電工電子實訓項目化教程課件：晶體管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源組裝與調試

晶體管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源

組裝與調試學習目標知識目標1.認識晶體管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源電路中的元件，能說出元件名稱、型號、作用；2.了解電路組成，會估算可調電壓輸出，會分析電路工作原理；3.學會安裝電路，能夠使用萬用表測量相關參數(shù)，調試電路的功能。能力目標1.能說出晶體管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源電路的元件符號以及元件作用、會識別管腳；2.會使用Multisim軟件繪制并仿真晶體管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源電路功能；3.具備完成晶體管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源電路安裝、測量以及調試的能力；4.培養(yǎng)學生線上使用職教云、抖音、微信等在線課程平臺的能力。思德目標1.培養(yǎng)學生養(yǎng)成自覺遵守安全及技能操作規(guī)程和認真負責，精心操作的工作習慣；2.培養(yǎng)學生團隊合作意識。任務描述：

任務描述隨著社會的發(fā)展，人們生活中伴隨著各種各樣的電子產品,這些電子產品的極大豐富，同時也帶來了電源的應用需求。

本節(jié)任務三極管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電源就是一種直流電源，既可以輸出穩(wěn)定電壓又可以調整輸出電壓大小。知識準備

如圖，來自電網(wǎng)的交流電經(jīng)過幾個步驟，可以轉變成平滑的直流電，直流穩(wěn)壓電源電路由

、

、

、

構成。直流穩(wěn)壓電源框圖電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路1.認識直流穩(wěn)壓電源組成框圖（1）電源變壓器：將電網(wǎng)的工頻交流電轉變成直流電源所需要的電壓值。（2）整流電路：將大小和方向都變化的交流電變?yōu)閱我环较虻拿}動直流電。（3）濾波電路：將脈動直流電中的交流成分濾掉，轉變?yōu)槠交闹绷麟?。?）穩(wěn)壓電路：使直流電源的輸出電壓穩(wěn)定，消除電網(wǎng)電壓波動或者負載變化對輸出電壓的影響。直流穩(wěn)壓電源框圖1.認識直流穩(wěn)壓電源組成框圖（1）整流電路：電路中VD1-VD4構成了橋式整流電路，當輸入交流電壓u2為正半周期時，整流二極管VD1、VD4導通，當輸入交流電壓u2為負半周期時，整流二極管VD2、VD3導通。此時輸入電壓u2的正弦波型轉變成脈動直流電波形。2.認識三極管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電路（2）濾波電路：電路中采用電容C1實現(xiàn)電容濾波，電容器在電路中與后端負載并聯(lián)連接，電容器作為一個儲能元件可以在整流波形上升期充電，下降期放電，放電的速度遠低于波形下降的速度，從而使波形減少波動趨于平滑，達到濾波的目的，電容濾波就是一個削峰填谷的過程。2.認識三極管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電路

（3）穩(wěn)壓電路：電路中穩(wěn)壓電路為可調穩(wěn)壓電路，輸出電壓在一定范圍內可以調整，可以分為取樣電路、基準電路、比較放大電路、調整電路。2.認識三極管串聯(lián)可調穩(wěn)壓電路

（1）取樣電路：電阻R3、R4和電位器RP構成取樣電路，輸出電壓加載在R3、RP和R4上面，三個元件構成了串聯(lián)關系。3.認識穩(wěn)壓電路組成（2）基準電路：穩(wěn)壓管Vz與電阻R2組成基準電路，電阻R2為穩(wěn)壓管的限流電阻，由于穩(wěn)壓管的工作特性，在反向擊穿區(qū)，穩(wěn)壓管的電流變化很大的情況下，穩(wěn)壓管的兩端的電壓基本不變。3.認識穩(wěn)壓電路組成（3）比較放大電路：三極管VT2和電阻R1構成比較放大電路，三極管VT2的基級連接取樣電路，發(fā)射極連接基準電路。3.認識穩(wěn)壓電路組成（4）調整電路：由大功率三極管VT1、電阻R1組成調整電路，與負載構成串聯(lián)關系，整流濾波以后的總電壓是基本不變的，通過調整三極管的壓降就可以改變負載電壓。3.認識穩(wěn)壓電路組成電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路4.三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成電源變壓器取樣電路基準電路比較放大電路調整電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路4.三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成

