直流穩(wěn)壓電源實(shí)訓(xùn)

1、電總各實(shí)"I川計(jì)戈IJ課程性質(zhì):模擬電路實(shí)訓(xùn)是類(lèi)似于電子工程設(shè)計(jì)，其內(nèi)涵是收集、消化資料、方案論證，指標(biāo)分配，工程估算，組裝調(diào)試，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)等內(nèi)容。通過(guò)課程設(shè)計(jì)加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，提高對(duì)在模擬電路中所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力、熟悉的工程估算的方法與技巧，通過(guò)設(shè)計(jì)課題的組裝調(diào)試對(duì)安裝工藝、調(diào)試工藝有所了解，同時(shí)掌握常用儀器儀表的使用方法和技能技巧，所以模擬電路課程設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合練習(xí)。2、 目的與要求：掌握常用元器件的選用和檢測(cè)；熟悉單元電路安裝，以及調(diào)試的方法；較熟練地掌握萬(wàn)用表，直流電源、毫伏表、示波器的使用方法；掌熟悉焊接工具的使用方法和手工焊接工藝的基本要求；掌握串聯(lián)

2、型穩(wěn)壓電源的檢測(cè)；熟悉串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的性能。制作輸出電壓為12V,功率為1W的直流電源。初步養(yǎng)成文明安全生產(chǎn)習(xí)慣。3、 實(shí)訓(xùn)課題：安裝調(diào)試直流穩(wěn)壓電源12V1W1、輸出電壓范圍：DC10-14V2、輸入電壓范圍：AC198-242V3、電壓調(diào)整率：30%4、輸出紋波電壓：20mV4、 實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)：模擬電路實(shí)驗(yàn)室或電工電子實(shí)驗(yàn)室五、實(shí)訓(xùn)過(guò)程安排：時(shí)間主要內(nèi)容指導(dǎo)老師備注星期一講解實(shí)訓(xùn)課題要求與實(shí)訓(xùn)制度要求識(shí)別元器件閱讀、查閱相關(guān)直流電源的工作原埋星期二畫(huà)出框圖，進(jìn)行指標(biāo)，選擇電路，選擇元器件星期三焊接工具使用方法，焊接工藝練習(xí)，焊接所選的直流電源電路星期四焊接電路及調(diào)試星期五焊接電路及調(diào)試及修正撰

3、寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)告、心得體會(huì)六、設(shè)備、工具與器材：1、示波器、毫伏表、電流表，萬(wàn)用表各1臺(tái)（只）；2、元器件一批（見(jiàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)附表）；3、相關(guān)的焊接工具和材料。七、成績(jī)?cè)u(píng)定：出勤率：20%完成情況與實(shí)訓(xùn)報(bào)告：50%正確使用設(shè)備和工具：20%文明安全生產(chǎn)習(xí)慣：10%八、說(shuō)明：實(shí)訓(xùn)報(bào)告書(shū)的內(nèi)容為：查閱資料、電路選擇、元器件選用和明細(xì)表，另加元器檢測(cè)焊接的心得體會(huì)（10001500字）。綜合實(shí)訓(xùn)：直流穩(wěn)壓電源的制作一、實(shí)訓(xùn)目的和要求1、 掌握常用元器件的選用和檢測(cè)；2、 熟悉單元電路安裝，以及調(diào)試的方法；3、 較熟練地掌握萬(wàn)用表，直流電源、毫伏表、示波器的使用方法；4、 掌熟悉焊接工具的使用方法和手工焊接工

4、藝的基本要求；5、 掌握串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的檢測(cè)；6、 熟悉串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的性能。7、 制作輸出電壓為12V,功率為1W勺直流電源。8、 初步養(yǎng)成文明安全生產(chǎn)習(xí)慣。二、實(shí)訓(xùn)器材2、示波器、毫伏表、電流表，萬(wàn)用表各1臺(tái)（只）；3、元器件一批（見(jiàn)附表）；4、相關(guān)的焊接工具和材料。三、電源工作原理1、工作原理框圖串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的工作原理框圖如下圖所示:調(diào)整管直2、電路工作原理及元器件的作用電路如下圖所示，電源變壓器T1變壓之后，次級(jí)輸出的低壓交流電，經(jīng)過(guò)整流二極管V1-V5比較V4整流，電容器C1濾波，獲得直流電，輸送到穩(wěn)壓部分。穩(wěn)壓部分由調(diào)整管放大管V6及起穩(wěn)壓作用的二極管V7和取樣微調(diào)電位器R7等組

