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实验报告
实验课程名称直流稳压电源及充电器
专业班级电信1403班
学生学号2014213940
学生姓名凌志云
实验指导教师黄光明
.
.
T
整滤稳
负
载
流波压
工频交流脉动直流直流
直流稳压电源方框图
其中:
(1)电源变压器:电源变压器的作用是将220v的交流电压变换为9v的交变电压,以
提供整流滤波电路所需电压。整流电路由四个整流二极管按桥式整流方法连接对输
入交流电压进行整流。
(2)整流电路:利用单向导电元件,把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电
(3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比
较平滑的直流电压。
(4)稳压电路:稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载
的变化而变化。
1)整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2所示。在u2的正半周内,
二极管D1、D2导通,D3、D4截止;u2的负半周内,D3、D4导通,D1、D2截止。正
负半周内部都有电流流过的负载电阻R,且方向是一致的。电路的输出波形如图所
L
示。
在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平
1
均电流等于输出电流的平均值的一半,即II。电路中的每只二极管承受的最大
f2o1
反向电压为(U是变压器副边电压有值效)。
2U2
2
2)滤波电路把经过桥式整流电路得到的直流电压的纹波滤去,但其输出电流电压不
太稳定,内阻和纹波较大。C1、C2为滤波电容。如图所示
3)在设计中,由于滤波电路输出电压和电流不是太稳定,常利用电容器两端的电压不
.
.
能突变和流过电感器的电流不能突变的特点将电容器和负载电容并联或电容器与负载
电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后,直流输出电压:
I
U=(~)U,直流输出电流:I2(I是变压器副边电流的有效值。),稳
o12o1~22
压电路可以采用复合管稳压电路。其组成框图如图所示
复合管
保
护
电
路
取
整样
流电
电
比较放大器路
路
基准电压
具有放大环节的串联型晶体管稳压电路是由调整元件比较放大,基准电压和取样电路
等几部分组成稳压电路原理图如图所示
VT1、VT2是复合管作为电压调整管,LED2为发光二极管同时又有稳压管的作用,提供
基准电压,R3是它的限流电阻,它们在一起组成稳压电路。电阻R4/R5和R6组成分
压器,其作用是把输出电压的变化量取出一部分,加到由VT3组成的放大器的输入端,
所以叫做取样电路。VT3是比较放大管,R1是它的集电极负载电阻,也是VT2的基极
偏置电阻,它将基极的取样电压与发射极的基准电压进行比较并将其差值进行放大。
从VT3集电极输出的信号直接加到复合管VT1和VT2的基极。VT3输出电流控制电压
调整管c、e极间等效电阻的大小。C1、C2、C3是滤波电容。C2、VT1、VT2、R1又组
成有源电子滤波电路。
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稳压电路的过程是这样的:当输出电压U0上升时,电路将发生如下变化:取样电路
从输出电压中取样,使VT3基极电位Ub3上升,因稳压管LED2的作用使VT3发射极
电位Ue3不变,则VT3发射结正反偏置电压Ube3上升,使VT3基极电流Ib3增加,
VT3集电极电流Ic3增加,流过R1的电流I增大,R1上压降增大使复合管基极电位
Ub1下降,使VT1发射结正向偏置电压Ube1下降,VT1基极电流Ib1下降,使VT1
的c、e间等效电阻R增加,VT1的c、e极间电压Uce1增加,从而输出电压U0下
降,达到稳压的目的。同理,当输出电压U0下降时,有下述变化过程
U0↓→Ub3↓→Ube3↓→Ib3↓→Ic3↓→Ub1↑→Ube1↑→Ib1↑→R↑→
Uce1↓→U0↑
同样,当电网电压变化使输出电压U0变化时,稳压电路也有上述过程
U0↑→Ub3↑→Uc3↓→Ub1↓→U0↓
调节电路中S1的大小可以改变输出电压U0的大小
S1↑→Ub3↑→Uc3↓→Ub1↓→U0↓
当放大器的放大倍数越大时,输出电压的稳定度就越高。
从桥式整流电路输出的直流经过电阻R7后,在VT4集电极产生压降,对电池进行普
充。快充部分原理与普充电路原理相同,但由于R9阻值比R7阻值小,而桥式整流
电路输出电压一定,因此在快充电路产生的电流大。充电器原理图如图所示
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四、实验设备及元器件
万用表示波器交流毫伏表二极管三极管变压器电容电阻
五、测试要求
。
。
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。用改变输入交流电压的方法,模拟Ui的变化,则可算出稳压系数Sv。
,并用示波器观察,记录波形。
六、数据记录
见测试表
七、焊接电路板及调试组装
(1)清查元器件的数量与质量,对不合格的元件要及时更换。
(2)确定元器件的安装方式、安装高度,一般它由该元器件在电路中的作用、印制板与
外壳间的距离以及该器件两安装孔之间的距离所决定。
(3)进行引脚处理,即对器件的引脚弯曲成形并进行烫锡处理。成形时不能从引脚根部
弯曲,尽量把所有字符的器件面置于观察的位置,字符应从左到右(卧式),从上
到下(直立式)。
(4)插装:根据元件位号对号插装,不可插错,对有极性的元器件,插孔时应特别小心。
(5)焊接:各焊点加热时间及用锡量要适当,对耐热性差的元器件应使用辅助工具散热。
防止虚焊、错焊,避免因拖锡造成短路。
(6)焊后处理:剪去多余引脚线,检查所有焊点,对缺陷进行修补,必要时用无水酒精
.