（1）取樣電路：電阻R3、R4和電位器RP構成取樣電路，三個元件構成了串聯(lián)的關系，在忽略VT2基極電流的情況下，流過三個電阻的電流相等，故RP與電阻R3、R4構成分壓關系。取樣電壓與輸出電壓的關系為：。注意：忽略三極管VT2基極電流的前提是基極電流相對于流過R3、R4電流可忽略不計。5.分析穩(wěn)壓電路（2）基準電路：穩(wěn)壓管Vz與電阻R2組成基準電路，電阻R2為穩(wěn)壓管的限流電阻，由于穩(wěn)壓管的工作特性，在反向擊穿區(qū)，穩(wěn)壓管的電流變化很大的情況下，穩(wěn)壓管的兩端的電壓基本不變。穩(wěn)壓管的陰極連接三極管VT2的發(fā)射極，保證了VT2發(fā)射極的電壓穩(wěn)定不變。uz（V）Iz(mA)0正向特性反向特性△UzABIzminIzmax5.分析穩(wěn)壓電路（3）比較放大電路：三極管VT2和電阻R1構成比較放大電路，三極管VT2的基極連接取樣電路，發(fā)射極連接基準電路。三極管VT2的發(fā)射結壓降（）,決定了三極管VT2的導通情況，控制流過VT2的集電極電流，此電流同時也流過電阻R1，電流越大，電阻R1兩端的壓降越大。5.分析穩(wěn)壓電路

（4）調整電路：整流濾波以后的總電壓是基本不變的，通過調整三極管VT1的壓降就可以改變負載電壓。三極管VT1工作在放大狀態(tài)，管壓降

的大小是隨著基級電壓

的變化而變化的。5.分析穩(wěn)壓電路

（4）調整電路：三極管VT1工作在放大狀態(tài)，管壓降

的大小是隨著基級電壓

的變化而變化的，基級電壓越大，三極管壓降越小，輸出電壓越高。5.分析穩(wěn)壓電路↑→↑→↑→↑→↑→

↓↑↓→（當輸入電網(wǎng)電壓升高，負載電阻不變時，穩(wěn)壓過程）6.分析電路調節(jié)原理由取樣電路可知，取樣電壓與輸出電壓的關系為

，變換公式即可得到輸出電壓與取樣電壓的關系為：7.分析估算輸出電壓大小由比較放大電路可知取樣電壓和基準電壓的關系：

。

帶入公式

可得：

。

7.分析估算輸出電壓大小任務實施分類名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量工具電工工具電烙鐵、鑷子、吸錫器、驗電筆、螺釘旋具（一字和十字）電工刀、尖嘴鉗等套1儀表萬用表MF47型或自定塊1示波器XC4320型臺11.任務準備分類名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量電子元件萬能板5cm×7cm塊1整流二極管1N4007個4穩(wěn)壓管1N4732（4.7V）個1發(fā)光二極管紅色LED個1晶體管8050個1晶體管9013個1電容1000μF/25V個1電容100μF/25V個1電阻1KΩ個2電阻510Ω個3電位器1KΩ個1輔助材料焊錫絲0.8mm

若干松香

若干連接導線

若干1.任務準備Multisim仿真要求以及數(shù)據(jù)記錄表7-1仿真電路數(shù)據(jù)記錄測量點VABVCOVDOVEO（范圍）VFO（范圍）記錄電壓（V）

1.任務準備1.焊接步驟（1）根據(jù)元件明細表配齊元件并檢測；（2）清除元件引腳處的氧化層；（3）考慮元件在萬能板上的整體布局；（4）根據(jù)接線圖將元件從左到右焊接在萬能板上；（5）檢查焊接正確與否，是否有虛焊、漏焊。2.注意事項（1）整流二極管、發(fā)光二極管、電解電容等元件需要區(qū)分極性注意管腳的次序，注意區(qū)分晶體管管腳順序；（2）按照接線圖焊接，不能出現(xiàn)虛焊漏焊現(xiàn)象；（3）走線要求橫平豎直，不能走斜線板子上的走線要求貼板；（4）引入引出線或連接導線的線頭處長度不能超過1MM；（5）測量電壓時，須選擇適宜的量程而且注意交流與直流的區(qū)別，測直流時正負極不能接錯。2.線路安裝與調試3.安裝過程的安全要求（1）正確使用電烙鐵、螺絲刀、尖嘴鉗等工具，防止在操作過程中出現(xiàn)安全事故；（2）正確連接電源，以免短路或燒壞；（3）使用儀表帶電測量時，一定要按照儀表使用的安全規(guī)程進行。4.通電調試要求（1）上電之前檢查元件的走線是否正確；（2）檢查有極性的元件是否安裝正確；（3）使用工作臺上面的交流電輸出AC12V，接入電路中，并調試