1、实验八 直流稳压电源的设计与制作,请到讲台签到 请对号入座,欢迎进入电子技术实验室,模拟电子技术实验,实验目的,1、学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。2、掌握稳压电源的主要性能参数及其测试方法。,模拟电子技术实验,性能指标要求,输出电压： V=+3+9V， Vo=+3+6V（0.2V）， 最大输出电流：Iomax=800mA， Iomax=20mA 纹波电压：Vop-p10mV， 稳压系数：Sv 310-3,模拟电子技术实验,性能指标,最大输出电流Iomax 稳压电源正常工作的输出最大电流，通常工作电流IoIomax或者输出端与地短路时损坏稳压器。 输出电压V
2、o 稳压电源的输出电压 纹波电压Vop-p 叠加在输出电压Vo上的交流分量 稳压系数 指在负载电流、环境温度不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化,模拟电子技术实验,设计实验报告要求,1、根据THM-3型模拟电路实验箱现有的基本硬件（如：变压器、整流桥、三端集成稳压器7815、7915、317、电阻、电容、开关等）设计出 “直流稳压电源” 的电路原理图。增加电位器：1k、4.7k、2.2k、47k； 2、阐述设计电路的工作原理及计算公式。 3、计算电路元器件参数并选择元器件规格。 4、在实验箱上构成实物，通过所测量的各种数据、波形等来验证自己所设计电路的正确性。 5、对全过程进
3、行总结。,模拟电子技术实验,性能指标测试方法,测试电路,注意：严禁使用可调电位器单独做负载！ 负载电阻可用固定电阻300以上 负载电阻也可用固定电阻和可调电位器串联，固定电阻不小于300 ,模拟电子技术实验,观察各级的工作波形,首先测量输出电压范围Vo=+3+6V（0.2V）， 然后观察各级的工作波形， 先观察稳压后的波形，带负载，用示波器DC档测试 去三端稳压器，带负载，用示波器测试滤波后的波形 去掉滤波电路，带负载，用示波器测试整流后的波形 去掉整流电路，带负载，用示波器测试变压器副边的波形 最后观察纹波的大小 用示波器观察或者毫伏表观察,模拟电子技术实验,性能指标的测量步骤,输出电压Vo
4、测量：使输出端的负载电阻RL=Vo/Io，交流输入电压为220V,电压表的测量值即为Vo。 最大输出电流Iomax测量：再使RL逐渐减小，直到Vo的值下降5%，此时电流表的读数即为最大输出电流Iomax（记下Iomax 后迅速增大RL，以减小稳压电源的功耗） 纹波电压测量Vop-p ：采用示波器观测纹波电压峰峰值Vop-p；也可以用交流毫伏表测量其有效值Vo，因为Vo不是正弦波，所以用有效值衡量其纹波电压存在一定误差。 稳压系数测量：先调节自耦变压器使输入电压Vi1=242V，测量此时对应的输出电压Vo1；在调节使Vi=198V，测量此时的输出电压Vo2；在调节Vi=220V，测量此时的输出电
5、压Vo，则稳压系数SV为,模拟电子技术实验,实验研究与思考,1. 集成稳压器的输入、输出端接电容的作用，试验证。 2. 适当增大负载电阻RL的值，测量SV是否发生变化。 3. 画出LM7805和LM7905组成的具有正负对称输出电压的稳压电路图。,模拟电子技术实验,设计方案,集成稳压器选择，确定电路形式 选可调式三端稳压器CW317(LM317) 特性参数为：Vo=1.237V Iomax=1.5A 最小输入输出电压差(Vi-Vo)min=3V 最大输入输出电压差(Vi-Vo)max=40V,CW317,Vi,Vo,+,-,-,+,Vi,Vo,adj,R1,Rp,Ci,Co,Cadj,D,1,
6、3,2,R1=240,模拟电子技术实验,设计方案,选择集成稳压器CW317，确定元件参数，选R1=240,(Rp)min=336，(Rp)max=1.49k 取(Rp)max=4.7k 电位器,CW317,Vi,Vo,+,-,-,+,Vi,Vo,adj,R1,Rp,Ci,Co,Cadj,D,1,3,2,R1=240,模拟电子技术实验,设计方案,电源变压器选择，根据电源功率确定,变压器副边输出功率,变压器效率为0.7，原边输入功率,为留有余地，变压器原边输入功率为20W,模拟电子技术实验,设计方案,集成稳压器选择，确定电路形式 选可调式三端稳压器CW7812(LM7812) 特性参数为：Vo=1
7、2V Iomax=1.5A 最小输入输出电压差(Vi-Vo)min=3V 最大输入输出电压差(Vi-Vo)max=40V,模拟电子技术实验,设计方案,由于输出电压决定于集成稳压器，所以输出电压为12V，最大输出电流为1.5A。 要求输入电压VI比输出电压Vo至少大2.53V。 输入端电容C1用以抵消输入端较长接线的电感效应，以防止自激振荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰。一般取0.11F。 输出端电容C2、C3用以改善负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振作用； 由于C3较大，优点是可以提高稳压电源的脉冲响应、输出较大的脉冲电流。缺点是，一旦输入端断开，VI消失，已充电的大电容C3，将
8、从稳压器的输出端向稳压器放点，使稳压器损坏。可添加保护二极管D，用来防止在输入端短路时输出电容C3所存储电荷通过稳压器放电而损坏器件。,模拟电子技术实验,设计方案,由于输出电压决定于集成稳压器，所以输出电压为12V，最大输出电流为1.5A。 要求输入电压VI比输出电压Vo至少大2.53V。 输入端电容C1用以抵消输入端较长接线的电感效应，以防止自激振荡，还可抑制电源的高频脉冲干扰。一般取0.11F。 输出端电容C2、C3用以改善负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振作用；由于C3较大，优点是可以提高稳压电源的脉冲响应、输出较大的脉冲电流。缺点是，一旦输入端断开，VI消失，已充电的大电容C3，将从稳压器的输出端向稳压器放点，使稳压器损坏。可添加保护二极管D，用来防止在输入端短路时输出电容C3所存储电荷通过稳压器放电而损坏器件。CW7900系列的接线与CW7800系列基本相同，如图10.4.4所示，但一定要注意管脚排列与CW7800系列不同。,模拟电子技术实验,直流稳压电源原理图,变压 整流 滤波 稳压 输出 A 7815 VO 220v K 1 2 3RL,14v,470F,
