直流稳压电源实验报告.docx
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直流稳压电源实验报告
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直流稳压电源实验报告
篇一:
稳压直流电源实验报告1
可调直流稳压电源
信院电子系
20XX-11-7
摘要
可调直流稳压电源由电源变压器,桥式整流电路,滤波器,稳压电路四部分电路组成。
城市电网提供的一般为220V(或380V)/50hZ的正弦交流电,电源变压器的作用是将电网交流电压变换成整流滤波电路所需(:
直流稳压电源实验报告)要的交流电压。
然后再将其次级输出电压去整流、滤波和稳压,最后得到所需要的直流电压幅值。
本次实训通过可调直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:
(1)选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压源;
(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试方法。
且输出电压在1.5V-12V范围内连续可调,输出电流最大可达1A;输出纹波电压小于5mV,稳压系数小于3%,输出电阻小于。
整个电路采用可调三端集成稳压器w7805和w7905。
关键字:
变压器,滤波器,稳压块
一、实验原理
(1)实验原理图
如下图1所示为整个电路设计的原理框图,220v交流电通过变压器,整流器,滤波器和稳压电路之后,就变可以提供连续可调的直流输入电压。
图1原理框图
(2)电路原理图
下图2为整个电路的原理图。
.
.
.
图2电路原理图
(3)工作原理
城市电网提供的一般为220V(或380V)/50hZ的正弦交流电,电源变压器的作用是将电网交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压。
然后再将其次级输出电压去整流、滤波和稳压,最后得到所需要的直流电压幅值。
下图3为变压器符号图。
.
..
....
.
..
.
.
..
..
..
图3变压器符号
变压器部分参数介绍a)电压比
初、次级电压和线圈圈数具有以下关系,即:
b)效率
在额定功率时,变压器的输出功率和输入功率的比值称为变压器的效率,即:
u2n2
?
?
Ku1n1
?
?
p2?
100%
1
变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系,通常功率越大,损耗就越小,效率也就越高;反之,功率越小,效率也就越低。
c)额定电压
指在变压器的初级线圈上所允许施加的电压,正常工作时,变压器初级绕组上施加的电压不得大于规定值。
d)额定功率
额定功率是指变压器在规定的频率和电压下能长期工作,而不超过规定温升时次级输出的功率。
e)调整率
变压器的调整率=(空载电压-满载电压)/满载电压。
一般10w以下变压器的调整率在20%以上,要想在使用中降低变压器的调整率,只有选大一些的功率变压器,如3w的变压器的调整率为28%,使用功率为1.5w。
(4)整流电路
桥式整流电路的作用是利用单向导电性的整流元件二极管,
将正负交替的正
弦交流电压整流成为单向脉动电压。
但是,这种单向电压往往包含着很大的脉动成分,距离理想的直流电压还差得很远。
下图4为整流电路。
图4整流电路
(5)滤波电路
滤波电路由电容、电感等储能元件组成。
它的作用是尽可能地将单向脉动电压中交流成分滤掉,使输出电压成为比较平滑的直流电压。
如下图5所示为滤波电路。
图5滤波电路
(6)稳压电路
稳压电路的作用是采取某些措施,使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。
篇二:
直流稳压电源实验报告
《模拟电子技术》课程设计报告
设计题目:
串联式稳压电源设计
姓名:
学号:
班级:
同组姓名:
指导老师:
成绩:
设计时间:
摘要
直流稳压电源一般由变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市交流电压220V变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电变成稳定的直流电,并实现电压在6—12V可调。
关键词:
稳压变压整流
一、实验目的
(1)掌握集成稳压电源的实验方法
(2)掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源(3)掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法(4)进一步培养工艺素质和提高基本技能
二、实验要求
1)用晶体管组成设计串联式直流稳压电源电路2)要求输出:
输出直流电压Vo=12V±0.2V输出直流电流Io=0-200mA
电网电压(220V)波动范围为10%输出内阻ro 3)画出电路图,写总结报告《模拟电子技术课程设计》
三、实验原理与方案选择
1、稳压电源的组成原理
直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成,基本框图和波形变换如下:
(1)电源变压器:
将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。
(2)整流电路:
一般由具有单向导电性的二极管构成,经常采用单相半波、单
相全波和单相桥式整流电路。
应用最为广泛的是桥式整流电路,4个二极管轮流导通,无论正半周还是负半周,流过负载的电流方向是一致的,形成全波整流,将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。
输出波形:
(3)滤波电路:
加入电容滤波电路后,由于电容是储能元件,利用其充放电特
性,使输出波形平滑,减小直流电中的脉动成分,以达到滤波的目的。
为了使滤波效果更好,可选用大电容的电容为滤波电容。
因为电容的放电时间常数越大,放电过程越慢,脉动成分越少,同时使得电压更高。
输出波形:
(4)稳压电路:
