内容正文:
2.2 线路的安装与调试
《简单电子线路装接与维修》(劳保版)
同步精品课堂—中职专业课
学习目标
电路装接技能
仪器仪表使用
电路调试与分析
能根据双电源固定型稳压电源原理图,正确识别并安装电源变压器、整流二极管、三端稳压器等元器件,规范完成搪锡、插装、焊接流程,确保布局合理、导线横平竖直、焊点光亮无虚焊。
熟练使用万用表检测元器件性能(如二极管极性、电容充放电),能通过示波器观察输出电压波形,准确读取并记录关键点参数(如变压器次级电压、稳压器输入输出电压)。
掌握双电源电路调试步骤,能通过测量空载电压、带载内阻判断电路性能,分析并排除常见故障(如无输出、电压波动大),理解稳压原理及滤波电容对波形的影响。
课前导入
同学们,大家是否遇到过这样的问题:家里的音响突然音质失真,或者电子设备电源适配器发烫罢工?其实,这些故障常与稳压电源性能失效有关。今天我们就来破解双电源稳压的奥秘 —— 以实验室的双电源固定型稳压电源为例,它能输出 ±12V 稳定电压,广泛应用于工控设备和通信电路。首先,我们要像组装精密钟表一样,将电源变压器、整流二极管、CW7812/CW7912 稳压器等元件精准安装在实验板上,每一根导线的走向都要横平竖直,焊点要像焊点要像宝石一样光亮饱满。
稳压电源的组成框图如图所示。
稳压电路的组成
电源变压器T
电源变压器T 的作用是将220 V 电网电压变换为整流电路所要求的交流电压值。
整流电路
整流二极管V1~V4 构成单相桥式整流电路,它的作用是将交流电压变换为脉动直流电压。
滤波电容C1
它的作用是将脉动的直流电变换为平滑的直流电。
稳压电路
稳压电路的作用是使直流电源的输出电压稳定,基本不受电网电压或负载变动的影响。
双电源固定型稳压电源的工作原理
双电源固定型稳压电源原理图如图所示。它能输出正负两组电压,其中电源 变压器要求带中心抽头,分别经过桥式整流、滤波,再利用三端稳压器稳压,输出±12 V 两组电压。
一、实训目的
1.能正确安装稳压电源(双电源固定)。
2.能正确测量稳压电源电路参数。
二、主要实训器材的认识
工具及材料清单见表
任务实施
三、实训内容
1. 双电源固定型稳压电源的安装
2. 双电源固定型稳压电源的调试
(1)双电源固定型稳压电源的调试要求和方法
元器件安装完毕,一定要认真检查,切忌贸然通电。检查时,先用目测,即仔细查看有无错接、虚焊之处;再用万用表检测,用万用表检测时,先测量变压器一次侧两端(即电源插头两导体间)的直流电阻,再分别测量各电压输出端与地之间的直流电阻。如电阻为0,表明电路有故障,不能通电。通电后,注意观察有无异常现象发生,如冒烟、有烧焦气味、元器件发热烫手等。如 发现异常现象,应立即拉断电源,然后查找故障。若无异常现象,就可用万用表按下列步 骤测量电压:
1)测量变压器的次级交流电压U₂。
2)测量正负输出对地的直流电压。
(2)双电源固定型稳压电源电路各关键点参数的测量
3. 技能训练成绩评定
任务实施
四 、综合评价
评价考核分四个等级:A(100~90)、B(89~75)、C(74~60)、D(59~0),综合评价表见表。
任务实施
随堂练习
1.简述双电源固定型稳压电源中滤波电容的作用及选型原则。
答案:滤波电容(如 C1=2200μF)用于将桥式整流后的脉动直流电转为平滑直流,减小纹波。选型时需考虑容量(容量越大滤波效果越好)和耐压(≥输出电压 1.5 倍,如 50V 耐压适用于 ±12V 电路),同时并联小容量电容(如 C2=0.1μF)滤除高频干扰。
2.通电后双电源无输出,可能的故障原因有哪些?
