直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)

1、 n第一部分 n設(shè)計(jì)性能及指標(biāo)n第二部分n實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求n第三部分n實(shí)驗(yàn)原理 n第四部分n實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù) n第五部分n在調(diào)試過程中所遇到的問題 一：設(shè)計(jì)性能及指標(biāo)一：設(shè)計(jì)性能及指標(biāo)n1：電壓可調(diào)范圍2-15v；n2：過流保護(hù)2a；n3：紋波系數(shù)小于0.01:；n4：電壓調(diào)整率小于0.01；n5：電流調(diào)整率小于0.01；n6：在1-2a下至少穩(wěn)定工作10分鐘 。二：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求二：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求n（1）按題目要求設(shè)計(jì)電路，畫出電路圖。n（2）組裝、調(diào)試設(shè)計(jì)電路，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)試設(shè)計(jì)指標(biāo)。若測(cè)試結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，重新調(diào)整電路參數(shù)，使之達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。n（3）寫出設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、測(cè)試指標(biāo)全過

2、程的設(shè)計(jì)報(bào)告。n（4）總結(jié)完成該實(shí)驗(yàn)題目的體會(huì)。三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理n1：穩(wěn)壓電源的組成原理 直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成，其組成框圖如下：三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理n電網(wǎng)供給的交流電壓u1（220v，50hz）經(jīng)電源變壓器降壓后，得到符合電路需要的交流電壓u2，再用濾波器濾去其交流分量，就可得到比較平直的直流電壓u3。但這樣的直流輸出電壓，還是會(huì)隨交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)或負(fù)載的變動(dòng)而變化。在對(duì)直流供點(diǎn)要求比較高的場(chǎng)合，還需要使用穩(wěn)壓電路，保證輸出直流電壓更加穩(wěn)定。三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理 n串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理圖如下 三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理n

3、取樣環(huán)節(jié)： 由r1、r2和rp組成的分壓電路。它將輸出電壓u0的變化取回一部分uf（稱取樣電壓）送到比較放大器的基極。三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理n基準(zhǔn)環(huán)節(jié)： 由限流電阻r3和穩(wěn)壓管dz組成，為比較放大器t2的發(fā)射極提供一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓uz 。三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理n比較放大環(huán)節(jié)： 由t2、r4組成，r4為t2的集電極負(fù)載電阻。比較放大器對(duì)取樣電壓uf和基準(zhǔn)電壓uz的差值進(jìn)行放大，去控制t1的基極。三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理n調(diào)整環(huán)節(jié)： 由基極偏置電阻r4及調(diào)整管組成。實(shí)際它是一個(gè)射極輸出器調(diào)整管t1起電壓調(diào)節(jié)作用，其c，e極間的管壓降uce1受比較放大器誤差電壓的控制，由于起電壓調(diào)節(jié)作用的調(diào)整

4、管t1與負(fù)載是串聯(lián)的，故稱為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。三：實(shí)驗(yàn)原理三：實(shí)驗(yàn)原理2：實(shí)驗(yàn)電路圖如下：t1220:24d11n5408gd21n5408gd31n5408gd41n5408gc13.3mfc23.3mfr11.2kled1r212kv1220 vrms 50 hz 0 q2tip3055gq3tip41cq4bc182bpr40.2r61.2kq52sc1815c347fr747r81kkey=a0 %r9220c447fd61n4680gndr5510四：實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)四：實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)n1：紋波的測(cè)量數(shù)據(jù) （1）r=11歐姆歐姆uo(v) 2.772.933.33.84.45.26.37.7

5、u（mv） 0.540.70.62 0.62 0.70.80.740.78i（a） 0.280.290.33 0.38 0.450.530.640.78uo(v) 8.59.410.1 11.2 12.213.314.414.6u（mv） 0.911.11.41.62.532i（a） 0.850.951.01 1.12 1.211.331.521.57r=6.6歐姆歐姆uo(v)2.753.13.644.294.756u（mv） 0.50.60.70.740.780.740.80.9i（a） 0.390.440.510.570.610.670.720.85uo(v)6.57.48.14910.

