直流稳压电源/充电器的设计与制作实训指导书
一、实训目的
通过制作此电路,让学生了解电子产品的生产试制过程,训练学生的动手能力,培养工程实践观念。

二、实训要求
1、认真分析电路图，说明每个元件的名称和作用。

2、对元件进行认真检测，熟悉检测方法。

3、绘制印刷电路板图，要求元件分布合理。

4、按照安装工艺安装元件。

5、调试电路使之达到设计指标。

三、实训步骤
1、检测元件。

2、设计制作电路板。

3、元件安装焊接。

4、焊接连接导线。

5、电路进行自检和互检。

6、通电检查。

7、指标检测和调试。

四、直流稳压电源/充电器电路简介
本电路可将220v市电电压转换成3—6v直流稳压电源,可作为收音机等小型电器的外接电源,并可对1—4节镍镉或镍氢电池进行恒流充电,性能优于市售一般直流电源及充电器,具有较高的性价比和可靠性,是一种用途广泛的实用电路。

1. 主要性能指标
(1).输入电压:AC:--220V
输出电压(直流稳压):分三档(即: 3v. 4.5v .6v)（分立件式）,各档误差为10%。

输出电压为5V或6V（集成电路式：7805或7806）。

(2).输出电流(直流): 额定值150mA,最大300mA（分立件式）。

输出电流为300—500毫安（集成电路式，不加散热片）。

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(3).过载.短路保护,故障消除后自动恢复。

(4).充电稳定电流:60mA( 10%)可对1~4节5号镍铬电池充电,充电时间10~12小时。

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2. 电路工作原理
产品电原理图见附图（分立件式）所示。

变压器T及二极管V1~V4、电容C1构成典型桥式整流、电容滤波电路,后面电路若去掉R1及LED1,则是典型的串联稳压电路(参见《模拟电子技术基础》童诗白主编，高等教育出版社出版)。

其中LED2兼做电源指示及稳压管作用，当流经该发光二极管的电流变化不大时其正向压降较为稳定（约为1.9V左右,但也会因发光管的规格不同而有所不同,对同一种LED则变化不大）,因此可作为低电压稳压管来使用。

R2及LED1组成简单过载及短路保护电路,LED1兼做过载指示。

输出过载(输出电流增大)时，R2上压降增大,当增大到一定数值后LED1导通,使调整管V5、V6的基极电流不再增大,限制了输出电流的增加,起到限流保护作用。

K1为输出电压选择开关,K2为输出电压极性变换开关。

V8、V9、V10及其相应元器件组成三路完全相同的恒流源电路,以V8单元为例,LED3在该处兼做稳压及充电指示双重作用，V11可防止电池极性接错。

通过电阻R8的电流(即输出电流)可近似的表示为：
其中:I0——输出电流；
Ube——T4的基极和发射极间的压降（约0.7V）；
UZ——LED3上的正向压降，取1.9V。

