1、實驗四直流穩(wěn)壓電源一、實驗目的1、研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。2、研究集成穩(wěn)壓器的特點和性能指標的測試方法。二、實驗原理電子設備一般都需要直流電源供電。這些直流電除了少數(shù)直接利用干電池和 直流發(fā)電機外，大多數(shù)是采用把交流電（市電）轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷闹绷鞣€(wěn)壓電源。圖1直流穩(wěn)壓電源框圖直流穩(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，其原理框 圖如圖1所示。電網(wǎng)供給的交流電壓 Ui（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,然后由整流電路變換成方向不變、 大小隨時間變 化的脈動電壓U3,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 uio但這

2、樣的直流輸出電壓，還會隨交流電網(wǎng)電壓的波動或負載的變動而變化。 在對直流供電要求較高的場合，還需要使用穩(wěn)壓電路，以保證輸出直流電壓更加 穩(wěn)定。圖2是由分立元件組成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的電路圖。其整流部分為單相橋 式整流、電容濾波電路。穩(wěn)壓部分為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，它由調(diào)整元件（晶體管 Ti）;比較放大器丁2、R;取樣電路R、R2、RW,基準電壓Dw R和過流保護電路 T3管及電阻R、R、R等組成。整個穩(wěn)壓電路是一個具有電壓串聯(lián)負反饋的閉環(huán) 系統(tǒng)，其穩(wěn)壓過程為：當電網(wǎng)電壓波動或負載變動引起輸出直流電壓發(fā)生變化時， 取樣電路取出輸出電壓的一部分送入比較放大器，并與基準電壓進行比較，產(chǎn)生的誤差信號經(jīng)T2放大

3、后送至調(diào)整管Ti的基極，使調(diào)整管改變其管壓降，以補償 輸出電壓的變化，從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。Ui0.334Ri 300R 5*2.7KIN47357l>,圖2串聯(lián)型穩(wěn)壓電源實驗電路隨著半導體工藝的發(fā)展，穩(wěn)壓電路也制成了集成器件。由于集成穩(wěn)壓器具有 體積小，外接線路簡單、使用方便、工作可靠和通用性等優(yōu)點，因此在各種電子 設備中應用十分普遍，基本上取代了由分立元件構(gòu)成的穩(wěn)壓電路。集成穩(wěn)壓器的種類很多，應根據(jù)設備對直流電源的要求來進行選擇。 對于大多數(shù)電子儀器、設 備和電子電路來說，通常是選用用聯(lián)線性集成穩(wěn)壓器。而在這種類型的器件中， 又以三端式穩(wěn)壓器應用最為廣泛。W7800 W7900

4、系列三端式集成穩(wěn)壓器的輸出電壓是固定的，在使用中不能 進行調(diào)整。W7800g列三端式穩(wěn)壓器輸出正極性電壓，一般有 5V、6V、9V、12V、 15V、18V、24V七個檔次，輸出電流最大可達1.5A （加散熱片）。同類型78M 系列穩(wěn)壓器的輸出電流為0.5A, 78L系列穩(wěn)壓器的輸出電流為 0.1A。若要求負 極性輸出電壓，則可選用 W7900系列穩(wěn)壓器。圖3為W7800系列的外形和接線圖。它有三個引出端輸入端（不穩(wěn)定電壓輸入端）標以“1”輸出端（穩(wěn)定電壓輸出端）標以“3”公共端標以“2”除固定輸出三端穩(wěn)壓器外，尚有可調(diào)式三端穩(wěn)壓器，后者可通過外接元件對 輸出電壓進行調(diào)整，以適應不同的需要。本

5、實驗所用集成穩(wěn)壓器為三端固定正穩(wěn)壓器 W7812它的主要參數(shù)有：輸出 直流電壓Uo= +12V,輸出電流L:0.1A , M:0.5A,電壓調(diào)整率10mV/V,輸出電 阻Ro= 0.15 Q,輸入電壓U的范圍1517V。因為一般U要比Uo大35V , 才能保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)。n O 匚 o- W7flxx|圖3 W7800系列外形及接線圖圖4是用三端式穩(wěn)壓器 W7812構(gòu)成的單電源電壓輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的實驗電路圖。其中整流部分采用了由四個二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆），型號為2W06攸KBP306）,濾波電容G、G一般選取幾百幾千微法。當穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠時，在輸入

6、端必須接入電容器C3（數(shù)值為0.33 nF）,以抵消線路的電感效應，防止產(chǎn)生自激振蕩。輸出端電容G（0.1 pF）用以 濾除輸出端的高頻信號，改善電路的暫態(tài)響應。圖4由W781講勾成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源、實驗設備與器件2、雙蹤示波器4、 直流電壓表1、可調(diào)工頻電源3 、交流毫伏表端穩(wěn)壓器 W7812 W7815 W79155 、 直流毫安表6電阻器、電容器若干四、實驗內(nèi)容1、整流濾波電路測試按圖5連接實驗電路。取可調(diào)工頻電源電壓為16V,作為整流電路輸入電壓U2oAIN4007X4圖5整流濾波電路1）取R= 1KQ ,不加濾波電容，測量直流輸出電壓 UL,并用示波器觀察U2和UL波形，記入表12）取R=1KQ , C= 470畫，重復內(nèi)容1）的要求，記入表13）取R = 2KQ , C= 470 f ,重復內(nèi)容1）的要求，記入表1表 1 U 2=16V電曜多形式UL (V)U2 (V)Ul波形RL=1KQ、rW-l 0J-Vtt01RL=1KQ1 AC=47CfttRL=2KQ_ nC=470ftt每次改接電路時，必須切斷工頻電源。在觀察輸出電壓Ul波形的過程中，“Y軸靈敏度”旋鈕位置調(diào)好以后，不 要再變動，否則將無法比較各波形的脈動情況。2、直流穩(wěn)壓電源電路測試按圖6連接實驗電路，取可調(diào)工頻電源14