文档介绍：袄直流稳压电源实验螅实验目的艿熟悉三端式集成稳压器的主要性能。螀掌握小功率直流稳压电源的设计方法。羄学会稳压电源的调试及测量方法。袂实验原理羀单相220V/50Hz交流电经过电源变压器、整流、滤波和稳压电路转换成稳定的直流电压,其方框图及各级电路的输出电压波形如图1所示。蕿UiU1U2U3UO羄节图1直流稳压电源方框图蚂电源变压器是将电网220V的交流电压降低到适合大小后送入整流电路,整流电路再将交流脉动的直流电压的纹波加以滤除,得到平滑的直流电压。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时,能维持输出直流电压的稳定。芇桥式整流电路肄利用二极管的单向导电特性,将交流电压变换成单向脉动直流电的电路,称为整流电路。如图所示。蚃肀图2桥式整流电路图3桥式整流电路输出波形肆图2中T为电源变压器,变压器的作用是将220V交流电压降低为后级电路所需的工作电压U2。膄D1~D4为整流器件。整流电路的作用是将交流电V2变换成脉动的直流VD,他主要有半波整流、全波整流方式,可以由整流二极管构成整流桥堆来执行,常见的整流二极管有1N4007、1N5148等,桥堆有RS210等。RL为整流电路的负载电阻,其两端的电压为整流输出电压。肄该电路在V2的正负半周都有整流电流流过负载。因此,该电路又称为全波桥式整流电路。其输出电压的平均值可由下式求出袂VO其中,V2为变压器次边输出电压有效值。聿相应地,二极管的平均电流芃ID===V2袈在选用整流二极管时,其最大整流电流和最高反向电压应分别大于以上两式计算出的ID和VRM值。莃如果是选用桥堆进行整流,则应注意最大工作电流和最大反压,反压值的计算同上式,但电流是指能够给负载的最大平均电流,应高于计算值。薂滤波电路羂一般采用电容滤波电路。电路如图4所示。输出电压波形反映的是电路稳态的结果。蚇蚇图4电容滤波电路羃从图4波形图中可以看出,要保持一定的输出电压或输出纹波小,其放电时间长数应足够大,应满足关系是蒀RLC(3~5)T/2=(3~5)/2f蚀式中T和f为电网电压的周期和频率,频率通常为50Hz。输出电压与输入电压一般可取螇VO≈,外围元减少,调整简单,使用方便且性能好,稳定性高,价格便宜等优点,因而获得越来越广泛的应用。葿常见的有固定式和可调式两类集成三端稳压器,内部多以串联型稳压电路为主,还有适当的过流、过热等保护电路。一般固定式较便宜,可调式较贵,性能也好些,功率也相对较大。袇固定式三端稳压电路螅主要有7800系列(输出正电压)和7900系列(输出负电压)。后两位数字通常表示输出电压的大小。图5表示外形图和电路符号。虿芈图57800、7900系列外形图及电路符号羇基本应用电路羁图6所示为7800系列基本应用电路,具体型号应根据输出电压大小和极性选择。Vi和Vo间的压差,即|Vi-Vo|≈(3~5)V。图中C1用于抑制芯片自激,应尽量靠近稳压器的管脚,C2用于限制芯片高频带宽,减少高频噪声。如果对输出要求高,还应接10µF以上的电解电容做滤波用。莁78007900羆(a)(b)肇图6固定式三端稳压器基本应用电路莂扩展应用电路蝿图7为正负电压输出稳压电路。聿图8是输出电压扩展电路的两种类型。***螃图7正负电压输出稳压电路蒁螈(a)(b)芆膄图8稳压电路扩展电路罿对图8(a),有薇芆一般选择R1和R2使IR1>>ID,则VO可近似表示成芁蚁通常,ID=5mA,故IR1选50mA~100mA即可。V´O是稳压器自身的输出电压。莆图8(b)中D为保护二极管,其输出电压为莆VO=V´O+VZ蚂腿图9输出电压可调试稳压电路荿图9为输出电压可调试稳压器,其输出电压为蒆肃改变RW,就可以调节VO的大小。袁可调试三端稳压电路膈可调试三端稳压电路,其中LM117,LM337就是有代表性的产品,国内产品的前缀是W,即W117,W337。后两位数字17表示为正电压输出,37表示负电压输出。可调试三端稳压电路除了带有各种保护电路之外,还把采样放大电路也集成到芯片之中,内部电路的原理框图如图10虚线所示。它有三个引脚,分别接输入端、输出端和调整端。调整端是基准电压电路的公共端。内部用两个三级管构成复合管;基准电压电路为能隙基准电压电路,,准确度和稳定度都非常高。R1和R2为外接取样电阻,调整端接在它们的连接点上。由于放大电路的两个输入端电位差近似等于零,所以R1两端电压近似等于UREF。薆蒄图10可调试三端稳压电路内部电路原理框图芈袆当输出电压升高时,放大电路反相输入端的电位随之升高,其输出端(直接接在晶体管的基极)电位必然降低,使两只晶体管的UBE下降,从而抑制UO的上升;当输出电压降低