整流滤波与稳压电路

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电源设计原理之整流滤波稳压电源

电源设计原理之整流滤波稳压电源
(动画10-1) (动画10-2)
(2)参数计算
根据图1.02(b)可知,输出电压是单相脉动电压。 通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为
1π 2 2 VO VL 2V2 sin td t V2 0.9V2 π0 π
流过负载的平均电流为 流过二极管的平均电流为
IL
即: U O(AV)
T 2U 2 ( 1 ) 4RLC
Io(AV)= Uo(AV)/RL
脉动系数S:采用近似波形计算。 以(Uomax-Uomin)为基波峰-峰值,则
U Omax U Omin T U Omax 2 4RLC T U Omax T 1 4RLC S T 4RLC 4R C T L U Omax ( 1 ) 1 4RLC T
C
RL
uo
2 U2
0.9U2
0

2
3
t
0.45U2
0
UDR
半波整流电容滤波 Io 电路的外特性
名 称 半波整流 全波整流 电容滤波 桥式整流 电容滤波 桥式整流 电感滤波
VL(空载)
VL(带载)
二极管反向 最大电压
2V 2 2 2V 2Fra bibliotek每管平均 电流 IL 0.5IL 0.5IL 0.5IL
2V2
2V 2
0.45V2
1.2V2* 1.2V2* 0.9V2
2V 2
2V 2
2V 2
2V 2
*使用条件:
T d RLC (3 ~ 5) 2
整流滤波电路设计举例
例 设计一个桥式整流电容滤波电路,用 220V、50Hz交流 供电,要求输出直流电压Uo=45V,负载电流IL=200mA。

整流滤波稳压实验报告

整流滤波稳压实验报告

整流滤波及稳压电路之阳早格格创做一、真验手段1.掌握单相桥式整流电路的应用2.掌握电容滤波电路的个性3.掌握稳压管稳压的应用战尝试二、真验仪器电路板,示波器,函数旗号爆收器等.三、真验本理曲流稳压电源是所有电子设备的要害组成部分,它的基础任务是将电力网接流电压变更为电子设备所需要的接流电压值,而后利用二极管单背导电性将接流电压整流为单背脉冲的曲流电压,再通过电容或者电感等储能元件组成的滤波电路去减小其脉动身分,进而得到较仄滑的曲流电压.共时,由于该曲流电压易受电网动摇及背载变更的效率,必须加稳压电路,利用背反馈去保护输出曲流电压的宁静.曲流稳压电源的基础组成框图战处事波形如图一所示:220V50Hz图一1、整流电路利用二极管的单背导电效率,将电网的接流电转形成单目标的脉冲曲流电,那便是整流.时常使用的整流电路有半波整流、桥式整流以及倍压整流.那次真验中主要采与桥式整流的办法赢得单背脉冲的曲流电源.桥式整流电路(如图二)由四个二极管组成,背载电流也由二路二极管轮流导通(如V1,V2)而提供,波纹小,截行一路二个二极管(如V3,V4)分担反背电压,对于整流管央供较矮,是最时常使用的整流电路.图二2、滤波电路整流电路输出的是曲流脉冲电压,那种脉冲电压中含有较大的接流身分,果而没有克没有及包管电子设备仄常处事,尤为明隐的是正在声响设备中会出现较宽沉的接流哼声.果此需要进一步减小输出电压的那种脉动,使其越收仄滑.滤波电路便是利用电容或者电感正在电路中的储能效率去完毕此功能的.时常使用的滤波器有电容滤波战电感滤波,然而是相共的滤波效验时,采与电容滤波比采与电感滤波更经济灵验.如图三,以桥式整流为例,证明整流滤波的处事本理.图三3、稳压电路虽然整流滤波电路可使接流电形成仄滑的曲流电,然而由于受到电网电压的动摇、背载电阻的变更以及环境温度的变更,那些均会引导输出曲流电压的没有宁静.果此,大普遍电子设备还需要采与一定的稳压电路(步伐),以包管输出电压值的宁静.稳压电路的种类常常有稳压管稳压电路、串联型稳压电路、集成稳压电路战启闭型稳压电路.对于稳压电路的主要央供如下:⑴稳压系数s相对于变更量要近小于输进电压变更量.⑵mΩ量级,表示背载电流变更时,输出电压宁静.⑶℃出电压宁静.四、真验真质1、整流电路通过桥式整流电路后:2、滤波稳压电路六、真验论断利用所给真验仪器,分离真验本理,通过对接电路,由示波器隐现真验波形,瞅察真验截行得出以下论断:1、整流电路能将圆波或者正弦波整为曲流波,或者齐波,或者半波;2、滤波电路将整流后的电流中的接流身分进一步减小,使其越收仄滑;3、稳压电路使整流滤波后的电流脆持宁静,缩小电网电压动摇的效率.。