5、成晶體管集電極與發(fā)射極之間的電壓降簡(jiǎn)稱(chēng)管壓降。調(diào)整管上的管壓降是可變的，當(dāng)輸出電壓有減小的趨勢(shì)，管壓降會(huì)自動(dòng)地變小，維持輸出電壓不變；當(dāng)輸出電壓有增大的趨勢(shì)，管壓降又會(huì)自動(dòng)地變大，維持輸出電壓不變。調(diào)整管的調(diào)整作用是受比較放大管V6控制的，直流輸出電壓經(jīng)過(guò)R3R5和微調(diào)電位器R7的分壓，輸出電壓的一部分加到V6的基極和地之間。由于V6的發(fā)射極對(duì)地電壓是通過(guò)二極管V7穩(wěn)定的，可以認(rèn)為V6的發(fā)射極對(duì)地電壓是不變的，這個(gè)電壓叫做基準(zhǔn)電壓。這樣V6基極電壓的變化就反映了輸出電壓的變化。如果直流輸出電壓有減小趨勢(shì)，V6基極發(fā)射極之間的電壓也要減小，這就使V6的集電極電流減小，集電極電壓增大。由于V6的集

6、電極和V5的基極是直接耦合的，V6集電極電壓增大，也就是V5的基極電壓增大，這就使復(fù)合調(diào)整管加強(qiáng)導(dǎo)通，管壓降減小，維持輸出電壓不變。同樣，如果輸出電壓有增大的趨勢(shì)，通過(guò)V6的作用又使復(fù)合調(diào)整管的管壓降增大，維持輸出電壓不變。V7是穩(wěn)壓二極管，利用它的穩(wěn)壓特性來(lái)進(jìn)行穩(wěn)壓。R2是V7限流電阻。R1是V6的集電極負(fù)載電阻，又是調(diào)整管基極的偏流電阻。C1是考慮到在市電電壓降低的時(shí)候，為了減小輸出電壓的交流成分而設(shè)置的。C2起濾波作用，是為了降低穩(wěn)壓電源的輸出紋波。四、主要技術(shù)指標(biāo)1、輸出電壓范圍：DC10-14V2、輸入電壓范圍：AC198-242V3、電壓調(diào)整率：30%4、輸出紋波電壓：20mV五、

7、電路板裝配及要求1、元器件的安裝印制電路板裝配是用來(lái)表示元器件及零部件、整件與印制電路板連接關(guān)系的圖樣。主要包括元器件的安裝和焊接兩個(gè)方面的內(nèi)容。在焊接前必須畫(huà)一張與電路板大小的原理圖，并且貼在板的上面。在PCB裝配圖的繪制和元器件的安裝過(guò)程中，要遵循下面的要求：安裝的元器件必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格。1）、裝配圖上的元器件一般以圖形符號(hào)表示，有時(shí)也可用簡(jiǎn)化的外形輪廓表示。采用外形輪廓表示時(shí)，應(yīng)標(biāo)明與裝配方向有關(guān)的符號(hào)、代號(hào)和文字等。2）、元器件安裝要進(jìn)行焊前清潔工作，元器件的安裝順序應(yīng)該按照先安裝體積小的元器件，再安裝體積較大的元器件；并按照從左到右，從上到下的順序。3）、在安裝帶有極性的元器件時(shí)，應(yīng)

8、注意其方向；元器件表面有標(biāo)注的，要使標(biāo)注朝上；各器件的安裝應(yīng)整齊、規(guī)范2、元器件的焊接焊接的工藝過(guò)程一般可按照五個(gè)步驟進(jìn)行：第一步，焊前準(zhǔn)備。用刮刀、砂紙或助焊劑除去元器件表面的氧化層，以保持焊前清潔。第二步，焊件裝配。將元器件按工藝要求插裝到PCE板上。第三步，加熱焊接。焊接的過(guò)程可以通過(guò)手工或自動(dòng)焊接進(jìn)行。第四步，焊后清理。用無(wú)水酒精或香蕉水清潔焊點(diǎn)周?chē)暮竸埩粑铩５谖宀?，質(zhì)量檢查。包括外觀檢查和電氣性能檢查。對(duì)于元器件的焊接，應(yīng)遵循如下的要求：1）保持烙鐵頭的清潔。2）增加烙鐵頭與元件的接觸面積來(lái)加快傳熱。3）加熱要靠焊錫橋，也就是說(shuō)要保持烙鐵頭上有少量焊錫，作為加熱時(shí)烙鐵頭與焊件之間

9、傳熱的橋梁。4）在焊錫凝固之前不能動(dòng)，以免造成焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)疏松或虛焊。5）焊錫、焊劑的用量要適當(dāng)。一般說(shuō)來(lái)，焊錫絲的直徑要小于焊盤(pán)的直徑。6）不要使用烙鐵頭作為運(yùn)輸焊錫的工具。一方面，待焊件沒(méi)有預(yù)熱；另一方面，會(huì)造成助焊劑的過(guò)高溫度而碳化。7）最重要的是，要掌握焊接的溫度和加熱時(shí)間。焊接的溫度過(guò)低或加熱時(shí)間不夠，會(huì)造成焊料不能充分浸潤(rùn)焊件，形成虛焊；反之，除了可能會(huì)造成元器件損壞以外，還會(huì)造成助焊劑的碳化和損傷PCB板。六、電路板的調(diào)試由于電路設(shè)計(jì)的近似性、元器件的離散性和裝配工藝的局限性，電子產(chǎn)品裝配完成以后都需要進(jìn)行不同程度的調(diào)試。電子產(chǎn)品的調(diào)試過(guò)程包括研制階段調(diào)試和生產(chǎn)階段調(diào)試兩個(gè)方面的內(nèi)容

