《实用电工电子》模块5直流稳压电源(3)

2019-08-30 11:31

Uo?Ra?RbRbUZ

用电位器RP即可调节输出电压Uo的大小,但Uo必定大于或等于UZ。

(3)比较放大单元。由V2和R4构成的直流放大器组成,其作用是将取样电压UF与基准电压UZ之差放大后去控制调整管V1。

(4)调整单元。由工作在线性放大区的功率管Vl组成,Vl的基极电流IB1受比较放大电路输出的控制,它的改变又可使集电极电流IC1和集、射电压UCEl改变,从而达到自动调整稳定输出电压的目的。

当电网电压波动时,若电网电压升高,引起输出电压U0增加时,取样电压UF相应增大,使V2管的基极电流IB2和集电极电流IC2随之增加,V2管的集电极电位UC2下降,因此Vl管的基极电流IB1下降,IC1下降,UCE1增加,U0下降,从而使U0保持基本稳定。 这一自动调压过程可表示如下

Ui↑→Uo↑→UF↑→UBE2↑→IB2↑→IC2↑→UCE2↓→UBE1↓→IB1↓→UCE1↑→Uo↓

若电网电压下降,串联型稳压电路的自动稳压过程则与上述过程相反。 当负载变动时,若负载电阻减小,串联型稳压电路的自动稳压过程为

RL↓→Uo↓→UF↓→UBE2↓→IB2↓→IC2↓→UCE2↑→UBE1↑→IB1↑→UCE1↓→Uo↑

若负载电阻增大,串联型稳压电路的自动稳压过程则与上述过程相反。

【巩固练习】

习 题 五

5-1 设一半波整流电路和一桥式整流电路的输出电压平均值和所带负载大小完全相同,试问两个整流电路中整流二极管的电流平均值和最高反向电压是否相同?

5-2如果要求某一单相桥式整流电路的输出直流电压为36V,直流电流为1.5A,试选择合适的二极管。

5-3欲得到输出直流电压U0=50V,直流电流I 0=160mA的电源,问应采用哪种整流电路?画出电路图,并计算电源变压器的容量(计算U2和I2),选定相应的整流二极管(计算二极管的平均电流ID和承受的最高反向电压UDRM)。

5-4 在图5-1所示电路中,已知RL=8KΩ,直流电压表V2的读数为110V,二极管的正向

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压降忽略不计,求:

(1)直流电流表A的读数;(2)整流电流的最大值;(2)交流电压表V1的读数。

图5-1 习题5-4的图 图5-2 习题5-5的图

5-5图5-2所示电路为单相全波整流电路。已知U2=10V,RL=100Ω。

(1)求负载电阻RL上的电压平均值U0与电流平均值I0,在图中标出u0、i0的实际方向。 (2)如果VD2脱焊,U0、I0各为多少? (3)如果VD2接反,会出现什么情况?

(4)如果在输出端并接一滤波电解电容,试将它按正确极性画在电路图上,此时输出电压U0约为多少

5-6单相桥式整流、电容滤波电路,已知交流电流f=50Hz,要求输出直流电压和输出直流电流分别为U0=30V,I0=150mA,试选择二极管及滤波电容

5-7在图5-3所示桥式整流电容滤波电路中,U2=20V,RL=40Ω,C=1000uF,试问: (1)正常时U0为多大?

(2)如果电路中有一个二极管开路, U0又为多大?

(3)如果测得U0为下列数值,可能出现了什么故障?①U0=18 V:②U0=28 V:③U0=9 V。

图5-3 习题5-7的图 图5-4 习题5-8的图

5-8 图5-4所示桥式整流电路,设u2?2U2sin(?t)V,试分别画出下列输出电压uAB的波形。

(1) S1、S2、S3打开,S4闭合; (2)S1、S2闭合,S3、S4打开; (3)S1、S4闭合、S2、S4打开; (4) S2、S4闭合、S1、S3打开;

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(5) S1、S2、S4闭合,S3打开; (6) S1、S2、S3、S4全部闭合。

自测题五

1、单相半波整流脉动直流电压平均值为

A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U2 2.、单相桥式整流脉动直流电压平均值为

A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U2 3.、单相桥式整流电容滤波时的输出电压平均值为

A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U2 4.、单相半波整流电容滤波时的输出电压平均值为

A、0.45U2 B、0.9U2 C、U2 D、1.2U2 5、直流稳压电源一般由哪一种组成?