6-4 整流、滤波及稳压电路

6-4  整流、滤波及稳压电路

6-4整流、滤波及稳压电路所谓整流,就是某电路的输入端加上一正弦电压,通过电路对输入进行处理以后,而在负载上得到一直流电压,即大小变化,而方向不变的脉动电压。

该电路称为整流电路,且有不同的分类:按整流元件分可控整流按交流电源相数分三相整流单相整流半波整流按利用能源程度分全波整流(桥式)对于全波整流电路,其整流元件多接成桥式,故称桥式整流电路。

不可控整流6-4-1 半波整流电路uiu 0(1)电路图(2)工作波形(3)输出电压;U U dt u TU m45.0100===⎰ππI I D =;LL R UR U I 45.000==Ru i脉冲电压是用一个周期的平均电压来作定量描述的,即非正弦的恒定分量,半波整流波形的傅立叶级数为:(4)二极管承受的最高反向电压⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--+= t t t U u m ωωωππ4cos 5322cos 32sin 2106-4-2 单相桥式整流电路(全波)(1)电路图⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯--= t t t U u m ωωωπ6cos 7524cos 5322cos 32120;U U dt u T U m 9.021000===⎰ππ;L L R U R U I 9.000==LD R U I I 45.020==uiu 0Ru iRu i(2)工作波形(3)输出电压(4)二极管承受的最高反向电压D 4D 2D 3D 1+--+6-4-3 滤波电路1 电容滤波(1)电路组成及输出波形实际应用中,许多电子设备或电气设备常要求其工作电源是输出平稳的直流,而仅由整流电路的输出,脉动太大,还需在整流电路后面加入滤波将滤除交流成分。

u iuu iu 0Ru iu 0Ru iu 0C C(2)滤波器输出3)外特性曲线1)电容滤波器的选择1.4U0.45U电容滤波无电容滤波采用电容滤波时,输出电压的脉动程度与放电时间常数有关。

为了得到比较平直的输出电压,一般要求352L TR C τ≥-=()对半波整流U 0=U对于全波整流U 0=1.2U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-C R T U L 412U 0I 0滤波器输出电压为2)输出电压LC R τ=2 电感滤波电感与负载必需串联3 复合滤波电路R uiuLLCLC2C1C2C1RLC滤波电路LCπ滤波电路RCπ滤波电路6-4-4 稳压电路经变压、整流和滤波后的直流电压,虽然减小谐波对稳定性的影响,但是交流电源波动和负载变化对稳定性的影响仍然存在,对于要求直流电源稳定的应用场合(精密电子测量仪器、自动控制、计算装置等),电压的不稳定,有时会产生测量和计算的误差,引起控制装置的不稳定,甚至根本无法正常工作。

