直流稳压电源实验
输出电压:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V
输出电流:1.5A (W7800)、0.5A(W78M00)、
0.1A (W78L00)
78系列三端式稳压器输出正极性电压,若要 求负极性输出电压,可选用79 系列稳压器
1-输入端 2-公共端 3-输出端
INPUT GND OUTPUT
2020/5/11
变压器
2020/5/11
+
滤波电容 C1
+
桥式整流器 IN4007×4
电容器C3 实验单元电路
+
滤波电容 C2
电容器C4
1K电位器
4
三、实验原理
直流电源是能量转换电路,将220V(或380V)50Hz 的交流电转换为直流电。
改变电压值 通常为降压
半波整流
交流变脉 动的直流
全波整流
减小脉动
1) 负载变化输出电 压基本不变; 2) 电网电压变化输 出电压基本不变。。
2020/5/11
13
四、实验内容
1、整流滤波电路测试
S
220V ~
Ui
0V
A
IN 4007×4
6V
10V
14V U2
17V
U2
0V
+
+ C1 + RL
470uF 1K24Ω0Ω
1、按图接线,闭合S开关。将变压器14V输出端作为 整流电路输入电压U2,数字万用表交流电压档测量 并记录U2 。 2、RL=240Ω,不加滤波电容
1、按图接线, 取RL=240Ω 。 2、改变整流电路的输入电压Ui(模拟电网电压波动)
A、将变压器10V输出端作为整流电路输入电压Ui
数字万用表交流电压档测量并记录Ui 。
B、数将字变万压用器表14直V输流出电端压作档为测整量流并电记路录输Uo入。电压Ui ,测量并记录 Ui ,Uo,方法同A C、将变压器17V输出端作为整流电路输入电压Ui ,测量并记录 Ui ,U0,方法同A
A、连接240Ω(8W)负载电阻RL。 B、数字万用表直流电压档测量直流输出电压UL C、用示波器观察uL波形 3、RL=240Ω,加470μF滤波电容C1 .重复2步骤并填 表 4、RL=1KΩ,加470μF滤波电容C1 .重复2步骤并填 表
数据和波形记录 (U2= V)
交直流电压档测量
2020/5/11
止 。 2020/5/11
2U2 uuDD24
t6Biblioteka 三、实验原理—桥式整流电路
u
3.
1. 电路结构
a
T +
D4
~ u1
u2
– D3
io
2U2
O
D1
+
uo
D2 RL
uo
–
2U2
b
uD
2. 工作原理
u2负半周时:
二极管D2、D4 导通, D1、D3 截
止 。 2020/5/11
2U2
io,
uuDD24 uuDD13
输出电流变化量之比;稳压系数定义为:当负载保持不变时输出电压 的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。即
RO
ΔU O ΔI O
UI
常数
ΔU O
S
UO
ΔU I
U I RL 常数
本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压器W7812,它的主要 参数有:输出直流电压 Uo=+12V,输出电流 L:0.1A,M:0.5A,电 压调整率 10mV/V,输出电阻 R0=0.15Ω,输入电压UI的范围15~ 17V 。因为一般UI要比 U0大3~5V ,才能保证集成稳压器工作在线 性区。
S
220V ~
Ui
IN
OUT
0V
IN 4007×4
A B C 1 7812 2
m A
6V
GND 3
1kΩ
10V
U1
14V U2
17V
C1 ++ +470uF
C3
C2++
RL
0.33uF 47uF C4 0.1uF
Uo
240Ω
0V
1
3
2
三端式稳压器7812
实验线路
注:桥式整流器、 滤波电容具有电
极性
负载电阻
三、实验原理—电容滤波电路
若变压器和整流电路的内阻较大时
充电不是很小,充电速度不够快。
输出电压平均值会减小
负载的影响
uO
当RL减小时
2U
放电时间常数 = RLC 越小
输出电压平均值越低
O C
越大,RL越大2,
τ放电将t 越大,曲线越平滑,脉动越小。
2020/5/11
10
三、实验原理—集成线性稳压电路
三端集成稳压器11
三、实验原理—集成线性稳压电路
(2)基本应用
将输入端接整流滤波电路的输出,将输出端接 负载电阻,构成串类型稳压电路。
保护二极管,使Co不
通过稳压器放电
消除高频噪声 抵销长线电感效应,
消除自激振荡
2020/5/11
12
三、实验原理—主要性能指标
稳压电源的主要性能指标有输出电压UO,最大负载电流IOM,输出 电阻RO,稳压系数(电压调整率)S,纹波电压等。输出电阻RO定义为: 当输入电压UI保持不变时,由于负载变化而引起的输出电压变化量与
工作原理
充电
由于压差小,放电速度 与正弦波下降速度相似
按指数规律下降
当 u2 uC 时,有一对二极管导通,对电容充电。 由于变压器内阻和二极管导通电阻小, 充电很小。
当 u2 uC 时,所有二极管均截止,电容通过RL放电,放电 RLC。
滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。
2020/5/11
9
在分析电源电路时要特别注意的两个问题:允许电网 电压波动±10%,且负载有一定的变化范围。
2020/5/11
5
三、实验原理—桥式整流电路
1. 电路结构
a
T +
D4
~ u1
u2
– D3
b
2. 工作原理
u2 正半周时:
io
D1
+
D2 RL
uo
–
u23. 工作波形
2U2
O
t
uo
2U 2
uD
t
二极管D1、D3 导通, D2、D4 截
直流稳压电源
2020/5/11
一、实验目的
1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。 2 、了解三端集成稳压器的应用及特性。
2020/5/11
2
二、准备知识
三端式稳压器7812
变压器
电容器 C3 、C4
桥式整流器 滤波电容 C1、C2
负载电阻
1K电位器
模拟电子技术实验箱
2020/5/11
3
二、准备知识
14
四、实验内容
2、集成稳压器电路性能测试-稳压系数S的测量
S
220V ~
U
0V
6V
10V Ui
14V
17V
1N 4007 4 ~
IN
OUT
W 7812
GND
+ C1
C3
470μF 0.33μF
+ C2 C4
100μF 0.1μF
注:UL用数字万用 表直流电压档测量
RL 240Ω
Uo
0V
~
注:U2用数字万用 表交流电压档测量
iD
O iiDD13 iiDD24
工作波形
t
t t
t
7
三、实验原理—桥式整流电路
4、输出电压及输出电流的平均值
U O(AV)
1 π
π 0
2U2 sin td( t)
UO(AV) 2
2U 2 π
0.9U2
IO(AV)
UO(AV) RL
0.9U2 RL
2020/5/11
8
三、实验原理—电容滤波电路