10直流稳压电源4
直流稳压电源原理
直流稳压电源原理1.整流电路：直流稳压电源通常使用变压器将交流电转换为较低的交流电压。
接下来，交流电通过整流电路，将交流电转换为直流电流。
经过整流的电流是脉动的，其中包含了交流电的频率成分。
2.滤波电路：为了消除整流电路中产生的脉动电流，需要使用滤波电路。
滤波电路通常使用电容器或电感器来滤除脉动电流中的交流成分，从而得到相对平坦的直流电流。
通过合理选择电容或电感元件的数值，可以实现较好的滤波效果。
3.稳压电路：稳压电路是直流稳压电源中最重要的部分。
它的作用是根据实际需要，对输出电压进行精确的调节和稳定。
常见的稳压电路包括三端稳压器、开关稳压器和线性稳压器。
其中，线性稳压器是最简单和常用的一种，通过调整稳压管或稳压芯片的工作状态，来控制输出电压的稳定性。
4.过载保护电路：为了保护直流稳压电源和被供电设备，通常需要设计过载保护电路。
过载保护电路可以监测并及时处理过载情况，以防止电源过载或短路等故障。
常见的过载保护电路包括过流保护、过压保护和过热保护等。
总结起来，直流稳压电源的原理就是将交流电转换为稳定的直流电，并通过滤波、稳压和过载保护等电路来实现。
这样可以保证供电设备得到稳定的直流电源，以确保其正常工作和性能。
除了以上介绍的基本原理，直流稳压电源还可以根据实际需求添加其他功能电路，例如短路保护、起动和停机控制、过电压保护和低压保护等。
不同类型的直流稳压电源在工作原理和电路设计上可能会有所不同，但主要目标都是提供稳定、可靠的直流电源，以满足不同设备的工作需求。
第六章直流稳压电源习题及答案
第六章直流稳压电源习题及答案第六章直流稳压电源⼀、填空题1、稳压电路使直流输出电压不受或的影响。
2、硅稳压⼆极管的稳压电路中，硅稳压⼆极管必须与负载电阻。
限流电阻不仅有作⽤，也有作⽤。
3、硅稳压⼆极管的动态电阻越，说明其反向特性曲线越陡，稳压性能越好。
4、串联型晶体三极管稳压电路的基本原理是将⼀个称为调整管的晶体三极管作为可变电阻，调整管和负载串联，当输出电压增加时，调整管的等效电阻，反之亦然。
5、如图7-7所⽰电路中，两只稳压管的稳压值分别Uz1＝8.2V,U Z2=6.3V,其正向管压降均为0.7V，则图（a）的输出电压为；图（b）的输出电压为；图（c）的输出电压为；图（d）的输出电压为。
图7-76、整流电路将电压变成脉动的电压。
7、直流稳压电路的作⽤是当电⽹电压波动、负载和温度变化时，维持输出稳定。
8、根据稳定器件与负载的连接⽅式来划分，最基本的稳压电路有两⾯三⼑种：①是⽤硅稳压⼆极管构成的型稳压电路；②是⽤晶体三极管或集成电路组成的型稳压电路。
9、在硅稳压管稳压电路中，稳压管利⽤⾃⾝特性调节了流过负载的，限流电阻则与稳压管配合承担了引起输出电压不稳的变化量，从⽽保证了稳定的输出。
10、稳压管的电流调节作⽤是硅稳压管稳压电路能的关键。
11、串联型稳压电路是靠调整管作为元件。
从负反馈放⼤器的⾓度来看，这种电路属于负反馈电路。
调整管连接成射极跟随器，输出电压与基准电压成⽐，与反馈系数成⽐。
当基准电压与反馈系数已定时，输出也就确定了。
反馈越深时，调整作⽤越输出电压也就越，电路的稳压系数和输出电阻也就越。
12、串联型稳压电路中调整管⼯作在区，在负载电流较⼤时，调整管的集电极损耗相当，电源的效率较。
13、右图电路的名称是桥式整流滤波电路若u2=20V。
则u o=____若C开路，u o= ___若D1开路，u o= ___若C和D2开路，u o= __若R L开路，u o= __若R L=50Ω，则⼆极管的参数I F= ______ ，U RM=____电容C的参数选择 C=___ ，耐压=14、稳压管⼯作于PN结特性的________区，使⽤中要注意______________。
0～12V可调直流稳压电源设计
图14
电源部分包括：+5V、±15V两大部分：
+5V电源只要供单片机部分使用，
对于滤波电容的选择，需要注意整流管的压降；7805的最小允许压降波动
10%，所以允许的最大纹波的峰峰值⊿U=9×√2（1－10%）－1.4－5=2.76V
C=I×⊿T/⊿U=1×1/100/2.76=3600uf
1.2.4防掉电存储器
EEPROM24C02C是采用IIC接口的一种常见2Kbit（256×8bit）的存储器。
图9
由于本数控电源要实现保存最近10个电压的功能，当打开电源时，它显示和输出的必须是上次使用的电压大小，所以在EEPROM中使用11个地址保存数据，第一个地址保存当前电压，第2~11个地址连续保存10个电压大小数据。
方案完全脱离单片机，完全采用硬件控制，因此响应速度更高，又因采用FPGAIC，不仅可以满足用户对系统的单片集成要求，而且由于FPGA可加重加载性，因而易于扩展。
原理图：
+15V +5V—15V
至各单元电路
BCD计数
+—识别
键盘扫描
FPGA IC
图3
方案比较:
三个方案均是可行的。方案一采用继电器控制为机械式。基本原理简单，实现比较方便，电源电压也可以调整到较精确的数值，但是它需要较大的工作电流，原器件价格较贵，而且继电器会产生噪声污染。方案二采用单片机作为控制器，通过ＤＡＣ来调节输出电源电压，速度较快，元器件常见且相对便宜，可以较为方便的实现对直流稳压源的编程控制。方案三采用FPGA，由硬件控制，响应速度快，易于扩展，但是相对于单片机来说，FPGA方案使用成本较高。
稳压输出、过流保护等几部分组成，电路图如图13所示
实验四 直流稳压电路
