《實(shí)用電工電子》模塊5直流穩(wěn)壓電源

1、模塊5直流穩(wěn)壓電源學(xué)習(xí)任務(wù)了解橋式整流、電容濾波和穩(wěn)壓電路掌握并聯(lián)、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的組成和工作原理會安裝、測試串聯(lián)型穩(wěn)壓電源在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，采用的電源主要是交流電。但是在電子線路和自動控制裝置中，常常還需要采用電壓非常穩(wěn)定的直流電源。常見的直流電源有蓄電池和干電池，除此之外，目前還廣泛地采用各種半導(dǎo)體直流電源。電子設(shè)備中最常用的半導(dǎo)體直流電源是通過把交流電經(jīng)過整流、濾波和穩(wěn)壓電路變換后而獲得的。如圖5-1-1所示的就是半導(dǎo)體直流穩(wěn)壓電源的原理方框圖。圖5-1-1半導(dǎo)體直流穩(wěn)壓電源的原理方框圖1、電源變壓器電源變壓器的作用是將220V的交流電變成合適的交流電以后，再進(jìn)行交、直流轉(zhuǎn)換。電網(wǎng)上單相交

2、流電的電壓有效值為220V，而通常電子電路中需要的直流電壓要比此值低。所以，要先利用變壓器進(jìn)行降壓。2、整流電路整流電路的作用是將經(jīng)變壓器降壓后的交流電壓變成單向脈動的直流電壓。常采用的元件為二極管，經(jīng)整流電路輸出的單向脈動的直流電壓幅度變化較大，不能直接供給電子電路使用。3、濾波電路濾波電路的作用是濾除整流后單向脈動電壓中的交流成分，使之成為平滑的直流電壓。常采用的元件有電容和電感。4、穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用是使輸出電壓不受電網(wǎng)電壓的波動和負(fù)載大小的影響，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。濾波后輸出的直流電具有較好的平滑程度，但是，此時的電壓值還要受到電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載和溫度變化的影響而不穩(wěn)定。為使輸

3、出電壓穩(wěn)定，還需要增加穩(wěn)壓電路部分。下面將分別討論各部分的組成、工作原理和性能。5.1整流電路整流電路的主要有單相半波整流電路、單相全波整流電路和單相橋式整流電路。其中，單相半波整流電路最簡單，單相橋式整流電路最普遍。5.1.1 單相半波整流電路1、工作原理和輸出波形單相半波整流電路如圖5-1-2(a)所示，它由整流變壓器、整流二極管VD和要求直流供電的負(fù)載等效電阻組成。整流變壓器，用來將市電220V交流電壓變換為整流電路所要求的交流低電壓，同時保證直流電源與市電電源有良好的隔離。其中、分別為整流變壓器的原邊和副邊交流電壓。令整流二極管VD為理想二極管。下面分析其工作原理。(a)單相半波整流電

4、路 (b)單相半波整流電路的輸入、輸出電壓波形圖5-1-2 單相半波整流電路及其輸入、輸出電壓波形設(shè)整流變壓器副邊電壓為：，當(dāng)處于正半周時，其極性為上正下負(fù)。即a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)，整流二極管VD正向偏置，處于導(dǎo)通狀態(tài)。此時流過二極管的電流同時流過負(fù)載，即。因?yàn)檎鞫O管VD為理想二極管（正向?qū)娮铻榱?，而反向電阻為無窮大），所以負(fù)載兩端的輸出電壓等于變壓器副邊電壓，即，輸出電壓的波形與變壓器副邊電壓相同。當(dāng)處于負(fù)半周時，其極性為上負(fù)下正。即a點(diǎn)電位低于b點(diǎn)，整流二極管VD反向偏置，處于截止?fàn)顟B(tài)。此時流過二極管的電流=0，輸出電流也為0，即負(fù)載無電流流過，因此，輸出電壓也為0。此時，全部加到整流