由公式可见I0主要取决于Uz的稳定性,而与负载无关,所以实现了恒流特性。

由上式可知,改变R8即可调节输出电流,因此本产品也可改为大电流快速充电方式(但大电流充电影响电池寿命),或减小电流即可对7号电池进行充电。

当增大输出电流时可在V8的C—E极之间并接一电阻(电阻值约数十欧)以减小V8的功耗。

3、产品生产工艺
印制板的制作
本产品有A、B两块印制电路板，B板为成品板，A板作为实习自制板（也有成品板）。

（1）.设计
根据电原理图自行设计，设计原则及方法可参考实习教材。

（2）.制做
参见实习教材中印制板制作。

印制板的安装
（1）.元器件测试
全部元器件安装前必须进行测试。

（2）.印制电路板A的焊接,注意二极管、三极管、电解电容的极性。

（3）.印制电路板B的焊接：
a. 按电路中的实际位置，将开关K1、K2从元件面插入，且必须装到底。

b. 发光二极管LED1—LED5的焊接高度有一定要求，要求发光管顶部距离印制板高度为13.5～14mm，保证让5个发光管露出机壳2mm左右，且排列整齐。

要注意发光二极管的颜色和极性。

也可先不焊LED,待LED插入B板后装入机壳调好位置后再焊接。

c. 将15线排线的一端与印制板上的序号为1~15焊盘依次顺序焊接。

排线的两端必须先进行镀锡处理后方可焊接，长度要适当。

左右两边各5根线（即：1～5、11～15）分别依次剪成均匀递减的形状。

再将排线中的所有线段分开至两条水平虚线处，并将15根排线的两头剥去线皮约2mm～3mm，然后把每个线头的多股线芯绞合后镀锡（不能有毛刺）。

d. 焊接十字插头线CT2，注意：十字插头有白色标记的线必须焊在有X标记的焊盘上。

焊接开关K2旁边的短接线J9。

（4）.以上步骤全部完成后，按图进行检查，正确无误后，待整机装接。

4. 整机装配工艺
(1) 装接电池夹的正极片和负极弹簧。

a. 正极片凸面向下，将J1、J2、J3、J4、J5五根导线分别焊在正极片凹面焊接点上（正极片的焊点处应先镀锡）。

b. 安装负极弹簧（即塔簧），在距塔簧第一圈起始点5mm处镀锡。

分别将J6、J7、J8三根导线与塔簧焊接。

（2）电源线连接
把电源线CT1焊接至变压器交流220V输入端。

注意：两接点用热缩套管绝缘，热缩套管上后须加热两端，使其收缩固定。

（3）焊接A板与B 板以及变压器上的所有连线。

a变压器副边引出线焊接至A板的T-1、T-2。

b B板与A 板用15线排线对号按顺序焊接。

（4）焊接印制板B与电池片间的连线。

将J1、J2、J3、J6、J7、J8分别焊接在B板的相应点上。

（5）装机入壳
上述安装完成后，检查安装的正确性和可靠性，然后按下述步骤插入机壳。

a. 将焊好的正极片先插入机壳的正极片插槽内,然后将其弯曲90度。

注:为防止电池片在使用中掉出,应注意焊线牢固,最好一次性插入机壳。

b. 将塔簧插入槽内,焊点在上面.在插左右两个塔簧前应先将J4、J5两根线焊接在塔簧上后再插入相应的槽内。

c. 将变压器副边引出线放入机壳的固定槽内。

d. 用M2。

5的自攻钉固定B板两端。

5、检测调试
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A和B 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。

通电检测
（1）电压可调功能的检查：在十字头输出端测输出电压（注意电压表极性），所测电压应与面板指示相对应。

拨动开关K1，输出电压应相应变化（与面板标称值误差在10%为正常），并记录该值。

（2）极性转换功能的检查：按面板所示开关K2位置，检查电源输出电压极性能否转换，应与面板所示位置相吻合。

（3）带负载能力的检查：用一个47Ω/2W以上的电位器作为负载，接到直流电压输出端，串接万用表500mA档。

调电位器使输出电流为额定值150mA；用连接线替下万用表，测此时输出电压（注意换成电压档）。

将所测电压与（1）中所测值比较各档电压下降均应小于0。

3V
（4）过载保护功能的检查：将万用表DC500mA挡串入电源负载回路，逐渐减小电位器阻值，面板指示灯A应逐渐变亮，电流逐渐增大到一定数时（大于500毫安）不再增大，则保护电路起作用。

当增大阻值后A指示等熄灭，恢复正常供电。

注意：过载时间不可过长，以免烧坏电位器。

（5）充电功能的检测：用万用表DC250mA（或数字表200mA档）作为充电负载代替被充电电池，LED3~LED5应按面板指示位置相应点亮，电流值应为60mA（误差为10%），注意表笔不可接反，也不得接错位置，否则没有电流。