项目二 组装直流稳压电源（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（科学出版社）

项目二、组装直流稳压电源 任务一、安装串联型稳压电源 任务二、安装三端集成稳压电源 任务分析 直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，电网供给的交流电压UI(220V,50Hz)经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压，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。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。通过本任务的学习，能够识读简单串联型稳压电路的电路图；能够制作串联型稳压电路；能够对稳压电路测试。 任务一、安装串联型稳压电源 知识1 直流稳压电源的组成及各部分作用 由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几伏至几十伏，而交流电网提供的220V电压相对较大，因此电源变压电路的作用就是对电网电压进行降压。另外也起到将直流电源与电网隔离的作用。整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单向的脉动电压。滤波电路的作用就是对整流电路输出的脉动电压中的交流成分进行滤除，从而得到纹波成分很小的直流电压。经过整流滤波后的电压接近于直流电压，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，因此，稳压电路的作用就是对输出电压进行稳压，从而保证输出直流电压的基本稳定。 直流稳压电源的类型可分为并联型、串联型及开关型 知识2 直流稳压电源的性能指标 直流稳压电源的技术指标可分为两大类：一类是特性指标，反映稳压电源工作特性的参数，如输出电流、输出电压及电压调节范围等 另一类是质量指标，反映稳压电源性能优劣的参数，包括稳压系数、输出电阻、纹波电压、温度系数等 特性指标 （1）最大输出电流IOmax 对于简单稳压二极管稳压电路，IO max取决于稳压管最大允许工作电流。串联式稳压电路和开关式稳压电路的IOmax取决于调整管的最大允许耗散功率和最大允许工作电流。 （2）输出电压UO和电压调节范围 对于简单二极管稳压电路，UO=UZ且是不可调节的，而有些场合则需要使用输出电压可调的电源。一般直流稳压电源的输出范围可以从0V起调，且连续可调。 （3）保护特性 直流稳压电源必须设有过流保护和电压保护电路，防止负载电流过载或短路以及电压过高时，对电源本身或负载产生危害。 质量指标 （1）稳压系数Sr 稳压系数是指输出电压的相对变化量和输入电压的相对变化量之比，用来表征电源的稳压性能。 （2）输出电阻Ro 输出电压变化量和负载电流变化量之比，定义为输出电阻。 （3）温度系数ST 单位温度变化所引起的输出电压变化就是稳压值的温度系数或称温度漂移。 （4）纹波电压U 在额定工作电流的情况下，输出电压中交流分量总和的有效值称为纹波电压U。显然，这些参数值越小越好。 知识3 简单串联型直流稳压电路 1.电路组成 2.工作原理 由三极管和稳压管组成简单的直流稳压电路如图所示 三极管在电路中起电压调节作用，称为调整管。因为它与负载RL串联，故称为串联型稳压电路。分两种情况分析稳压过程： （1）当输入电压Ui波动而负载不变时： Ui↑→Uo↑→Ube（＝Uz－Uo）↓→Ic↓→Uce↑→Uo↓ （2）当输入电压Ui不变而负载变化时： RL↓→Uo↓→Ib↑→Uce↓→Uo↑ 简单串联型稳压电路虽能在一定程度上稳定输出电压，但是当输出电压变化较小时，如果用它直接去控制调整管的基极，对调整管的控制作用就不明显，稳压效果也不理想。为了提高稳压效果，通常采用具有放大环节的串联型稳压电路 知识4 具有放大环节串联型稳压电路 1．电路组成 2．工作原理 具有放大环节的串联型稳压电路方框图如图所示，由调整管、比较放大电路、取样电路和基准电压四部分组成，其中取样电路的作用是将输出电压的变化取出，并反馈到比较放大器。比较放大器则将取样回来的电压与基准电压比较放大后，去控制调整管，由调整管调节输出电压，使其得到一个稳定的电压。 具有放大环节的串联型稳压电路原理图如图所示。当负载RL不变，而电网电压上升或负载输出电流下降导致输入电压UI增大时，输出电压UO有增大趋势，通过取样电阻的分压使比较放大管的基极电位UB2上升，因比较放大管的发射极电压不变（UE2=UZ），所以UBE2也上升，于是比较放大管导通能力增强，UC2下降，调整管导通能力减弱，调整管V1集射之间的电阻RCE1增大，调整管压降UCE1上升，使输出电压UO下