5、二極管兩端，它所承受的反向電壓=。電路的工作波形如圖5-1-2(b)所示。由圖可見，由于電路只在的正半周有輸出，所以稱為半波整流電路。半波整流電路結(jié)構(gòu)簡單，使用元件少，但整流效率低，理論計(jì)算表明其整流效率僅40%左右，輸出電壓脈動大，因此，它只能用于小功率以及對輸出電壓波形和整流效率要求不高的設(shè)備。2、參數(shù)計(jì)算(1)負(fù)載上的電壓平均值和電流平均值。輸出電壓在一個周期內(nèi)，只有正半周導(dǎo)電，在負(fù)載上得到的是半個正弦波。所以負(fù)載上輸出的平均電壓值為： (5-1-1)流過負(fù)載和二極管的平均電流為 (5-1-2)(2)二極管截止時承受的最高反向電壓就是整流變壓器副邊交流電壓的最大值，即: (5-1-3)根

6、據(jù)ID和UDRM就可以選擇合適的整流二極管。為了使用安全，二極管的反向工作峰值電壓要選得比UDRM大一倍左右例5-1-1有一個單相半波整流電路，如圖5-1-2(a)所示。已知負(fù)載電阻RL=750，變壓器副邊電壓U2=20V，試求Uo、Io，并選用二極管。解:查半導(dǎo)體手冊，二極管可選用2AP4，其最大整流電流為16mA，最高反向工作電壓為50V。5.1.2單相橋式整流電路1、工作原理和輸出波形單相橋式整流電路如圖5-1-3(a)所示。圖中四只整流二極管VD1、VD2、VD3、VD4接成電橋形式，故稱為橋式整流。圖5-1-3(b)所示為單相橋式整流電路的一種簡便畫法。圖5-1-3單相橋式整流電路設(shè)

7、整流變壓器副邊電壓為：，當(dāng)處于正半周時，其極性為上正下負(fù)，即a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位，整流二極管VD1、VD3正向偏置，處于導(dǎo)通狀態(tài)，整流二極管VD2、VD4反向偏置，處于截止?fàn)顟B(tài)。此時整流電路中的電流從a端開始，流經(jīng)二極管VD1至負(fù)載RL，然后經(jīng)過二極管VD3至b端，再經(jīng)變壓器,最后又回到a端形成回路，此時，負(fù)載RL上的輸出電壓，極性為上正下負(fù)。圖5-1-4單相橋式整流電路(a)正半周時電流的通路； (b)負(fù)半周時電流的通路當(dāng)處于負(fù)半周時，其極性為上負(fù)下正，即a點(diǎn)電位低于b點(diǎn)電位，整流二極管VD2、VD4正向偏置，處于導(dǎo)通狀態(tài)，整流二極管VD1、VD3反向偏置，處于截止?fàn)顟B(tài)。此時整流電路中的電流

8、從b端開始，經(jīng)二極管VD2流經(jīng)負(fù)載RL，然后經(jīng)過二極管VD4至a端，再經(jīng)變壓器,最后又回到b端形成回路，因此，負(fù)載RL上也同樣產(chǎn)生一個上正下負(fù)的輸出電壓，此時，輸出電壓。其工作波形圖和單相全波整流電路相同。圖5-1-5 單相橋式整流電路的波形由上可知，對于單相全波整流和單相橋式整流，無論電壓是在正半周還是在負(fù)半周，負(fù)載電阻RL上都有相同方向的電流流過，負(fù)載電阻RL得到的是單向脈動電壓。2、參數(shù)計(jì)算(1)輸出平均電壓為： (5-1-4)(2)流過負(fù)載和二極管的電流平均值為： (5-1-5)橋式整流電路中，由于每只二極管只導(dǎo)通半個周期，所以流過每只二極管的平均電流都為負(fù)載電流的一半。即： (5-1

9、-6)每個二極管在截止時承受的最高反向電壓為的最大值.即： (5-1-7)對幾種整流電路進(jìn)行比較。由表5-1-1可見，半被整流電路的輸出電壓相對較低。兩管全波整流電路則需要變壓器的副邊繞組具有中心抽頭，且兩個整流二極管承受的最高反向電壓相對較大。橋式整流電路輸出電壓高，整流二極管所承受的最高反向電壓較低，同時因整流變壓器在正負(fù)半周內(nèi)部有電流供給負(fù)載，整流變壓器效率較高。在同樣的功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。表5-1-1各種整流電路性能比較表例5-1-2 試設(shè)計(jì)一臺輸出電壓為24V，輸出電流為lA的直流電源，電路形