直流稳压电路工作原理

直流稳压电路工作原理

直流稳压电路工作原理直流稳压电路是一种用于稳定输出电压的电子电路,其工作原理是通过一系列的电子元件和反馈控制,使得输入电压的变化不会显著地影响输出电压的稳定性。

它能够在一定范围内保持输出电压的恒定,被广泛应用于各种电子设备和电路中。

直流稳压电路的实现基本分为四个部分:整流滤波、稳压控制、反馈调节和输出滤波。

首先是整流滤波部分,其目的是将交流输入电压转换为直流电压。

一般采用整流电路,常见的有单相整流桥和双向电路桥。

整流电路通过将交流电源通过整流管进行整流,过滤掉交流信号中的负半周,只保留正半周。

然后通过滤波器去掉整流电路中的脉动成分,得到稳定的直流输入电压。

稳压控制部分是直流稳压电路的核心部分,其目的是通过对电路中元件的控制,使得输出电压始终保持在设定范围内。

常见的稳压控制方式有线性稳压和开关稳压两种。

线性稳压是通过控制功率晶体管的导通时间和导通电流,以调节输出电压的大小。

其基本原理是在功率晶体管的基极端加上一个偏置电压,通过控制基极电流的大小,进而控制晶体管的输出电流。

调整输出电流的大小,从而实现输出电压的稳压。

开关稳压是通过开关管的开关动作,使得电流以脉冲的形式通过负载,进而起到稳压的作用。

开关稳压电路中常用的元件是开关管和电感。

通过控制开关管的导通和截止时间,改变输入电压的时间分数,进而改变输出电压。

开关稳压电路一般具有高效率、稳定的输出特性,广泛应用于大功率输出领域。

反馈调节部分是直流稳压电路实现稳定输出电压的关键。

其基本原理是通过采集输出电压,并与设定的参考电压进行比较,从而得到误差信号。

将误差信号经过放大与稳压控制部分相结合,控制稳压元件的导通时间或脉冲宽度,以调节输出电压的大小。

通过这种负反馈的控制,可使输出电压的波动较小,稳定性较高。

输出滤波部分是为了去除稳压电路中可能存在的瑕疵,如脉动、噪声等,以提供稳定的输出电压。

常见的输出滤波元件有电容器和电感等,通过滤波器对电路中的脉动成分进行衰减,得到纯净的直流输出电压。

整流滤波稳压电路原理

整流滤波稳压电路原理

整流滤波稳压电路原理一、引言稳压电路是现代电子设备中常用的一种电路,其作用是将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压,以保证电子设备的正常工作。

而整流滤波稳压电路则是稳压电路中的一种重要形式,本文将详细介绍整流滤波稳压电路的原理和工作过程。

二、整流滤波稳压电路的原理整流滤波稳压电路主要包括整流电路和滤波电路两部分。

整流电路的作用是将交流输入电压转换为直流电压,而滤波电路则用于去除直流电压中的纹波,得到稳定的直流输出电压。

1. 整流电路整流电路采用整流元件(如二极管)将输入电压的负半周期或正半周期截取,使其成为单向导通的电流。

常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路两种。

(1)半波整流电路半波整流电路只能将输入电压的正半周期截取,而负半周期则被截去。

其电路中只需一个二极管即可实现,结构简单、成本低廉,但输出电压的纹波较大,稳定性较差。

(2)全波整流电路全波整流电路能够将输入电压的正半周期和负半周期均截取。

其电路中一般采用两个二极管,实现了电流的双向导通。

相比半波整流电路,全波整流电路的输出电压波动较小,稳定性较好。

2. 滤波电路滤波电路的作用是将整流后的直流电压中的纹波去除,得到稳定的直流输出电压。

常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路两种。

(1)电容滤波电路电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器,将纹波电压的高频成分通过电容器绕过,从而实现对纹波的滤波作用。

电容滤波电路具有结构简单、成本低廉的优点,但对于低频纹波的滤波效果较差。

(2)电感滤波电路电感滤波电路通过在电路中串联一个电感元件,利用电感元件的自感性质,将纹波电压的低频成分通过电感元件绕过,从而实现对纹波的滤波作用。

电感滤波电路对于低频纹波的滤波效果较好,但结构复杂、成本较高。

三、整流滤波稳压电路的工作过程整流滤波稳压电路的工作过程如下:1. 输入电压经过整流电路,将交流电压转换为直流电压。

2. 直流电压经过滤波电路,去除直流电压中的纹波成分。

实验八 整流、滤波与稳压电路

实验八 整流、滤波与稳压电路

实验八整流、滤波与稳压电路一、画出本次实验的电路
二、实验数据记录
1.画出示波器测得的各波形。

表8-1 观察所得波形图表
2.测量整流、电容滤波电源的外特性
表8-2 整流、电容滤波电源的外特性(接3.测量整流、CRC 滤波、稳压电源的外特性
表8-3 整流、CRC 滤波、稳压电源的外特性(接
4.根据表8-2和8-3的数据,在方格纸上画出以上两种电路的外特性曲线。

