实验八实验报告 直流稳压电源
8.2 实验仪器设备与元器件
(1) 模拟电路实验箱。
(2) 双踪示波器，数字万用表，直流电压表，交流毫伏表。
(3) 整流二极管， 电阻器，电容器若干，三端稳压器7805 8.3 实验概述
1. 预习
了解直流稳压电源的组成及其工作原理，技术指标及其测量方法。
熟悉由三端集成稳压器组成的串联型直流稳压电源的特点；根据实验内容的要求，列出实验步骤、测试原理图、需测试的数据及其表格；在Multisim 软件平台上设计由三端集成稳压器组成的直流稳压电源并进行仿真分析，观测波形和电压，测试技术指标。
2. 直流稳压电源的组成及其工作原理
直流电源是将电网的交流电压经过整流、滤波、稳压后获得的。
图8.1所示为把电网交流电源变成直流稳压电源的组成框图。
图8.1 直流稳压电源组成方框图 (1) 变压器的作用是把电网交流电压变换成符合电路需要的交流电压。
(2) 整流电路的作用是利用二极管的单相导电性将交流电压变为单向的脉动
的直流电压。
半波整流电路输出电压的平均值V3=0.45V2。
R L
整 流 电 路
滤 波 电 路
稳 压 电 路
V 1 V 2 V 3 V 4 V o
桥式整流电路输出电压的平均值V3=0.9V2。
测量值：
(3)滤波电路的作用是利用电容能够存储能量和释放能量的特性将脉动的直流电压变为平滑的直流电。
桥式整流电容滤波电路输出电压的平均值，即直流输出电压V4=（1.1～1.4）V2, 此直流输出电压受电网电压波动影响较大，带负载能力差，具体数值要视负载RL、滤波电容C的大小而定。
当RL开路时，V4≈1.4V2，在工程上，一般在有负载的情况下，选取电容C，使V4≈1.2V2。
测量值：
(4)稳压电路的作用是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，使输出电压稳定，其基本原理是利用稳压二极管的稳压特性来达到稳定输出电压的目的，其组成部分一盘包含调整管、基准电压、取样电路、误差放大和保护电路。
集成稳压器采用集成工艺将稳压电路和保护电路集成在一块芯片上，使用简单可靠。
稳压器按工作方式可分为并联型、串联型和开关型；按输出
电压可分为固定式和可调式两种。
1 三端集成稳压器组成的直流稳压电源
三端固定输出集成稳压器有三个引出端：输入端、输出端和公共端。
78系列三端稳压器输出正极性电压，79系列三端稳压器输出负极性电压。
输出电流的大小最大可达3A （78H××型电流为3A 、78××型电流为1.5A, 78M××型电流为0.5A, 78L××型电流为0.1A 型,后面两位数字××表示输出电压的数值），输出电压一般有5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V 。
利用固定输出集成稳压器可组成各种应用电路，78系列集成稳压器的基本应用电路如图8.2所示。
图8.2 三端集成稳压器构成的串联型直流稳压电
源
3. 直流稳压电源的主要性能指标
直流稳压电源的技术指标主要有：输入电压、输出电压、输出电流等特性指标，稳压系数、输出电阻、纹波电压等质量指标。
输出电压VO ：稳压电源能够正常工作的输出电压。
可调稳压电源的输出电压在一定的范围内可改变设定。
输出电流Iomax ：稳压电源正常工作时能输出的最大电流，要求工作电流IO 小于Iomax 。
稳压系数SV ：负载电流和环境温度不变时，输入电压的相对变化与由它所引起的输出电压相对变化的比值。
§ 输出电阻：输入电压和环境温度不变时，负载电流的变化所
引起的输出电压变化的比值。
RO=△VO/△IO
纹波电压：稳压电源输出电压VO 上所叠加的交流分量，常测量其峰峰值△VOPP 。
本实验选用的三端集成稳压器LM7805、开关稳压集成电路LM2575的封装及其引脚说明如图8.4。
1：VIN 输入端 1： VIN 未稳压电压
输入端
2：GND 公共端 2： OUTPUT 开关电
S V =ΔV O V O /
ΔV i V i
LM7805
LM2575
压输出，接电感
3：OUTPUT输出端及快恢复二极管
3：GND公共端
4：FEEDBACK反馈输入端
5：ON/OFF控制输入
端，接公共端时，
稳压电路工作；接
高电平时，稳压电
路停止
(a) LM7805的封装及引脚说明（b）封装形式为TO－200的LM2575T-5.0§及引脚说明
图8.4 集成稳压器LM7805，LM2575T-5.0§
8.4 实验内容
1.直流稳压电源
按图8.2所示电路，连接整流、滤波、稳压电路，三端集成稳压器型号为7805,负载电阻RL为50Ω。
（1）断开RL，电路不带负载时，用示波器观测7805输入端V4、输出端VO的波形，用直流电压表测量电压。
接上RL负载时，用示波器观测7805输入端V4、输出端VO的波形，用直流电压表测量电压。
输出电压VO 下降应不大。
（2） 当接上RL 负载时，用示波器观测输出端的的纹波电压。
（3） 在仿真平台上，将电源的交流输入调整为198V 和242V ，分别测出输出电压，计算稳压系 数su 。
8.5 思考题
(1) 根据实验数据分析桥式整流电路和电容滤波电路中，输出电压与输入电
压间的关系，并与理论值相比较。
(2) 改变滤波电路的电容，负载上的直流电压怎样变化?
电容越大，放电时间峰值电压越慢，负载的直流电压越大，随着电容增加，可无限接近交流电的
/=/o o
v i i
V V S V V ÑÑ=o i V R V Ñ
Ñ。