電工學(xué)實(shí)驗(yàn)8整流、濾波及穩(wěn)壓電路

實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉單相半波、全波、橋式整流電路2、觀察了解電容濾波作用3、了解并聯(lián)穩(wěn)壓電路4、研究穩(wěn)壓電源的主要特性，掌握串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理。5、學(xué)會穩(wěn)壓電源的調(diào)試及測量方法。6、掌握直流穩(wěn)壓電源主要參數(shù)測試方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、穩(wěn)壓電源通常由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路幾部分組成，結(jié)構(gòu)框圖如下：實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路二、實(shí)驗(yàn)原理1、電源變壓器的作用是把220V電網(wǎng)電壓變換成符合整流電路所需的電壓。整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⒔涣麟娮儞Q成脈動的直流電。本實(shí)驗(yàn)采用單相橋式整流電路。濾波電路：整流電路輸出的電壓是脈動的，即含有直流分量，又有交流分量，經(jīng)過濾波電路后，可將大部分交流分量濾掉，從而使波形變得比較平滑的直流電壓。本實(shí)驗(yàn)采用電容器濾波。穩(wěn)壓電路：由于整流、濾波電路輸出的直流電壓穩(wěn)定性較差，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變化時輸出的電壓也隨之變化，采用穩(wěn)壓電路后，輸出電壓的穩(wěn)定程度將大為提高。本實(shí)驗(yàn)采用并聯(lián)穩(wěn)壓電路、串聯(lián)穩(wěn)壓電路、集成穩(wěn)壓器。實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路二、實(shí)驗(yàn)原理2、直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)（2）輸出電阻Ro是保持輸入電壓Ui不變時，輸出電壓的變化量△Uo

與輸出電流變化量△Io之比，即。Ro是穩(wěn)壓電源的另一個重要指標(biāo)，它表示電源驅(qū)動負(fù)載的能力接近理想電壓源的程度，其值越小越好，一般在。（3）最大輸出紋波電壓是指在輸出額定電流時，輸出紋波電壓的有效值。紋波越小，表示穩(wěn)壓性能越高，一般在毫伏數(shù)量級，經(jīng)特殊處理可做到μV數(shù)量級。3、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的組成及電壓調(diào)節(jié)圖13-1是串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)，它包括采樣電阻R1、R2，基準(zhǔn)電源Dz，電壓比較放大器T1，電壓調(diào)整管T2和濾波電容C1、C2及各種保護(hù)電路等三部分組成。實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路二、實(shí)驗(yàn)原理3、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的組成及電壓調(diào)節(jié)其輸出電壓Uo將跟隨T2的基極電位逐漸升高。當(dāng)Uo還小于Dz的擊穿電壓

時，T1射極電位UE1≈Uo。，T1的發(fā)射結(jié)處于反向偏置狀態(tài)，因此T1不導(dǎo)通，此時IC1=0。流過R3的電流全部注入T2的基極，促進(jìn)T2的進(jìn)一步導(dǎo)通，UCE2下降，Uo逐漸上升。直至Uo等于Dz的擊穿電壓而被擊穿使UE1穩(wěn)定不變，此時Uo進(jìn)一步增加將使UB1-UE1＞0.6V，T1導(dǎo)通。IC1的產(chǎn)生，此時電壓調(diào)節(jié)作用的開始。這時流過R3的電流為IR3=IB2＋I(xiàn)C1。當(dāng)由于某種原因使輸出電壓Uo降低時，U0↓UBE1↓→IC1↓→UB2↑→IB2↑→UCe2↓→U0↓。反之亦然。UE1不變實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2、橋式整流電路：實(shí)驗(yàn)電路如圖13-3所示,用示波器觀察UZ及UL的形。并測量UZ、UD、UL。圖13-3實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4、并聯(lián)穩(wěn)壓電路：實(shí)驗(yàn)電路如圖13-11所示。(1)電源輸入電壓不變,負(fù)載變化時電路的穩(wěn)壓性能。改變負(fù)載電阻RL使負(fù)載電流IL=1mA，5mA，10mA時，分別測量UL、UR、IL、IR，計(jì)算電源輸出電阻。(2)負(fù)載不變，電源電壓變化時電路的穩(wěn)壓性能。用可調(diào)的直流電壓變化模擬220V電源電壓變化，電路接入前將可調(diào)電源調(diào)到10V，然后調(diào)到圖13-5并聯(lián)穩(wěn)壓電路實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5、串聯(lián)穩(wěn)壓電路(1)靜態(tài)調(diào)試①按圖13-6接線，負(fù)載RL開路，既穩(wěn)壓電源空載。圖13-6實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5、串聯(lián)穩(wěn)壓電路(2)動態(tài)測量②測量穩(wěn)壓電源內(nèi)阻。穩(wěn)壓電源的負(fù)載電流IＬ由空載變化到額定值IＬ=100mA時，測