10、式可采用半波整流或全波整流，試確定兩種電路形式的變壓器副邊繞組的電壓有效值，并選定相應(yīng)的整流二極管。解：（1）當(dāng)采用半波整流電路時，變壓器副邊繞組電壓有效值為：(V)整流二極管承受的最高反向電壓為：(V)流過整流二極管的平均電流為：A因此可選用2CZ12B整流二極管，其最大整流電流為3A，最高反向工作電壓為200V。（2）當(dāng)采用橋式整流電路時，變壓器副邊繞組電壓有效值為：整流二極管承受的最高反向電壓為：流過整流二極管的平均電流為：因此可選用四只2CZ11A整流二極管，其最大整流電流為1A，最高反向工作電壓為100V。變壓器副邊電流有效值為：變壓器的容量為：5.2濾波電路整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直

11、流電，但其中含有大量的交流成分，所以整流電路的后面必須接濾波電路，濾去交流成分，才可以得到比較平滑的輸出電壓。濾波電路主要有電容濾波、電感濾波、復(fù)式濾波電路(包括LC型、CRC(型)、CLC型濾波)等多種形式。最簡單的電容濾波電路是在整流電路的直流輸出處與負(fù)載電阻RL并聯(lián)一電容器C，利用電容器的充放電作用，使輸出電壓趨于平滑，電容C起濾波作用。下面以單相半波整流電容濾波電路為例來說明。1、工作原理單相半波整流電容濾波電路如圖5-2-1(a)所示。假設(shè)電路接通時恰恰在u2由負(fù)到正過零的時刻，這時二極管VD開始導(dǎo)通，電源u2在向負(fù)載RL供電的同時又對電容C充電。如果忽略二極管正向壓降，電容電壓uC

12、緊隨輸入電壓u2按正弦規(guī)律上升至u2的最大值。然后u2繼續(xù)按正弦規(guī)律下降，且，使二極管VD截止，而電容C則對負(fù)載電阻RL按指數(shù)規(guī)律放電。uC降至u2大于uC時，二極管又導(dǎo)通，電容C再次充電。這樣循環(huán)下去，u2周期性變化，電容C周而復(fù)始地進(jìn)行充電和放電，使輸出電壓脈動減小，如圖5-2-1(b)所示。電容C放電的快慢取決于時間常數(shù)（）的大小，時間常數(shù)越大，電容C放電越慢，輸出電壓uo就越平坦，平均值也越高。圖5-2-1 單相半波整流電容濾波電路及其輸出電壓波形單相橋式整流、電容濾波電路的輸出電壓波形如圖5-2-2所示。 圖5-2-2單相橋式整流、電容濾波電路的輸出電壓波形 單相橋式整流、電容濾波電

13、路的輸出特性曲線如圖5-2-3所示。從圖中可見，電容濾波電路的輸出電壓在負(fù)載變化時波動較大，說明它的帶負(fù)載能力較差，只適用于負(fù)載較輕且變化不大的場合。 圖5-2-3單相橋式整流、電容濾波電路的輸出特性曲線 2、電容濾波的計(jì)算般常用如下經(jīng)驗(yàn)公式估算電容濾波時的輸出電壓平均值。 半波： (5-2-1) 全波： (5-2-2) 為了獲得較平滑的輸出電壓，一般要求，即： 式中T為交流電壓的周期。濾波電容C一般選擇體積小，容量大的電解電容器。應(yīng)注意，普通電解電容器有正、負(fù)極性，使用時正極必須接高電位端，如果接反會造成電解電容器的損壞。加入濾波電容以后，二極管導(dǎo)通時間縮短，且在短時間內(nèi)承受較大的沖擊電流（