三、分析与思考
1. 根据表8-3说明稳压管的稳压范围。

(注:稳压范围是指电压基本不变时的电流变化范围。


2. 若实验电路中的Z D 极性接反,O U 等于多少(设稳压管正向导通电压为0.7V )?
3.稳压二极管起稳压作用的条件是什么? (1) (2) (3)
4.为什么本次实验中所用的整流、滤波与稳压电路又叫并联型稳压电路?
5.试分析该稳压电路在负载发生变化时,输出电压在一定范围内保持稳定的原理。

电工电子技术与技能第3版 第11章 整流、滤波及稳压电路

电工电子技术与技能第3版 第11章 整流、滤波及稳压电路

图 11-10 稳压管稳压电路
【工作原理】 在稳压二极管所组成的稳压电路中,利用稳压管所起 的电流调节作用,通过限流电阻R上电压或电流的变化进行补偿,从而达 到稳压的目的。限流电阻R是必不可少的元件,它即限制稳压管中的电流 ,保证使其正常工作,防止因过热而损坏,又与稳压管相配合达到稳压 的目的。一般情况下,在电路中如果有稳压管存在,就必然有与之匹配 的限流电阻。
图 11-9 常见复式滤波电路
第11章 整流、滤波及稳压电路
11.3 稳压电路
12.3.1 稳压管稳压电路
【电路结构】由稳压二 极管DZ和限流电阻R所组成 的稳压电路是一种最简单直 流稳压电源,如图11-10中 虚线框内所示,其输入电压 UI是整流滤波后的电压,输 出电压UO就是稳压管的稳 定电压UZ,RL是负载电阻。
图11-9b所示为LCπ型滤波电路,这种滤波电路是在电容滤波的基础上再加 一级LC滤波电路构成,使负载输出电压更加平滑。
由于LCπ型滤波电路带有铁芯的电感线圈体积大,价格也高,因此,当负 载电流较小时,常用小电阻R代替电感L,以减小电路的体积和重量。构成如图 11-9c所示的RCπ型滤波电路,只要适当选择R和C2参数,在负载两端可以获得 脉动极小的直流电压。在收音机和录音机中的电源滤波电路中,就经常采用 RCπ型滤波电路。
图11-7 电容滤波电路及波形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I第0 11章 整流、滤波及稳压电路
【工作原理】 电容滤波是利用电容的充、放电作用,使输出电压趋I0 于
平滑的。如图11-7a所示,当整流电路输出电压ui比电容两端 电压uc高时,电源电流一路经过负载RL ,另一路对电容C快 速充电储能,如图11-7b中曲线ab段。当ui < uc时,电容通过 负载RL放电,且uc的下降速度远小于u2的下降速度,如图116b中曲线bd段, 当下一次出现ui > uc时,电源再次对电容C 快速充电储能,重复上述过程,使负载获得如图11-7b中实线 部分所示平滑的输出电压uo,实现滤波功能。

整流、滤波、稳压电路

整流、滤波、稳压电路

实验六整流、滤波、稳压电路一、实验目的1.掌握桥式整流的特点。

2.了解稳压电路的组成和稳压作用。

3.熟悉集成三端可调稳压器的使用。

二、实验属性验证性实验三、实验仪器设备及器材1.试验台2.示波器3.数字万用表四、预习要求1.二极管全波整流的工作原理及整流输出波形。

2.整流电路分别接电容、稳压管时的工作原理及输出波形。

3.熟悉集成三端可调稳压器的工作原理。

五、实验内容与步骤首先校准示波器1.桥式整流:按图 8-1 接线,在输入端接入交流 14V 电压,调节 W2 使 I0= 50mA时,测出 Vo,同时用示波器的 DC 档观察输出波形并记入表 8-1 中。

表8-1图8-1 仿真参考电路2.加电容滤波:上述实验电路不动,在桥式整流后面加电容滤波,如图8-2 接线,测量接电容的情况下输入电压V0 及输出电流I0 ,同时用示波器的DC 档观察输出波形并记入表8-2 中。

