浙大版電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告18直流穩(wěn)壓電源

1、專業(yè)： 應(yīng)用生物科學(xué) 姓名： 學(xué)號(hào)：_ _日期： 地點(diǎn)： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 電工電子學(xué)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)老師： 實(shí)驗(yàn)名稱： 直流穩(wěn)壓電源 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握單相半波及橋式整流電路的工作原理。2.觀察幾種常用濾波電路的效果。3.掌握集成穩(wěn)壓器的工作原理和使用方法。二、主要儀器設(shè)備1.XJ4318型雙蹤示波器。2.DF2172B型交流毫伏表。3.MS8200G型數(shù)字萬用表。4.MDZ2型模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱。5.單級(jí)放大、集成穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)板。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.單相整流、濾波電路取變壓器二次側(cè)電壓15V擋作為整流電路的輸入電壓U2，并實(shí)測U2的值。負(fù)載電阻RL=240，完成表18-1所給各電路的連接和測量。(注

2、：以下各波形圖均在示波器DC擋測得)表18-1 (RL=240，U2=13.5V)電路圖測量結(jié)果計(jì)算值UL/VuL波形6.227.31.174 14.082.60.185 16.200.610.038 15.450.440.028 11.895.70.479 16.301.30.080 16.960.970.057 16.160.1830.011 2.集成穩(wěn)壓電路(1)取變壓器二次側(cè)電壓15V擋作為整流電路的輸入電壓U2，按圖18-2連接好電路，改變負(fù)載電阻值RL，完成表18-2的測量。(注：以下各波形圖均在示波器DC擋測得)圖18-2 整流、濾波、穩(wěn)壓電路表18-2 (U2=14V)負(fù)載測量

3、結(jié)果RL/UL/VIL/mAuL波形11.980.004024011.970.0080.05012011.950.020.100(2)取負(fù)載電阻RL=120不變，改變圖18-2電路輸入電壓U2(調(diào)變壓器二次側(cè)抽頭)，完成表18-3的測量。(注：以下各波形圖均在示波器DC擋測得)表18-3 (RL=120)變壓器抽頭測量結(jié)果U2/VUL/VuL波形9V擋8.27.530.07512V擋10.6310.500.115V擋13.211.970.00218V擋15.912.000.0016四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)1.根據(jù)表18-1結(jié)果，討論單相半波整流電路和橋式整流電路輸出電壓平均值UL和輸入交流電壓有效值U2之

4、間的數(shù)量關(guān)系。表18-1中各電路圖UL與U2比值如下(其中U2=13.5V)：編號(hào)12345678電路圖UL/V6.2214.0816.215.4511.8916.316.9616.16UL/U20.461.041.201.140.881.211.261.20由此可見，對(duì)于不同電路，在相同的U2下，UL是不同的。下面分開討論單相半波整流電路(即14號(hào))和橋式整流電路(58號(hào))：單相半波整流電路：根據(jù)上述數(shù)據(jù)可見，在不加電容時(shí)UL=0.46U2；而加入不同電容后分別為UL=1.04U2、UL=1.20U2，可見比值有所提高；加入兩電容且之間加有電阻后，UL=1.14U2，比值與只加一個(gè)電容的區(qū)別

5、不大。橋式整流電路：據(jù)上表數(shù)據(jù)，不加電容時(shí)UL=0.88U2；而加入不同電容后分別為UL=1.21U2、UL=1.26U2，可見比值也有所提高；加入兩電容且之間加有電阻后，UL=1.20U2，可見與只加一個(gè)電容的差異不大。將單相半波和橋式兩種整流電路作比較，可發(fā)現(xiàn)在不加電容時(shí)，兩電路的UL/U2比相差較大，而加入電容后，以及加入兩電容且之間加有電阻后，該比值都比較接近，但橋式整流電路比單相半波整流電路的值稍大。2.根據(jù)表18-1結(jié)果，總結(jié)不同濾波電路的濾波效果。單相半波整流電路：按順序比較四種電路，可見隨著電路的改進(jìn)輸出波形越來越趨于平緩，比較交流分量也可看出，交流分量逐漸趨于0，可見整流濾波

6、的效果越來越好。但比較UL可以看出，只加一個(gè)電容的電路比不加電容的數(shù)值要高，但加入兩電容并之間加有電阻后，UL值反而有所降低，但差別并不大。因此對(duì)于一般要求的電路，選擇第4種電路是最好的，整流好且輸出電壓損失較小。橋式整流電路：按順序比較四種電路，可見情況與單相半波整流電路類似，隨著電路的改進(jìn)輸出波形越來越趨于平緩，交流分量也逐漸趨于0，因而整流濾波的效果越來越好。同樣，只加一個(gè)電容的電路比不加電容的數(shù)值要高，在加入兩電容并之間加有電阻時(shí)比只加一電容的輸出電壓略低，但相差不大。因此在實(shí)際使用時(shí)最后一種電路也是較優(yōu)的選擇。比較單相半波整流電路和橋式整流電路可見，后者比前者濾波效果略好，但由于其所

7、用元件較前者多，實(shí)際應(yīng)用時(shí)成本會(huì)略高，因此用于實(shí)際情況時(shí)應(yīng)綜合考慮所需要求再選擇整流方式。3.根據(jù)表18-2和18-3結(jié)果，分析集成穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓性能。從表18-2可以看出，即使負(fù)載電阻大范圍變化，輸出電壓都會(huì)基本保持不變，都基本穩(wěn)定在12V左右，可見，在此種情況下，只改變負(fù)載電阻對(duì)輸出電壓幾乎沒有影響，因此此電路穩(wěn)壓性能非常好。從表18-3可以看出，當(dāng)其他條件不變而只改變輸入電壓幅值時(shí)，在輸入電壓小于15V時(shí)，輸入電壓對(duì)輸出電壓的影響很大。由圖可見雖然在9V和12V的輸入電壓下輸出電壓都有一定的波動(dòng)性，此時(shí)整流效果不好，且幅值會(huì)隨輸入電壓的大小而變化；當(dāng)輸入電壓在15V以上時(shí)，輸出電壓波形圖為

8、一條水平直線，且穩(wěn)定在12V，此時(shí)整流效果很好，且幅值不再隨輸入電壓大小而變化。因此實(shí)際應(yīng)用時(shí)，必須有足夠大的輸入電壓，才能使該集成穩(wěn)壓器工作正常。五、心得體會(huì)本次實(shí)驗(yàn)通過對(duì)各種整流濾波電路的測量研究，使我們較好地觀察了幾種常用濾波電路的效果，并能更好地結(jié)合理論，掌握其工作原理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析可以使我們知道何種條件下會(huì)出現(xiàn)怎樣的情況，這對(duì)實(shí)際應(yīng)用是非常有幫助的。此次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多而不繁，需要仔細(xì)連好各電路并耐心記錄相應(yīng)波形圖。為方便操作，在做表18-1的電路時(shí)，可以按照如下順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：12348765，這樣在改變電路時(shí)只需改變幾根導(dǎo)線即可，省去了很多時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)效率。另外，在畫波形圖時(shí)務(wù)必要記錄幅值軸和時(shí)間軸的坐標(biāo)單位，作出的波形圖才算完整，便于后續(xù)分析。下面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性作一簡要分析。根據(jù)課本上相關(guān)理論知識(shí)，可知對(duì)于這類電路，理論上UL0.9U2，而根據(jù)“實(shí)驗(yàn)總結(jié)1”里的UL/U2比可見，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是UL=0.88U2；而對(duì)于這類電路，理論上UL1.2U2，而實(shí)際實(shí)驗(yàn)