14、），為了保證二極管的安全，選管時應(yīng)放寬裕量。單相半波整流、電容濾波電路中，二極管承受的反向電壓為，當(dāng)負(fù)載開路時，承受的反向電壓為最高，為： (5-2-3)因?yàn)闉V波電容是隔直通交，它的平均電流為零，故二極管的平均電流仍為負(fù)載電流的一半，但由于二極管導(dǎo)通時間縮短，故流過二極管的沖擊電流較大。所以在選擇二極管時應(yīng)留有充分的電流余量，通常按平均電流的23倍選擇二極管。例5-2-1設(shè)計(jì)一單相橋式整流、電容濾波電路，要求輸出電壓U0=36V，已知負(fù)載電阻RL=100，交流電源頻率為f=50Hz，試計(jì)算整流二極管的平均電流、最高反向電壓和濾波電容器。解：(1)流過二極管的平均電流：變壓器副邊電壓有效值：整流

15、二極管承受的最高反向電壓：因此可選擇2CZ11B作整流二極管，其最大整流電流為1A，最高反向工作電壓為200V。(2)濾波電容放電時間常數(shù)：選擇，則：5.3 直流穩(wěn)壓電路將不穩(wěn)定的直流電壓變換成穩(wěn)定且可調(diào)的直流電壓的電路稱為直流穩(wěn)壓電路。直流穩(wěn)壓電路按調(diào)整器件的工作狀態(tài)可分為線性穩(wěn)壓電路和開關(guān)穩(wěn)壓電路兩大類。前者使用起來簡單易行，但轉(zhuǎn)換效率低，體積大；后者體積小，轉(zhuǎn)換效率高，但控制電路較復(fù)雜。隨著自關(guān)斷電力電子器件和電力集成電路的迅速發(fā)展，開關(guān)電源已得到越來越廣泛的應(yīng)用。5.3.1并聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路工作原理：輸入電壓Ui波動時會引起輸出電壓Uo波動。如Ui升高將引起Uo=UZ隨之升高，導(dǎo)致穩(wěn)壓

16、管的電流IZ急劇增加，使得電阻R上的電流I和電壓UR迅速增大，UR的增大抵消了Ui增加，從而使Uo基本上保持不變。反之，當(dāng)Ui減小時，UR相應(yīng)減小，仍可保持Uo基本不變。 當(dāng)負(fù)載電流Io發(fā)生變化引起輸出電壓Uo發(fā)生變化時，同樣會引起IZ的相應(yīng)變化，使得Uo保持基本穩(wěn)定。如當(dāng)Io增大時，I和UR均會隨之增大使得Uo下降，這將導(dǎo)致IZ急劇減小，使I仍維持原有數(shù)值保持UR不變，使得Uo得到穩(wěn)定。圖5-3-1并聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路可見，這種穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓管VDZ起著自動調(diào)節(jié)作用，電阻R一方面保證穩(wěn)壓管的工作電流不超過最大穩(wěn)定電流IZM，另一方面還起到電壓補(bǔ)償作用。5.3.2串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路圖5-3-2

17、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路由采樣單元、基準(zhǔn)單元、比較放大單元、調(diào)整單元4個部分組成。(1)采樣單元。由R1、RP、R2組成的分壓電路構(gòu)成，它將輸出電壓Uo分出一部分作為取樣電壓UF，送到比較放大環(huán)節(jié)。(2)基準(zhǔn)單元。由穩(wěn)壓二極管VDZ和電阻R3構(gòu)成的穩(wěn)壓電路組成，它為電路提供一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓UZ，作為調(diào)整、比較的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)V2發(fā)射結(jié)電壓UBE2可忽略，則：或：用電位器RP即可調(diào)節(jié)輸出電壓Uo的大小，但Uo必定大于或等于UZ。(3)比較放大單元。由V2和R4構(gòu)成的直流放大器組成，其作用是將取樣電壓UF與基準(zhǔn)電壓UZ之差放大后去控制調(diào)整管V1。(4)調(diào)整單元。由工作在線性放大區(qū)的功率管V