表8-2图8-2 仿真参考电路3.加稳压二极管上述电路不动,在电容后面加稳压二极管电路,如图8-3 接线,在接通交流14V 电源后,调整W2 使I0 分别为10mA、15mA、20 mA 时,测出V AO 和V0,并用示波器的DC 档观测波形,记入表8-3 中。

、表8-3图8-3仿真参考电路当I0=10mA时当I0=15mA时当I0=20mA时六、实验报告1.总结桥式整流的特点。

答:脉动较小,使用的整流器件较全波整流时多一倍,整流电压脉动与全波整流相同,每个器件所承受的反向电压为电源电压峰复值。

2.说明滤波电容 C 的作用。

C有关答:滤波。

输出电压的脉动程度与平均值与放电时间常数RL3.总结稳压二极管的稳压作用和可调三端稳压器的稳压作用。

答:稳压二极管:稳定电压,稳压值是固定的,并联在电路上,功率较小,主要用在电路中稳定某一点的工作电压,多应用在控制电路,在击穿情况下才起控制作用的。

可调三端稳压器:稳定电压,稳压值是可调,串联在电路上,功率较大,主要用在为整个或部分电路提供稳定或可调的供电电源,多用在供电电路,不能击穿。

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实验6 整流滤波与稳压电路一、实验目的1. 理解单相半波和单相桥式整流电路的工作原理。

2. 理解电容滤波电路的工作原理及外特性。

3. 掌握稳压二极管构成的并联稳压电路工作原理。

4. 学习三端集成稳压电路的使用方法。

5.熟悉直流稳压电源的性能指标及测试方法。

二、实验任务基本实验任务1. 选择二极管组成整流电路,测试半波、桥式整流电路的性能。

2. 测量不同容量的电容滤波电路的输出波形和外特性,分析电容滤波性能。

3. 测量稳压二极管构成的并联稳压电路的性能参数。

扩展实验任务1.用三端集成稳压器LM317组成稳压电路,并测量电路的性能参数。

2.设计一个能够给300Ω的负载电阻提供5V稳定的直流电压的电源。

(1)选择与要求符合的电路结构;(2)通过计算,选择合适的器件参数;(3)画出电路,列出器件清单。

三、实验器材1.双踪示波器2.台式数字万用表3. 模拟电路实验箱四、实验原理能将交流电变换为稳定的直流电的电路称为直流稳压电源。

直流稳压电源的结构框图如图10.1图10.1 直流稳压电源的原理框图所示。

1.电源变压器电源变压器将输入的220V(50Hz)交流电压变换为整流电路适用的交流电压。

同时还起到了将强、弱电隔离的作用,所以该电源变压器又称隔离变压器。

2. 整流电路 整流电路是利用二极管的单向导电性,将交流电变成单向脉动的直流电。

常用的单相整流电路有单相半波与单相桥式整流。

单相半波整流电路由一只二极管组成,如图10.2(a )所示。

该电路输入为变压器副边的正弦交流电压,输出为只保留输入电压正半周的单向脉动直流电压,波形如图10.2(b )所示。

若将D 看做理想二极管,则输出电压的平均值与变压器付边电压有效值的关系是:U 0=0.45U 2。

单相桥式整流由四只二极管组成整流桥,如图10.3(a )所示。

在输入电压的正半周,D 1和D 3导通, D 2和D 4截止,输出电压为u 2的正半周;在输入电压的负半周,D 2和D 4导通, D 1和D 3截止,输出电压是将u 2的负半周反相后加到负载上,输出电压波形如图10.3(b )所示。

输出电压的平均值与变压器付边电压有效值的关系是:U 0=0.9U 2。

3. 滤波电路滤波电路是利用电容和电感对直流分量和交流分量呈现不同电抗的特点,可以滤除整流电路输出电压的交流成分,保留其直流成分,使其变成比较平滑的电压波形。

常用的滤波电路有:电容滤波、电感滤波和π型滤波。

电容滤波电路简单,滤波效果好,是一种应用最多的滤波电路。

其电路结构就是在整流电路的输出端与负载电阻并联一个足够大的电容器,当滤波电容的容量越大,电容放电的时间常数越大,输出电压的平均越高。

选择合适的电容滤波时(L (3~5)2T R C ),其输出电压平均值与变压器付边电压有效值之间的关系近似为: 单相半波整流电容滤波:U 0=U 2,单相全波整流电容滤波:U 0=1.2U 2空载时O2U 2U 。

