文档介绍：实验十直流稳压电源
一、实验目的
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。
二、实验设备
1. 可调工频电源 2. 双踪示波器
3. 交流毫伏表 4. 直流电压表
5. 直流毫安表 6. 滑线变阻器240,1A 1只
7. 晶体三极管3DG6 2只(或9011 2只),3DG12 1只(或9013 1只)
8. 晶体二极管IN4007 4只 9. 稳压管2CW53 1只
10. 电阻器、电容器若干
。
三、实验内容及步骤
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路4个部分组成, 其原理框图如图10-1所示。电网供给的交流电压v1 (220V,50Hz) 经电源变压器降压后,得到符合电路需要的交流电压v2,然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压,再用滤波器滤去其交流分量,就可得到比较平直的直流电压vI。但这样的直流输出电压还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化,在对直流供电要求较高的场合,还需要使用稳压电路,以保证输出的直流电压更加稳定。
图10-1 直流稳压电源框图
图10-2 串联型稳压电源
图10-2是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图,其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路,稳压部分为串联型稳压电路,它由调整元件(晶体管T1),比较放大器T2、R7,取样电路R1、R2、RW,基准电压R3、DW和过流保护电路T3管及电阻R4、R5、R6等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统,其稳压过程为,当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时,取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器,并与基准电压进行比较,产生的误差信号经T2放大后送至调整管T1的基极,使调整管改变其管压降,以补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。
由于在稳压电路中调整管与负载串联,因此流过它的电流与负载电流一样大。当输出电流过大或发生短路时,调整管会因电流过大或电压过高而损坏,所以需要对调整管加以保护。在图10-2所示的电路中,晶体管T3,R4,R5,R6组成减流型保护电路。此电路设计在=,此时输出电流减小,输出电压降低。故障排除后,电路应能自动恢复正常工作。在调试时,若保护提前作用,应减少的值;若保护作用滞后,则应增大的值。
稳压电源的主要性能指标为:
(1)输出电压和输出电压调节范围
调节RW,可以改变输出电压VO。
(2)最大负载电流 Iom
(3) 输出电阻Ro
输出电阻 Ro 定义为:当输入电压VI(稳压电路输入)保持不变时,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比,即
(4)稳压系数S(电压调整率))
稳压系数定义为:当负载保持不变时,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比。
(5) 纹波电压(VL)
输出纹波电压是指在额定负载条件下,输出电压中所含交流分量的有效值。
注意,每次改接电路时,必须切断工频电源。