实验报告模板实验四直流稳压电路一、实验目的1．掌握直流稳压电源的整流、滤波和稳压部分的电路参数测量方法；2．进一步理解直流稳压电源的工作原理。
二、实验仪器与设备1．模拟电路实验箱：包括本实验所需元器件；2．调压器1台；3．示波器1台；4．万用电表1台。
三、实验步骤1．整流滤波电路测量①按照图4-1连接电路，电容支路的开关K断开，检查无误后将电路输入端接通220V交流电；②用万用表的交流电压档测量整流电路输入端交流电压有效值U 2，用万用表的直流电压档测量整流输出电压U 0(AV)，用示波器观察输出端的波形，将测得的数据和观察到的波形记录于下表中；③闭合开关K，将电容接入电路构成滤波电路；④再次用万用表的直流电压档测量经过滤波后的输出电压U 0(AV)，用示波器观察输出端的波形，将测得的数据和观察到的波形记录于下表中。
输入电压U2输出电压U0(AV)输出波形图整流电路（K断开)22实测值18.8计算值19.8整流滤波电路（K闭合）22实测值21.9计算值19.82.稳压电路测量①按照图4-2连接电路，将其输入端与图4-1电路输出端（去掉负载电阻R L）相连接；②调节调压器使稳压电源输入电压U1为220V，测量并记录变压器次级电压U2及稳压电路的输出电压U0于下表中；③调节调压器使输入电压增减10％，测量电源变压器初级电压U1、次级电压U2及稳压电路的输出电压U0，记录并计算输入电压和输出电压调压前后的相对变化量。
次级电压U2输出电压U0测量值相对变化值测量值相对变化值U1=220V22 2.1811.3260.00224.1811.328U1增加或减小10％④保持输入电压U1=220V不变，改变稳压电源的负载大小，测量并记录输出电压U于下表中。
负载状况输出电压U0测量值相对变化值U1=220V接入负载11.326 1.007断开负载12.333。
第10章 直流电源习题解答
第10章直流电源10.1教学基本要求10.1.1 基本要求（1）掌握单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，了解单相半波整流电路的工作原理、主要参数计算及二极管的选择（2）掌握电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，滤波电容的选择原则，了解电感滤波电路及其它形式的滤波电路的特点及各种滤波器的性能比较（3）理解硅稳压管稳压电路的工作原理，稳压系数和输出电阻的估算，稳压电路中限流电阻R的选择(4)掌握串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，掌握三端固定式输出集成稳压器及其应用,了解三端可调输出集成稳压器及其应用(5)了解开关稳压电路的工作原理及集成开关稳压器及其应用10.1.2 重点难点及考点（1）本章重点单相桥式整流电路的工作原理和主要参数计算，电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算，三端固定式输出集成稳压器及其应用。
（2）本章难点电容滤波电路的工作原理和主要参数计算，串联型直流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。
（3）本章主要考点单相桥式整流电路的工作原理，输出直流电压与输入交流电压有效值间的关系，二极管的选择。
电容滤波电路的主要参数计算，滤波电容的选择。
串联型直558559流稳压电路的组成、工作原理及参数计算。
三端固定式输出集成稳压器及其应用。
1.2典型题型精解10.2 单相桥式整流电路如图10.2.1所示，若输出直流电压U O =9V ，输出直流电流I O ＝1A ，试求：(1) 变压器二次电压有效值U 2； (2) 整流二极管最大反向峰值电压U RM ； (3) 流过二极管正向平均电流I D 。
图10.2.1 题10.2图分析方法：单相桥式整流电路的输出电压的平均值(输出直流电压)2O 9.0U U =，二极管最大反向峰值电压2RM 2U U =，二极管正向平均电流L2O D 45.02R U I I ==，这里的U 2是变压器二次电压有效值。
直流稳压电源操作规程
直流稳压电源操作规程简介直流稳压电源是一种实验室必备的电子设备。
它主要用于提供精确的直流电压、电流，以满足各种电子实验的需求。
使用直流稳压电源需要掌握一定的操作规程，以保证使用安全和实验准确性。
操作步骤以下是直流稳压电源的操作步骤：1.接通电源：将电源接入电源插座，并打开电源开关。
此时，可见电源显示屏亮起，显示输入电压。
2.连接输出端口：将需要供电的电子设备连接到输出端口上。
连接前需要检查电子设备的电压和电流参数，以确保与直流稳压电源的输出参数匹配。
3.设定输出参数：设定所需输出电压和电流。
可以通过旋转电源面板上的旋钮来实现电压电流的调节。
在设定前需要考虑电子设备的额定电压和额定电流，以确保操作安全。
4.开启输出：确认设定无误后，按下“输出”按钮，电源便开始向外部设备输出所需的电压和电流。
5.关闭输出：在使用完毕后，按下“输出”按钮，关闭输出，此时输出端口上的电压和电流都会降为零。
6.关闭电源：在使用结束后，先关闭输出，再将电源开关关闭，断开电源插头，以保证使用安全。
注意事项使用直流稳压电源需要注意以下事项：1.操作前需要检查额定电压和额定电流，以确保操作安全。
2.操作时要仔细观察电源显示屏上的电压和电流变化，以确保输出稳定。
3.操作时要轻拿轻放，避免撞击和摔落。
4.在操作中遇到异常情况时，应该立即停止输出，排除故障后再继续使用。