答案:①电源变压器初级或次级绕组断路;②整流二极管虚焊或极性接反;③滤波电容短路;④三端稳压器引脚接错(如输入输出反接);⑤保险丝熔断或开关接触不良。需逐段检测元件连接及电阻值,重点排查电源通路和元件极性。
课堂练习
1.双电源固定型稳压电源的变压器需具备( )
A. 单绕组
B. 中心抽头
C. 高压输出
D. 无要求
答案:B
解析:中心抽头变压器用于提供对称交流电压,经桥式整流后分别产生正负电源输入,是双电源电路的核心部件。
课堂练习
2.整流二极管 IN4004 的作用是( )
A. 降压
B. 滤波
C. 稳压
D. 将交流电转为脉动直流电
答案:D
解析:桥式整流电路利用二极管单向导电性,将变压器输出的交流电转为单向脉动直流电,为后续滤波和稳压提供基础。
课堂练习
3.CW7812 的输出电压为( )
A. -12V
B. +12V
C. 0V
D. 24V
答案:B
解析:CW78×× 系列为正电压输出,后缀数字表示输出值,如 7812 输出 + 12V,7912 输出 - 12V。
课堂练习
答案:B
解析:电解电容 C1 通过充放电平滑脉动直流,减小电压波动,其容量越大,滤波效果越显著,但过大容量可能导致启动电流冲击。
4.滤波电容 C1 的主要作用是( )
A. 稳定电压
B. 滤除纹波
C. 放大信号
D. 限制电流
课堂练习
5.安装三端稳压器时,需加装( )
A. 散热片
B. 保险丝
C. 电感
D. 继电器
答案:A
解析:稳压器工作时会产生热量,加装散热片可降低温度,避免因过热导致性能下降或损坏,尤其带载时散热至关重要。
课堂练习
6.通电前需用万用表测量( )
A. 输出端对地电阻
B. 电容容量
C. 元件颜色
D. 导线长度
答案:A
解析:测量输出端对地电阻可排查短路故障,若电阻为 0Ω,说明电路存在击穿或接反问题,需排除后再通电。
课堂练习
7.示波器观察正常输出波形应为( )
A. 正弦波
B. 方波
C. 平滑直流
D. 锯齿波
答案:C
解析:双电源经滤波稳压后,输出应为纹波极小的平滑直流,示波器显示一条直线或轻微波动的水平线。
课堂练习
8.带载测试时,输出电压波动应( )
A. >10%
B. <5%
C. >20%
D. 无要求
答案:B
解析:正常稳压器带载时电压波动应≤5%,若波动过大,可能是滤波电容失效或稳压器性能不良。
课堂练习
9.导线转角工艺要求为( )
A. 锐角
B. 直角
C. 圆角
D. 任意角度
答案:B
解析:直角转角可避免导线应力集中和空间占用,符合电子装接工艺规范,确保电路板整洁美观。
课堂练习
10.负电源输出由( )实现
A. CW7812
B. CW7912
C. 二极管
D. 电阻
答案:B
解析:CW79×× 系列专门用于输出负电压,与 78 系列配合构成双电源,如 7912 输出 - 12V,与 7812 的 + 12V 形成对称供电。
课堂练习
11.双电源固定型稳压电源由电源变压器、整流电路、______和稳压电路组成。
答案:滤波电路
解析:滤波电路(电容)是稳压电源的关键环节,位于整流之后、稳压之前,用于平滑直流电压。
课堂练习
12.整流二极管应选用______类型(填 “普通” 或 “稳压”)。
答案:普通
解析:整流二极管(如 IN4004)利用单向导电性完成整流,无需稳压特性,与稳压二极管功能不同。
课堂练习
13.三端稳压器的三个引脚分别为输入端、输出端和______。
答案:接地端
解析:三端稳压器通过接地端形成电流回路,78 系列接地端为中间引脚,79 系列接地端为最右侧引脚。
课堂练习
14.搪锡的目的是清除引线______,提高可焊性。
答案:氧化层
解析:元器件引线长期暴露易氧化,搪锡可去除氧化层,确保焊点牢固,避免虚焊。
课堂练习
15.空载时,稳压器输入电压应比输出电压高______V 以上。
答案:3
解析:如 7812 输入需≥15V(输出 12V),确保调整管工作在放大区,实现稳定调压。
课堂练习
16.示波器垂直灵敏度开关(V/div)用于调节______轴每格电压值。
答案:Y(垂直)
解析:V/div 旋钮决定 Y 轴刻度,例如设为 5V/div 时,每格代表 5V,用于测量波形峰峰值。
课堂练习
17.带载内阻计算公式为 r=______。
答案:(U 空载 - U 带载)/I 带载
解析:通过空载与带载电压差及负载电流计算内阻,反映电源带载能力,内阻越小性能越好。
课堂练习
18.安装散热片时,需与稳压器紧密接触并涂抹______。
答案:导热硅脂
解析:导热硅脂可填充接触面空隙,增强散热效率,防止稳压器因高温失效。
课堂练习
19.若输出电压为 0V,可能是______或稳压器引脚接反。
答案:保险丝熔断
解析:保险丝熔断会导致电源断路,或稳压器输入输出接反导致内部击穿,均会造成无输出。
课堂练习
20.工艺规范要求焊点引脚留头长度小于______mm。
答案:1
解析:过长引脚易引发短路,剪脚留头<1mm 可确保焊点整洁安全,符合电子装接标准。
课后作业
绘制双电源电路装接流程图,标注关键检测点电压值。
设计 ±9V 双电源电路,计算所需变压器次级电压和滤波电容容量。
课堂小结
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