A、整流电路、滤波电路、稳压电路、贮能电路 B、电源变压器、滤波电路、贮能电路、稳压电路 C、滤波电路、整流电路、贮能电路、电源变压器 D、电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路

6、在通常情况下,改变串联型稳压电源的输出幅度是通过调整哪个来实现的

A、调整管的放大倍数 B、比较放大器的放大倍数 C、取样电路中的电位器 D、基准电路的稳压值

7、在串联型稳压电路中,取样电路电阻器的温度系数越小,其输出电压受温度的影响

A、越小 B、越大 C、成正比增大 D、与温度系数无关 8、利用半导体的什么特性可实现整流

A、双向导电 B、稳压 C、贮能 D、单向导电 9、利用电抗元件的什么特性实现滤波

A、单向导电 B、贮能 C、变频 D、电压不能突变 10、串联型直流稳压电路的调整管必须工作在什么状态

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A、导通 B、饱和 C、放大 D、开关 11、单相半波整流电容滤波电路,输出的电压波形是

A、锯齿波 B、尖脉冲 C、脉动直流电 D、正弦交流电 12、用于整流的二极管型号是

A、2AP9 B、2CW14C C、2CZ52B D、2CK84A

【实践项目】

项目7串联稳压电源的安装与测试

一、学习任务

最终目标: 掌握串联稳压电源的安装和调试

促成目标: 1、了解单相桥式整流、电容滤波电路的特性

2、掌握串联型稳压电源主要技术指标的测试方法 3、掌握元件参数的选择方法

二、相关知识

图1是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。TR为变压器,把220V的正弦电压变化为12V的正弦电压,D1~D4组成桥式整流电路,C1为滤波电容,UC1=1.2U2。T1、T2组成的复合管为调整管,R3和DZ为基准电压,R1、R2、RW为取样网络,T3为比较放大电路。

图1

稳压电源的主要性能指标

1、输出电压U0和输出电压调节范围 U0?R1?RP?R2R2?RP?(UZ?UBE3)调节RW可以改变输出电压U0。

2、输出电阻ro

输出电阻ro定义为,当输入电压Ua(稳压电路输入)保持不变,由于负载变化而引起的

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输出电压变化量与输出电流变化量?Io之比,即

r0??U0?I0|U?常数a

3、稳压系数S(电压调整率)

稳压系数定义为,当负载保持不变,输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比,即:S=?U0/U0?U1/U1|R?常数L

由于工程上常把电网电压波动±10%作为极限条件,因此也有将此时输出电压的相对变化?Uo/Uo作为衡量指标,称为电压调整率。 三、预习与思考

1、焊接注意事项

2、输出电压U0的计算方法 3、当电压上升时稳压过程 4、当负载增加时稳压过程

5、接上负载RL与不接负载RL,电压变化是否明显? 6、DZ断路;短路;接反时输出电压变化情况?

7、在桥式整流电路中,能否用双踪示波器同时观察u2和uL波形,为什么?

8、在桥式整流电路中,如果某个二极管发生开路、短路或反接三种情况,将会出现什么问题?

9、怎样提高稳压电源的性能指标(减小S和ro)? 四、项目设备 名 称 双踪示波器 电子管毫伏表 直流电压表、毫安表 数字万用表 数 量 1 1 1 1 备 注 电路板、电烙铁、变压器、二极管、电解电容、电阻、三极管等 五、项目实施

组织形式:5人为一小组,推选一位组长。 1、安装焊接步骤和方法

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