5.操作完毕后，应该清理好操作环境，并将电源开关关闭，断开电源插头。
6.长时间不使用的直流稳压电源，应该将电源插头拔掉，并妥善保存。
总结直流稳压电源作为实验室必备工具，使用规程十分重要。
以上操作步骤和注意事项是使用直流稳压电源的基本要点，只有正确掌握这些要点，才能确保实验的准确性和操作的安全性。
直流稳压电源实验报告
一、实验目的1. 了解直流稳压电源的工作原理，掌握其基本组成和结构。
2. 学会使用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器设计直流稳压电源。
3. 掌握直流稳压电源的调试方法及主要技术指标的测量方法。
4. 培养实验操作技能和严谨的科学态度。
二、实验原理直流稳压电源是将交流电源电压通过变压器降压、整流、滤波和稳压等环节，最终输出稳定直流电压的设备。
其基本组成包括变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
1. 变压器：将市电220V交流电压转换为所需的交流电压。
2. 整流电路：利用二极管的单向导电性，将交流电压转换为脉动直流电压。
3. 滤波电路：利用电容和电感等元件，滤除脉动直流电压中的纹波，使输出电压更加平滑。
4. 稳压电路：利用稳压元件（如稳压二极管、集成稳压器等），使输出电压稳定。
三、实验器材1. 220V交流电源2. 变压器（输入电压220V，输出电压15V）3. 整流桥（4只整流二极管）4. 滤波电容（2200μF/25V）5. 集成稳压器（LM7812）6. 万用表（直流电压档）7. 电阻（100Ω、1kΩ）8. 连接线9. 电烙铁10. 电工刀四、实验步骤1. 按照电路图连接电路，确保连接正确。
2. 将220V交流电源接入变压器，输出电压调整至15V。
3. 接通整流电路，使用万用表测量输出电压，应为约20V左右。
4. 添加滤波电容，测量输出电压，应为约12V左右。
5. 将集成稳压器LM7812接入电路，输出电压应稳定在12V。
6. 调整负载，观察输出电压变化，确保电压稳定。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，输出电压稳定在12V，符合设计要求。
2. 在调整负载时，输出电压无明显波动，说明稳压效果良好。
3. 通过实验，掌握了直流稳压电源的设计、调试和测试方法。
六、实验总结1. 通过本次实验，了解了直流稳压电源的工作原理和基本组成。
2. 学会了使用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器设计直流稳压电源。
直流电源图课件
• 图10.5.3 串联型稳压电路的方框图
• 图10.5.4 用复合管作调整管
• 图10.5.5 稳压管基准电压电路
• 图10.5.6 零温度系数基准电压电路及其等效电路
• 图10.5.7 能隙基准电压电路
• 图10.5.8 限流型过流爱护电路及其输出特性
• 图10.5.9 截流型过流爱护电路及其输出特性
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13
图10.3.1 单相桥式整流电容滤波电路 及稳态时的波形分析
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14
RLC不同时的uO的波形
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15
图10.3.3 电容滤波电路输出电压 平均值的分析
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16
图10.3.4 电容滤波电路中二极管 的电流和导通角
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17
图10.3.5 电容滤波电路的 输出特性和滤波特性
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34
图10.5.7 能隙基准电压电路
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35
图10.5.8 限流型过流爱护电路 及其输出特性
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36
图10.5.9 截流型过流爱护电路 及其输出特性
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37
图10.5.10 调整管的平安工作区爱护电路
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38
图10.5.11 芯片过热爱护电路
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54
图10.6.1 换能电路的根本原理图 及其等效电路
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55
图10.6.2 换能电路的波形分析
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56
图10.6.3 串联开关型稳压电源的结构框图