18、l組成，Vl的基極電流IB1受比較放大電路輸出的控制，它的改變又可使集電極電流IC1和集、射電壓UCEl改變，從而達(dá)到自動調(diào)整穩(wěn)定輸出電壓的目的。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，若電網(wǎng)電壓升高，引起輸出電壓U0增加時，取樣電壓UF相應(yīng)增大，使V2管的基極電流IB2和集電極電流IC2隨之增加，V2管的集電極電位UC2下降，因此Vl管的基極電流IB1下降，IC1下降，UCE1增加，U0下降，從而使U0保持基本穩(wěn)定。這一自動調(diào)壓過程可表示如下UiUoUFUBE2IB2IC2UCE2UBE1IB1UCE1Uo若電網(wǎng)電壓下降，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的自動穩(wěn)壓過程則與上述過程相反。當(dāng)負(fù)載變動時，若負(fù)載電阻減小，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的

19、自動穩(wěn)壓過程為RLUoUFUBE2IB2IC2UCE2UBE1IB1UCE1Uo若負(fù)載電阻增大，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的自動穩(wěn)壓過程則與上述過程相反?！眷柟叹毩?xí)】習(xí) 題 五5-1 設(shè)一半波整流電路和一橋式整流電路的輸出電壓平均值和所帶負(fù)載大小完全相同，試問兩個整流電路中整流二極管的電流平均值和最高反向電壓是否相同？5-2如果要求某一單相橋式整流電路的輸出直流電壓為36V，直流電流為1.5A，試選擇合適的二極管。5-3欲得到輸出直流電壓U0=50V，直流電流I 0=160mA的電源，問應(yīng)采用哪種整流電路？畫出電路圖，并計(jì)算電源變壓器的容量（計(jì)算U2和I2），選定相應(yīng)的整流二極管（計(jì)算二極管的平均電流ID

20、和承受的最高反向電壓UDRM）。5-4 在圖5-1所示電路中，已知RL=8K，直流電壓表V2的讀數(shù)為110V，二極管的正向壓降忽略不計(jì)，求：(1)直流電流表A的讀數(shù)；(2)整流電流的最大值；(2)交流電壓表V1的讀數(shù)。 圖5-1 習(xí)題5-4的圖 圖5-2 習(xí)題5-5的圖5-5圖5-2所示電路為單相全波整流電路。已知U2=10V，RL=100。(1)求負(fù)載電阻RL上的電壓平均值U0與電流平均值I0，在圖中標(biāo)出u0、i0的實(shí)際方向。(2)如果VD2脫焊，U0、I0各為多少？(3)如果VD2接反，會出現(xiàn)什么情況？(4)如果在輸出端并接一濾波電解電容，試將它按正確極性畫在電路圖上，此時輸出電壓U0約為

21、多少5-6單相橋式整流、電容濾波電路，已知交流電流f=50Hz，要求輸出直流電壓和輸出直流電流分別為U0=30V，I0=150mA，試選擇二極管及濾波電容5-7在圖5-3所示橋式整流電容濾波電路中，U2=20V，RL=40，C=1000uF，試問： (1)正常時U0為多大？(2)如果電路中有一個二極管開路， U0又為多大？(3)如果測得U0為下列數(shù)值，可能出現(xiàn)了什么故障？U0=18 V：U0=28 V：U0=9 V。圖5-3 習(xí)題5-7的圖 圖5-4 習(xí)題5-8的圖5-8 圖5-4所示橋式整流電路，設(shè)V，試分別畫出下列輸出電壓uAB的波形。(1) S1、S2、S3打開，S4閉合；(2)S1、S

22、2閉合，S3、S4打開；(3)S1、S4閉合、S2、S4打開；(4) S2、S4閉合、S1、S3打開；(5) S1、S2、S4閉合，S3打開；(6) S1、S2、S3、S4全部閉合。自測題五1、單相半波整流脈動直流電壓平均值為A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U22.、單相橋式整流脈動直流電壓平均值為A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U23.、單相橋式整流電容濾波時的輸出電壓平均值為A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U24.、單相半波整流電容濾波時的輸出電壓平均值為A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U25、直流穩(wěn)壓