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清洗印制板。
(7)盖后盖上螺钉:盖后盖前需要检查1)所有与面板孔嵌装的元件是否正确到位;2)
变压器是否座落在安装槽内;3)导线不可紧靠铁芯;4)是否有导线压住螺钉孔
或散露在盖外。
总装完毕,按原理图及工艺要求检查整机安装情况,着重检查电源线、变压器连线、
输出连线及两块印制板的连线是否正确、可靠,连线与印制板相邻导线及焊点有无短
路及其他缺陷。一切正常时用万用表欧姆档测得电源插头二引脚间的电阻大于500Ω
以上,即可通电检测。
(1)测试1)接通电源,绿色通电指示灯(LED1)亮;2)空载电压:空载时测量通过十
字插头输出的直流电压,其值应略高于额定电压;3)输出极性:拨动S2开关,
输出极性应相应变化;4)负载能力:当负载电流在额定值150mA左右时,输出
电压的误差小于±10%;5)过载保护:当负载电流增大到一定值时LED1绿色指
示灯逐渐变亮,LED2逐渐变暗,同时输出电压下降。当电流增大到500mA左右时
保护电路起作用,LED1亮,LED2灭。若负载电流减小则电路恢复正常;6)充电
电流:充电通道内不装电池,置万用表于直流电流档,当正负表笔分别触及所测
通道的正负极时(两节电池为一组),被测通道充电指示灯亮,所显示的电流值
即为充电电流值。也可用仪器测量1、2、3的测试点。
(2)调整:1)若稳压电源负载在150mA时,输出电压误差大于规定值的±10%时,3
伏档更换R4,6伏档更换R5,阻值增大电压升高,阻值减小电压降低;2)若要
改变充电电流值,可更换R7(R9),阻值增大,充电电流减小。阻值减小,充电
电流增大。
八、注意事项
(如发光二极管的圆顶部应与面板孔
相平,面板与拨动开关S1、S2是否灵活到位);
、VT2、VT3采用横装,焊接时引脚稍微留长一些;
,C1、C2、C3卧装,R4、R7、R9、R11直立装,其他电阻元件一律卧
装;
;
,导线剥头时不可伤及铜芯,多股芯线
剥头后铜芯有松散现象,需捻紧以便烫锡,插孔,焊装;
,可根据具体情况采用分类,分片焊装;
路板上,负极电路板和电源输出电路板的导线也应通过穿线孔再焊在各自的电路板上;
,必须要保证焊接正确,才能打开电源,以防元器件烧坏;
,不应反接;
。
附元件清单表
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序号名称型号规格位号数量序号名称型号规格位号数量
1二极管1N4001VD1-66支18负极弹簧片4个
2三极管9013VT1、32支19主线路板1块
3三极管8050VT21支20负极线路板1块
4三极管8550VT4、52支21电源插座1块
5发光二极管Φ3绿色LED1、22支22直流电源插座Φ2、1DC1个
6发光二极管Φ3红色LED3、42支23功能指示不干胶2孔1张
7电解电容470μF/16VC11支24产品型号不干胶30×461张
8电解电容22μF/10VC21支25电源插头线1m1根
9电解电容100μF/
10电阻1Ω、、R9各1支27短导线10cm6根
100ΩR4
11电阻330Ω、470ΩR6、R5各1支28热塑套管2cm2根
12电阻15Ω、24ΩR11、R72支29外壳上盖、下盖1套
13电阻560ΩR8、R102支30透明盖、塑料腰条各1个
14电阻1KΩR1、×52粒
15变压器220V,×104粒
16直脚开关1×2、2×2S1、S2各1支33自攻螺丝Φ3×62粒
17正极片4个34装配说明1份
九、实验心得
学****模拟电路之后,理论分析会了,但是到了实际中要分析原理时就不会了,
会分析原理,到实际来焊板子就又不一样了,动手实践之后,亲手做出了自己的
充电器,心里还是很高兴的,因为初次进行电子器件的制作,期间遇到诸多困难,
焊接工艺和测试方法上面都有不足,比如有些铜片掉了要飞线,焊锡过多很臃肿,
还有测试内容不明白具体操作要求,都通过查阅资料,分析原理,询问学长学姐
以及同学之间互相交流解决了。
学****到了很多焊接和测试方面的只是,积累了宝贵的经验,感谢老师和学长
学姐们的指导。
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