10、，在這里主要是針對(duì)后一個(gè)方面的調(diào)試。調(diào)試過(guò)程大致分以下六個(gè)步驟。第一步、通電前的檢查：檢查插件是否正確、焊點(diǎn)是否有虛焊和短路、儀器的連接和工作狀態(tài)是否正常等。第二步、測(cè)量電源電壓：檢查供電電壓是否正常。第三步、接通電源進(jìn)行觀察：看有無(wú)冒煙、異味、元件發(fā)燙等現(xiàn)象，如果存在，則關(guān)斷電源，重新檢查。第四步、單元電路的調(diào)試：針對(duì)電源的幾個(gè)部分進(jìn)行分塊進(jìn)行調(diào)試。第五步、測(cè)試整機(jī)性能指標(biāo)：是否與設(shè)計(jì)目標(biāo)相一致，若不一致，則檢查再進(jìn)行上一步的操作，直到與設(shè)計(jì)目標(biāo)一致。（調(diào)試過(guò)程中用一個(gè)電阻串接可調(diào)電阻R作為負(fù)載。）1、接上負(fù)載，調(diào)整調(diào)壓器，使交流輸入電壓保持220V,調(diào)節(jié)R,使直流電源輸出電流100mA,調(diào)

11、節(jié)R4的大小，記錄電壓調(diào)節(jié)范圍的數(shù)據(jù)并記錄在表6-1中。2、斷開(kāi)負(fù)載R,檢查調(diào)整管V5的管壓降Me。用調(diào)壓器將輸入電源電壓逐漸調(diào)到額定最大值（AC240V，再調(diào)節(jié)R4使電源直流輸出電壓最低，測(cè)量Vce的數(shù)據(jù)并記錄在表6-1中。3、接上負(fù)載，調(diào)節(jié)R至滿(mǎn)載，將輸入電源電壓逐漸調(diào)到額定最小值（AC200V,再調(diào)節(jié)R4使電源直流輸出電壓最高，測(cè)量Vce的數(shù)據(jù)并記錄在表6-1中。4、測(cè)量紋波電壓紋波電壓是指在直流輸出電壓Vl上的交流成分有效值，把示波器置于適當(dāng)量程，并接在輸出端，當(dāng)交流輸入電壓為AC220V時(shí)，調(diào)節(jié)R使直流電源輸出到100mA寸，從示波器讀出紋波電壓有效值，并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表6-1中。

12、表6-1測(cè)試項(xiàng)目v：E最小值Vce最大值穩(wěn)壓輸出調(diào)節(jié)范圍實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)紋波電壓5、測(cè)試電路穩(wěn)壓性能（1）、測(cè)算電壓調(diào)整率。保持負(fù)載電流100mA不變，調(diào)整調(diào)壓器使交流輸入電壓的大小改變，從電壓表上讀出直流輸出的變化值，并記錄在表6-2中。表6-2額定輸出電壓Vl額定輸出電流II輸入電壓變動(dòng)土10%198V242V對(duì)應(yīng)的直流輸出電壓V'L輸出電壓的變化率VI電壓調(diào)整率=VVVlX100%正向反向一般取輸出電壓的土10%即198V-242V,測(cè)出相應(yīng)的輸出電壓口，則4Vi=VL-Vl并按公式(4vl/Vl)X100%八算出正向和反向電壓調(diào)整率。(2)、測(cè)算電流調(diào)整率。調(diào)整調(diào)壓器使交流輸入電壓保持

13、220V不變，調(diào)整R4和R7使直流輸出電壓為12V和額定輸出電流100mA斷開(kāi)負(fù)載R使Il=0,從電壓表上讀出直流輸出的變化值，并記錄在表6-3中。表6-3額定輸出電壓Vl額定輸出電流II的變化0100mA對(duì)應(yīng)的直流輸出電壓VY輸出電壓的變化率V'l電壓調(diào)整率=VVVlX100%七、檢修方法在調(diào)試過(guò)程中若出現(xiàn)故障可按下面介紹的方法進(jìn)行檢修。1、測(cè)V5的基極電壓用萬(wàn)用表電壓擋按下圖所示步驟測(cè)量電壓，把測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，從而判斷故障的所在，對(duì)故障進(jìn)行排除。2、測(cè)整流后的輸出電壓橋式整流后的電壓是整流前的0.9倍，如果低或無(wú)電壓，則其中的某個(gè)二極管損壞。3、測(cè)紋波電壓如果紋波電壓較高，說(shuō)明濾波電容C1或C2出現(xiàn)問(wèn)題，電容損壞或電容值太小。測(cè)V5的基極電壓，其值比直流輸出約高0.7V左右.過(guò)高過(guò)低>V7擊穿損壞，短路不能穩(wěn)壓V5損壞，無(wú)輸出V6路或 截止， 輸出高V7損 壞，開(kāi)路V5 的 c-e 極短路， 輸出高, 不可調(diào)R1開(kāi)路。無(wú)輸出R