23、電源一般由哪一種組成？A、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、貯能電路B、電源變壓器、濾波電路、貯能電路、穩(wěn)壓電路C、濾波電路、整流電路、貯能電路、電源變壓器D、電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路6、在通常情況下，改變串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的輸出幅度是通過調(diào)整哪個來實(shí)現(xiàn)的A、調(diào)整管的放大倍數(shù)B、比較放大器的放大倍數(shù)C、取樣電路中的電位器D、基準(zhǔn)電路的穩(wěn)壓值7、在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，取樣電路電阻器的溫度系數(shù)越小，其輸出電壓受溫度的影響A、越小 B、越大 C、成正比增大 D、與溫度系數(shù)無關(guān)8、利用半導(dǎo)體的什么特性可實(shí)現(xiàn)整流A、雙向?qū)щ?B、穩(wěn)壓 C、貯能 D、單向?qū)щ?、利用電抗元件的什么特性實(shí)現(xiàn)濾波A、單

24、向?qū)щ?B、貯能 C、變頻 D、電壓不能突變10、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的調(diào)整管必須工作在什么狀態(tài)A、導(dǎo)通 B、飽和 C、放大 D、開關(guān)11、單相半波整流電容濾波電路，輸出的電壓波形是A、鋸齒波 B、尖脈沖 C、脈動直流電 D、正弦交流電12、用于整流的二極管型號是A、2AP9 B、2CW14C C、2CZ52B D、2CK84A【實(shí)踐項(xiàng)目】項(xiàng)目7串聯(lián)穩(wěn)壓電源的安裝與測試一、學(xué)習(xí)任務(wù)最終目標(biāo): 掌握串聯(lián)穩(wěn)壓電源的安裝和調(diào)試促成目標(biāo): 1、了解單相橋式整流、電容濾波電路的特性2、掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法3、掌握元件參數(shù)的選擇方法二、相關(guān)知識圖1是由分立元件組成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的電路圖

25、。TR為變壓器，把220V的正弦電壓變化為12V的正弦電壓，D1D4組成橋式整流電路，C1為濾波電容，UC1=1.2U2。T1、T2組成的復(fù)合管為調(diào)整管，R3和DZ為基準(zhǔn)電壓，R1、R2、RW為取樣網(wǎng)絡(luò),T3為比較放大電路。圖1穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)1、輸出電壓U0和輸出電壓調(diào)節(jié)范圍 調(diào)節(jié)RW可以改變輸出電壓U0。2、輸出電阻ro輸出電阻ro定義為，當(dāng)輸入電壓Ua（穩(wěn)壓電路輸入）保持不變，由于負(fù)載變化而引起的輸出電壓變化量與輸出電流變化量DIo之比，即 3、穩(wěn)壓系數(shù)S（電壓調(diào)整率）穩(wěn)壓系數(shù)定義為，當(dāng)負(fù)載保持不變，輸出電壓相對變化量與輸入電壓相對變化量之比，即：由于工程上常把電網(wǎng)電壓波動

26、7;10作為極限條件，因此也有將此時輸出電壓的相對變化DUo/Uo作為衡量指標(biāo)，稱為電壓調(diào)整率。三、預(yù)習(xí)與思考1、焊接注意事項(xiàng)2、輸出電壓U0的計(jì)算方法3、當(dāng)電壓上升時穩(wěn)壓過程4、當(dāng)負(fù)載增加時穩(wěn)壓過程5、接上負(fù)載RL與不接負(fù)載RL,電壓變化是否明顯?6、DZ斷路；短路；接反時輸出電壓變化情況？7、在橋式整流電路中，能否用雙蹤示波器同時觀察u2和uL波形，為什么？8、在橋式整流電路中，如果某個二極管發(fā)生開路、短路或反接三種情況，將會出現(xiàn)什么問題？9、怎樣提高穩(wěn)壓電源的性能指標(biāo)（減小S和ro）？四、項(xiàng)目設(shè)備名 稱數(shù) 量備 注 雙蹤示波器1 電子管毫伏表1 直流電壓表、毫安表1 數(shù)字萬用表1電路板、

