直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計.ppt

直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計,第一部分 設(shè)計性能及指標 第二部分 實驗內(nèi)容及要求 第三部分 實驗原理 第四部分 實驗測試數(shù)據(jù) 第五部分 在調(diào)試過程中所遇到的問題,一：設(shè)計性能及指標,1：電壓可調(diào)范圍2-15v； 2：過流保護2A； 3：紋波系數(shù)小于0.01:； 4：電壓調(diào)整率小于0.01； 5：電流調(diào)整率小于0.01； 6：在1-2A下至少穩(wěn)定工作10分鐘 。,二：實驗內(nèi)容及要求,（1）按題目要求設(shè)計電路，畫出電路圖。 （2）組裝、調(diào)試設(shè)計電路，擬定實驗步驟，測試設(shè)計指標。若測試結(jié)果不滿足設(shè)計指標，重新調(diào)整電路參數(shù)，使之達到設(shè)計指標要求。 （3）寫出設(shè)計、安裝、調(diào)試、測試指標全過程的設(shè)計報告。 （4）總結(jié)完成該實驗題目的體會。,三：實驗原理,1：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：實驗原理,三：實驗原理,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，還是會隨交流電網(wǎng)電壓的波動或負載的變動而變化。在對直流供點要求比較高的場合，還需要使用穩(wěn)壓電路，保證輸出直流電壓更加穩(wěn)定。,三：實驗原理,串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理圖如下,三：實驗原理,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：實驗原理,基準環(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)射極提供一個穩(wěn)定的基準電壓UZ 。,三：實驗原理,比較放大環(huán)節(jié)： 由T2、R4組成，R4為T2的集電極負載電阻。比較放大器對取樣電壓UF和基準電壓UZ的差值進行放大，去控制T1的基極。,三：實驗原理,調(diào)整環(huán)節(jié)： 由基極偏置電阻R4及調(diào)整管組成。實際它是一個射極輸出器調(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)整管T1與負載是串聯(lián)的，故稱為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。,三：實驗原理,2：實驗電路圖如下：,四：實驗測試數(shù)據(jù),1：紋波的測量數(shù)據(jù),（1）R=11歐姆,R=6.6歐姆,在R=11歐姆時的紋波圖：,在R=11歐姆時的紋波系數(shù)為：,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)計要求,2：電壓調(diào)整率的測量數(shù)據(jù),電壓調(diào)整率Sv：是指負載不變時，電網(wǎng)電壓的相對變化量與由此引起的輸出電壓的相對變化量。,R=12.3歐姆時,R=24歐姆,其電壓調(diào)整率為：,R=12.3歐姆時 Sr= 7.13% R=24歐姆時 Sr=6.03%,3：電流調(diào)整率的測量數(shù)據(jù)：,電流調(diào)整率SI：是指輸入電壓不變而負載變化時，負載電流IO在規(guī)定的范圍內(nèi)變化而引起的輸入電壓的相對變化量。 其數(shù)據(jù)如下： 空載時輸出電壓為15v,電流調(diào)整率為 SI=1.4% 4：其最大電流為1.97A。 5：輸出電壓范圍為2.78-15v。,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，為了保護電路，將限流電阻放大為1歐姆，這樣電路中的電流相對較小，便于直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試工作；但是在空載時直流穩(wěn)壓電源的輸出為15v，但接負載時，輸出電壓會隨負載的變化而變化，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)壓電源的輸出相對穩(wěn)定。,五：在調(diào)試過程中所遇到的問題,在測試中發(fā)現(xiàn)，當接入的負載比較大時，直流穩(wěn)壓電源的輸出相對穩(wěn)定，但當負載為5歐姆左右時，輸出電壓會急劇下降，造成這一現(xiàn)象應(yīng)該是負載太小，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,當輸出電壓最低時，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)定的長時間工作，接一個15v的風扇，但在整流濾波后電壓為28v，所以要接一個分壓電阻，但流過電阻的電流較大，普通的金屬膜電阻功率太小，電阻發(fā)熱嚴重，不能長時間工作，所以選用20W的水泥電阻。,五：在調(diào)試過程中所遇