稳定输出电压。
稳压电路种类很多,包括稳压管,串联稳压,集成稳压器等。
该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器7805,7812
2、方案选择
(a)输出正电压电路(b)输出负电压电路
串联型稳压电源有两种方案可供选择:
分立元件串联调整稳压电路和集成稳压块稳压电路。
1)分立元件串联型稳压电路
典型的串联型稳压电路见下图2所示。
是由调整环节,比较放大环节,基准环节和取样环节所组成的电压负反馈闭环系统。
取样环节:
由R1、R2和Rp组成的分压电路。
它将输出电压u0的变化取回一部分uF(称取样电压)送刀比较放大器的基极。
基准环节:
由限流电阻R3和稳压管DZ组成,为比较放大器T2的发射极提供一个稳定的基准电压uZ。
比较放大环节:
由T2、R4组成,R4为T2的集电极负载电阻。
比较放大器对取样电压uF和基准电压uZ的差值进行放大,去控制T1的基极。
调整环节:
由基极偏置电阻R4及调整管组成。
实际它是一个射极输出器调整管T1起电压调节作用,其c,e极间的管压降uce1受比较放大器误差电压的控制,由于起电压调节作用的调整管T1与负载是串联的,故称为串联型稳压电路。
2)集成稳压块稳压电路
集成稳压器多采用串联型稳压电路,组成框图如图3所示。
除基本稳压电路外,常接有各种保护电路,当集成稳压器过载时,使其免于损坏。
图3三端集成稳压器电路框图
由于分立串联型稳压电路输出电流较大,稳压精度较高,应用广泛,满足本设计指标要求,故本实验采用分立元件串联调整稳压电源。
篇三:
直流稳压电源实验报告
(1)20XX
电工电子教学基地
实验报告
实验课程:
模拟电子技术综合设计姓名:
葛明轩10211185通信1008
集成直流稳压电源——半导体器件设计及其应用
一、实验目的
(1)掌握集成稳压电源的实验方法
(2)掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源(3)掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法(4)进一步培养工艺素质和提高基本技能二、实验要求
(1)设计一个双路直流稳压电源
(2)输出电压Vo=±12V,+5V最大输出电流Iomax=1A(3)输出纹波电压ΔVop-p≤5mV,稳压系数sv≤5×10-3三、实验原理
直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成,基本框图和波形变换如下:
(1)电源变压器:
将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。
(2)整流电路:
一般由具有单向导电性的二极管构成,经常采用单相半波、单相全波和单相桥式整流电路。
应用最为广泛的是桥式整流电路,4个二极管轮流导通,无论正半周还是负半周,流过负载的电流方向是一致的,形成全波整流,将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。
输出波形:
(2)滤波电路:
加入电容滤波电路后,由于电容是储能元件,利用其充放电特
性,使输出波形平滑,减小直流电中的脉动成分,以达到滤波的目的。
为了使滤波效果更好,可选用大电容的电容为滤波电容。
因为电容的放电时间常数越大,放电过程越慢,脉动成分越少,同时使得电压更高。
输出波形:
(3)稳压电路:
稳定输出电压。
稳压电路种类很多,包括稳压管,串联稳压,
集成稳压器等。
该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器7805,7812和7912。
(a)输出正电压电路(b)输出负电压电路
四、元件参数计算
(1)整流电路参数输出电压平均值:
u0(AV)?
输出电流平均值:
I0(AV)?
12?
?
?
2u2sin?
td(wt)?
0.9u2RL
22u2
?
?
0.9u2
u0(AV)
RL
?
u2RL
平均整流电流:
ID(AV)?
最大反向电压:
uRm?
I0(AV)
22u2
?
u0(AV)2RL
?
0.45
1.1u2?
I?
0.45?
整流二极管的选择(考虑电网?
10%波动):
?
FRL
?
u?
1.12u
2?
R
(2)滤波电路参数
滤波电容的选择:
RLc?
(3~5)
T2
,u0(AV)?
1.2u2
一般选择几十至几千微法的电解电容,耐压值应大于1.12u2?
1.56u2。
五、设计过程
(1)确定电源变压器副边电压值
A.要设计输出12V,电流1A的直流稳压电源,并使7812正常工作,必须保证输入与输出间维持大于2V的压降。
因此,7812输入端的直流电压必须大于14V。
b.根据经验可取u=1.2uef,若想在7812输入端获得14V电压,副边电压有效值uef=u/1.2=14/1.2=11.7V
c.考虑到整流电路的压降最小为1.4V(两个二极管串联),副边电压电压有效值应为13.1V。
再考虑电网10%波动时,故副边电压可取15V。
(2)确定整流桥型号
考虑到电路中会出现冲击电流,整流桥的额定电流最少是工作电流的2~3倍。
选择Rs307(3A,耐压1000V)可留有很大的富裕量,满足要求。
(3)确定滤波电容
A.确定滤波电容c1前要先求出Ri及τ值
b.求Ri时,电流为1A,7812输入端的电压为14V,所以Ri=14Ωc.通常取时间常数τ=(3~5)T/2,T=0.02s,取τ=1.5T=0.03s
则滤波电容c1=0.03/14=2.14mF,可以选购2200μF,耐压50V的电解电容。
(4)确定去耦电容
去耦电容c2、c3是三端稳压芯片要求的,用来滤除高频分量防止自激,其值可以在0.1~0.47μF之间选取。
取c2=330nF,c3=100nF(5)确定三端稳压器
根据实验要求,选择了7805,7812和7912稳压芯片,分别输出5V,12V和-12V稳定电压。
同时,在稳压芯片的输入与输出端之间并联上二极管,起到保护芯片的作用。
(6)确定散热片型号
电网向上波动
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