27、電烙鐵、變壓器、二極管、電解電容、電阻、三極管等五、項(xiàng)目實(shí)施組織形式：5人為一小組，推選一位組長。1、安裝焊接步驟和方法安裝橋式整流電路的四個整流二極管,注意二極管的正負(fù)極,焊接好的四個二極管高度一樣,寬度一樣,管腳彎曲成直角。 焊接濾波電容C1,注意電容的正負(fù)極千萬不能焊反,否則電容會爆炸。 焊接調(diào)整管T1、T2和電阻R4 ,注意三極管e、b、c的三個管腳不能焊錯。 焊接電阻R3與DZ 。 焊接取樣網(wǎng)絡(luò)R1、RW、R2電阻 焊接三極管T3注意三極管e、b、c的三個管腳不能焊錯。 焊接RL 把電路板翻過來,在反面按圖準(zhǔn)備好連接的電線,并且逐步逐點(diǎn)地焊好,焊好的連接線一定要直,不能彎曲。 正、反

28、面都焊好后先自己檢查一遍,相互檢查一遍，然后再請老師檢查,確實(shí)沒有錯誤經(jīng)老師同意后再通電,測量輸出電壓并作記錄。圖2實(shí)物焊接電路參考圖（電路版正面）圖3實(shí)物焊接電路參考圖（電路版反面）2、調(diào)試串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的調(diào)試采用逐級調(diào)試的方法,先斷開電路板反面焊好的連接線,然后準(zhǔn)備調(diào)試。僅調(diào)試變壓級:用萬用表交流檔50V測試變壓器的輸出電壓U2值,注意萬用表的檔位一定要在交流電壓檔。 U2= V接上四個整流二極管的連接線,用萬用表直流電壓檔50V,測量橋式整流的電壓。注意萬用表的檔位一定要在直流電壓檔。 U0= 理論值=0.9U2 接上濾波電容的連接線,用萬用表直流電壓檔測量電容兩端的電壓 U0= 理論值

29、=1.4U2 焊接上R4與T1，T2的連接線,測量輸出電壓U0, 即T1的發(fā)射極與地之間的電壓。 U0= 理論值=1.4U20.3焊接上R3與DZ的連接線,測穩(wěn)壓二極管兩端的基準(zhǔn)電壓UZ UZ=焊接R1、Rw、R2的連接線,把萬用表紅表棒接在Rw中間觸點(diǎn)位置,黑筆桿接地,用直流電壓檔測量電壓,改變Rw位置,測量中間觸點(diǎn)與地之間的電壓,最上端Uw= _，最下端Uw=_。接上T3的連接線,測量輸出電壓U0調(diào)節(jié)Rw測量輸出電壓：Rw最上端U0= Rw最下端U0= 接上負(fù)載RL的連接線，測量輸出電壓U0調(diào)節(jié)Rw測量輸出電壓：Rw最上端U0= Rw最下端U0= 3、串聯(lián)型穩(wěn)壓電源故障排除電源變壓器損壞或

30、引腳沒有焊好，故障現(xiàn)象，變壓器次級無交流電壓U2或橋式整流電路交流電壓輸入端無交流電壓U2一個整流二極管斷路或沒有焊好，故障現(xiàn)象,由全波整流變成半波整流,輸出電壓會降低，有電容濾波時電壓由1.2U2變成1.0U2，無電容濾波時電壓由0.9U2變成0.45U2有一個二極管接反,或有一個二極管短路，故障現(xiàn)象，變壓器發(fā)熱，無輸出電壓，因?yàn)樽儔浩鞔渭壿敵鲭妷罕欢搪?。如果濾波電容失效或沒有焊好。故障現(xiàn)象，輸出電壓降低，交流成份變大,電壓由1.2U2下降到0.9U2左右。如果濾波電容漏電。故障現(xiàn)象：電容發(fā)熱,輸出電壓降低。R4斷路,不能給T1、T2提供偏置電壓，使T1、T2處于截止?fàn)顟B(tài)，故障現(xiàn)象U0=0。R3斷路，應(yīng)該不能使穩(wěn)壓二極管處于反向擊穿狀態(tài)，無基準(zhǔn)電壓，但是，輸出電壓通過T3發(fā)射極使穩(wěn)壓管處于臨界擊穿狀態(tài)、輸出電壓變化不大。R1、R2、RW斷路，無取樣網(wǎng)絡(luò)，其中R1斷路，T2處于截止?fàn)顟B(tài)，U0最大；R2斷路，T2處于飽和狀態(tài)，U0最??；Rw中間觸點(diǎn)沒有焊好,T2載止，T1飽和U0最大。DZ斷路U