量輸出電壓UO的變化量即可求出內(nèi)阻。測量過程中，使Ui=9V保持不變。③測試輸出的紋波電壓。將圖13-6的電壓輸入端接到圖13-7的整流濾波電路輸出端（即接通A—a，B—b），在負(fù)載電流IＬ=100mA條件下，用示波器觀察穩(wěn)壓電源輸入輸出中的交流分量，描繪其波形。用晶體管毫伏表，測量交流分量的大小。

實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路二、實(shí)驗(yàn)原理2、直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)可分為兩種。一種是表示其基本特性的，稱為特性指標(biāo)，如允許的輸入電壓Ui、輸出電壓Uo、電壓調(diào)節(jié)范圍±△Uo和輸出的最大電流等。另一種是表示穩(wěn)壓電源質(zhì)量優(yōu)劣的質(zhì)量指標(biāo)，如穩(wěn)壓系數(shù)Sr、輸出電阻Ro、最大輸出紋波電壓等。各質(zhì)量指標(biāo)的定義是：（1）穩(wěn)壓系數(shù)Sr是在保持輸出電流Io不變的情況下，輸出電壓與輸入電壓相對變化量之比，即。Sr是表示穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓性能的最重要的指標(biāo)。一般。

實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路二、實(shí)驗(yàn)原理3、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的組成及電壓調(diào)節(jié)圖13-1是串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)，它包括采樣電阻R1、R2，基準(zhǔn)電源Dz，電壓比較放大器T1，電壓調(diào)整管T2和濾波電容C1、C2及各種保護(hù)電路等三部分組成。

因?yàn)樵诜€(wěn)壓電源主回路中電壓調(diào)整管T2是與負(fù)載RL串聯(lián)的，故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電源。電阻R3既是T1的集電極負(fù)載電阻，又是的基極偏流電阻。穩(wěn)壓電源的工作過程是：當(dāng)輸入端加電壓Ui時，由于T2、R3以及(R1+R2)∥RL構(gòu)成射極輸出器，圖13-1串聯(lián)式穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路二、實(shí)驗(yàn)儀器1、示波器2、數(shù)字萬用表3、直流毫安表三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、半波整流電路：實(shí)驗(yàn)電路如圖13-2所示,用示波器觀察UZ及UL的波形.并測量UZ、UD、UL。圖13-2實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3、電容濾波電路：實(shí)驗(yàn)電路如圖13-4所示。(1)當(dāng)RL=1K時，分別將不同的電容接入電路，用示波器觀察UL波形，用萬用表的電壓檔測量UL并記錄。(2)將RL=1K

改為150時，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。圖13-10電容濾波電路

實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4、并聯(lián)穩(wěn)壓電路：8V、9V、11V、12V，按表13-1內(nèi)容測量填表,并計(jì)算穩(wěn)壓系數(shù)。UiUL(V)IR(mA)IL(mA)10V8V9V11V12V表13-1實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5、串聯(lián)穩(wěn)壓電路(1)靜態(tài)調(diào)試②將電源調(diào)到9V，接到Ui端。再調(diào)電位器RP，使UO＝6V。測量各三極管的三個管腳對地的電壓。③調(diào)試輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。調(diào)節(jié)RP，觀察輸出電壓UO的變化情況。記錄UO的最大和最小值。(2)動態(tài)測量①測量電源穩(wěn)壓特性。使穩(wěn)壓電源處于空載狀態(tài)，調(diào)電源電位器，模擬電網(wǎng)電壓波動10%：即Ui由8V變到10V。測量相應(yīng)的△UO，根據(jù)計(jì)算穩(wěn)壓系數(shù)。實(shí)驗(yàn)8整流濾波及穩(wěn)壓電路共16頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!整流、濾波及穩(wěn)壓電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容5、串聯(lián)穩(wěn)壓電路（3）輸