|
1、掌握串联直流稳压电源的电路构成及特点。 2、学会测试比较器的方法。 二、实验器材 1、示波器 2、数字万用表 3、双踪示波器 4、元器件：比较器、三极管，基准电压等耗材一批 原理简介： 直流稳压电源由变压器、整流、滤波、稳压四部分组成，其原理框图如图（1）所示。 
交流电压U1(220V,50Hz)经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2，经单向整流电路得到脉动电压U3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压U4.但这样的直流输出电压还会随交流电网电压波动或负载变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。图（2）（3）（4）串联起来加上保护电路就组成具有放大环节的串联型稳压电路图。 
市电经变压器变压后变为低压交流电，通过整流器（四个二极管组成）整流后变为直流信号，但此时的直流信号纹波特别大，无法直接应用于电路之中，因此输出端会加滤波电容减小纹波。 
加上波滤电容只能粗略地改善纹波，受市电电压变化、负载变化等多方面因素影响，输出电压仍然不够稳定。因此利用PWM原理控制三极管导通占空比以便动态补偿输出电压达到稳定目的。 
输出电压通过分压后与基准电压进行比较，比较器的输出状态控制着三极管的导通与截止，从而保证输出电压的稳定。 脉冲宽度调制 脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。 脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。 设计一个输出电压可调的串联直流稳压电源，将220V/ 50HZ的交流电经电压变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路后转变为9~15V的直流稳压电源。 总电路如图： 
220V电压径流桥式整流电路，输出9.62V电压。  
整流电路将220V交流电转变为脉动直流电。波形如下： 
脉动直流电经过电容滤波，将信号变为较平整的直流电。 波形如下： 
稳压电路： 
在稳压电路中，则是用晶体三极管来代替可变电阻R，利用负反馈的原理，以输出电压的变化量控制三极管集射极间的电阻值，以维持输出电压的基本不变。 最简单的串联型稳压电路。晶体管T在电路中起电压调整作用，故称调整管，因它与负载是串联联接的，故称串联型稳压电路。图中D1与R组成硅稳压管稳压电路，给晶体管基极提供一个稳定的电压，叫基准电压UZ 。R又是晶体管的偏流电阻，使晶体管工作于合适的工作状态，由电路可知 UL = Ui - UCE UBE = UB - UE = UZ - UL 该电路的稳压原理如下：当输入电压Ui 增加或负载电流 IL减小，使输出电压UL 增大时，则三极管的UBE减小，从而使IB、IC都减小，UCE 增加（相当于RCE增大）结果使UL基本不变。这一稳压过程可表示为： Ui↑（或IL↓）→UL↑→UBE↓→IB↓→IC↓→UCE↑→UL↓ 同理，当Ui减小或IL增大，使UL减小时，通过与上述相反的调整过程，也可维持UL 基本不变。 从放大电路的角度看，该稳压电路是一射极输出器（RL接于T的射极），其输出电压UL 是跟随输入电压UB ＝UZ变化的，因UB 是一稳定值，故UL 也是稳定的，基本上不受Ui 与IL 变化的影响。 该稳压电路，由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管，其控制作用较小，所以，稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路，把输出电压的微小变化加以放大，再去控制调整管，其稳压性能便可大大提高，这就是带放大环节的串联型稳压电路。 
电压经过稳压电路，变为8.956V电压。 
调整R2可改变负载两端的电压。经过稳压电路后转变为9~15V的直流稳压电源。无论输入电压怎样变化，稳压电路都稳定在9~15V范围内。 
串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源,稳压电路是指输入端输入的电压已经是直流电压,通过稳压电路使输出的直流工作电压Vo稳定在一数字上,而不随输入电压和负载变化而变化。稳压电路的种类较多,常见的有三种。 1.硅稳压二级管稳压电路; 2.串联调整管稳压电路; 3.开关型稳压电路。 串联稳压电路主要工作在线性状态,因此调整管的功耗大.很多情况下调整管的损坏系因其功耗过大发热所致,所以计算调整管的最大功耗是选择调整管的关键。 直流稳压电源电路图： 
电阻Ri、R2和电位器RP串联组成的分压器构成信号取样电路，将输出电压Uo的变化情况按一定的分压比取出一部分，提供给比较放大器与基准电压随时进行比较。电阻R3与稳压二极管VZ组成一个基准电压源，保证比较放大三极管VT2的发射极电压保持稳定，并以此电压作为衡量输出电压乩高低的标准。限流电阻飓为稳压二极管VZ提供适当的稳定工作电流，使之工作在稳定电压范围内。比较放大管VT2及其集电极负载电阻R4构成比较放大电路。取样电压与基准电压分别加到三极管VT2的基极与发射极，两电压之间的差值（称为误差电压）Ube2被三极管VT2放大后送到调整三极管VT1的基极，通过对三极管VT1基极屯流的控制来调整稳压电路的输出直流电压。 串联型直流稳压电源电路是通过改变调整三极管的导通程度来达到稳定输出电压的目的。调整三极管进行调整的程度既受调整管本身放大倍数的影响，又受控制信号大小的影响。 图示串联型稳压电路，除了变压、整流、滤波外，稳压部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压V0变化时，取样电路将输出电压V0的一部分馈送回比较放大器和基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管集—射极间的电压，补偿V0的变化，从而维持输出电压基本不变。
全部资料51hei下载地址：
串联稳压电路.zip
(2.37 MB, 下载次数: 37)
| 
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
收藏
淘帖
顶
踩
