示。 3、串联反馈式稳压电路工作原理 　 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。 78XX 、79XX 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。78XX 系列三端式稳压器输出正极性电压，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。若要求负极性输出电压，则可选用79XX00 系列稳压器。 图9.3 为78XX 系列的外形和接线图，有三个引出端： 　 输入端---1 公共端---2 输出端---3 除固定输出三端稳压器外，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。 本电路所用集成稳压器为三端固定正稳压器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 R0＝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9.5 (a)为正、负双电压输出电路，例如需要 U01＝＋15V， U02＝－15V，则可选用78xx和79xx三端稳压器，这时的UI 应为单电压输出时的两倍。 当集成稳压器本身的输出电压或输出电流不能满足要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。图9.5(b)是一种简单的输出电压扩展电路。 如7812 稳压器的3、2 端间输出电压为12V，因此只要适当选择R 的值，使稳压管DW工作在稳压区，则输出电压U0＝12＋Uz，可以高于稳压器本身的输出电压。 　直流稳压电源指标测试 　　　　四、设计要求 1.电源变压器只做理论设计； 2.合理选择电路形式； 3.完成全电路理论设计、计算机辅助分析与仿真、安装调试、绘制电路图，自制印刷板； 4.撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。 * 成 都 信 息 工 程 学 院 实 验 中 心 二、实 验 原 理 三、设 计 任 务　　　　　 四、设 计 要 求 一、实 验 目 的 一 、实验目的 二、实验原理 1、电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的 交流电压u2。 2、整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 3、滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的 　　直流电压u4。 4、稳压电路: 消除电网波动及负载变化的影响, 　　保持输出电压uo的稳定。 2、直流稳压电源的组成和功能 Exit 图9.2 串联型稳压电源实验电路 T DZ R + - VI + - VO - + R1 R’w R“w R2 A T : 电源调整管 R、DZ：稳压电路，提供基 准电压 A：比较放大 R1, R2,RW：取样环节 输出电压： Z W W O V R R R R R V 2 2 1 + + + = Z W W O V R R R R R V 2 2 1 min + + + = Z W O V R R R R V 2 2 1 max + + = 当输入电压VI增加（或IO减小）时，导致输出电压VO增加，反馈电压VF随之增加，VF与VREF相比较，其差值电压经比较放大后使VB和IB 、 IC减小，调整管T的c-e间电压vCE增大，使VO下降，从而维持VO