6、311.713.513.9u（mv） 0.8511.11.23.423.54.5i（a） 0.931.11.141.31.451.651.931.97在在r=11歐姆時(shí)的紋波圖：歐姆時(shí)的紋波圖：在在r=11歐歐姆時(shí)的紋姆時(shí)的紋波系數(shù)為：波系數(shù)為：n有表可知，其最大紋波電壓為3毫伏，所以其最大紋波系數(shù)為r=0.003/15=0.02% 小于0.01，符合設(shè)計(jì)要求2：電壓調(diào)整率的測(cè)量數(shù)據(jù)：電壓調(diào)整率的測(cè)量數(shù)據(jù)n電壓調(diào)整率sv：是指負(fù)載不變時(shí)，電網(wǎng)電壓的相對(duì)變化量與由此引起的輸出電壓的相對(duì)變化量。r=12.3歐姆時(shí)歐姆時(shí)ui(v) 160170180190200uo(v) 11.0611.1511.

7、2111.2711.31ui(v) 210220230240250uo(v) 11.3511.3911.4111.4511.47 r=24歐姆歐姆ui(v)160170180190200uo(v)11.2411.2911.3211.3711.40ui(v)210220230240250uo(v)11.4311.4611.4911.5111.54其電壓調(diào)整率為：其電壓調(diào)整率為：nr=12.3歐姆時(shí) sr= 7.13%nr=24歐姆時(shí) sr=6.03%3：電流調(diào)整率的測(cè)量數(shù)據(jù)：電流調(diào)整率的測(cè)量數(shù)據(jù)：n電流調(diào)整率si：是指輸入電壓不變而負(fù)載變化時(shí)，負(fù)載電流io在規(guī)定的范圍內(nèi)變化而引起的輸入電壓的相對(duì)

8、變化量。n其數(shù)據(jù)如下：n空載時(shí)輸出電壓為15vv（o） 14.8314.7614.7514.71i(a) 0.690.820.850.95v（o）14.6914.6614.6514.61i(a) 0.991.111.151.25n電流調(diào)整率為 si=1.4% n4：其最大電流為1.97a。n5：輸出電壓范圍為2.78-15v。五：在調(diào)試過程中所遇到的問題五：在調(diào)試過程中所遇到的問題 在剛開始焊接與調(diào)試過程中，為了保護(hù)電路，將限流電阻放大為1歐姆，這樣電路中的電流相對(duì)較小，便于直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試工作；但是在空載時(shí)直流穩(wěn)壓電源的輸出為15v，但接負(fù)載時(shí)，輸出電壓會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，穩(wěn)壓效果不好。但把限流電阻變?yōu)?.2歐姆，其效果變化顯著，穩(wěn)壓電源的輸出相對(duì)穩(wěn)定。 五：在調(diào)試過程中所遇到的問題五：在調(diào)試過程中所遇到的問題n在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)接入的負(fù)載比較大時(shí)，直流穩(wěn)壓電源的輸出相對(duì)穩(wěn)定，但當(dāng)負(fù)載為5歐姆左右時(shí)，輸出電壓會(huì)急劇下降，造成這一現(xiàn)象應(yīng)該是負(fù)載太小，接近與導(dǎo)線，電路直接短路。五：在調(diào)試過程中所遇到的問題五：在調(diào)試過程中所遇到的問題n當(dāng)輸出電壓最低時(shí)，大部分電壓加在調(diào)整管兩端，造成調(diào)整管發(fā)熱，為了使調(diào)整管能夠穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間工作，接一個(gè)15v的風(fēng)扇，但在整流濾波后電壓為28v，所以要接一個(gè)分壓電阻，但流過電阻的電流較大，普通的金屬膜電阻功率太小