桥式整流电容滤波电路如图10.4(a )所示,其输出电压波形如图10.4(b )所示。

tu图10.2 单相半波整流电路3πu 22U 2ωt0 π2π (b )u o3π2U 2ωtπ 2πu 1 +r u 2u oR L(a ) -图10.3 单相桥式整流电路 D 1 D 4 D 2(a ) D 3 u oR L u 2u 1 +-3π u 2 2U 2ωt 0 π 2π (b ) u o 3π 2U ωt 0π 2π图10.4桥式整流电容滤波电路电容滤波的外特性较差,因为当容量C 一定时,负载电流增大,即对应负载电阻R L 减小,导致了时间常数减小,输出电压平均值U 0随之下降。

外特性如图10.4(c )所示。

4. 稳压电路整流滤波电路的输出电压会随着电源电压波动或负载变化而变化,在整流滤波后接上一稳压电路就可以使负载上的直流电压稳定不变。

常用的稳压电路有稳压管稳压电路,串联稳压电路和集成稳压电路。

(1)并联稳压电路稳压管组成的并联稳压电路如图10.5所示。

负载L R 与稳压管Z D 并联。

负载上的输出电压o u 就是稳压管的稳定电压Z U 。

(2)集成稳压电路三端集成稳压器使用简单,稳压效果好。

如果需要固定输出的直流电压,一般采用W78ⅩⅩ(W79ⅩⅩ)系列固定输出的集成稳压芯片组成稳压电路。

如需要输出电压为+5V 时,则只需选择W7805组成如图10.6所示的稳压电路即可。

该电路输出电压为稳定的+5V 。

若要用到非标准的稳定电压,(比如模拟电池供电的+9V 电压),这时就不能使用W78ⅩⅩ系列固定输出电压芯片了,用输出电压可调的集成稳压芯片LM317构成的可调式稳压电源如图10.7所示。

LM317没有接地管脚,但其输出端与调整端的电压是固定的1.25V 。

图10.7所示电路为最简单的使用方法,R 1上为1.25V 的基准电压,由于调整端的电流很小(50~100μA ),可视R 1与R 2为串联,所以输出端电压为:2O1R U 1.25(1)V R 。

调整R 2,可调整输出电压的大小。

(3)稳压电路性能指标测试通常,衡量稳压电路性能的主要技术指标有稳压系数S r 和输出电阻R o 。

稳压系数定义为负载一定时稳压电路的输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比,即I L图10.5 稳压管稳压电路 u 2u 1 ++C u oR LD Z Ru I -LLO O O I rR R I I I OU /U U U S U /U U U输出电阻定义为输入电压一定时,稳压电路的输出电压变化量与输出电流变化量之比,即LO OI OU R I5. 直流稳压电源的设计步骤:直流稳压电源的设计是根据要求的负载电压及电流,选择合适的电路结构,并通过分析计算,选择合适的元件,将输入交流市电变换为稳定的直流电压给负载供电。

该电路一定包含变压、整流、滤波、稳压各个环节。

现以应用最为广泛的桥式整流、电容滤波、集成稳压器稳压电路为例介绍固定输出的直流稳压电源的设计步骤。

设计要求:交流输入电压:1U 220V ;输出电压:U O ;负载电阻:R L 。

设计步骤:(1)选定电路结构:桥式整流、电容滤波、集成稳压器稳压。

(2)选择元件:1)根据要求的输出电压U O 确定集成稳压器型号;2)根据要求的输出电压U O 确定集成稳压器要求的输入电压即整流滤波电路的输出电压U I 。

一般U I 至少高于U O 3V ,即I O 3VU U ;3)根据整流滤波电路的输出电压U I 确定变压器付边电压U 2;4)根据变压器付边电压U 2,负载电阻R L 确定滤波电容的容量及耐压; 5)确定二极管(或整流桥)型号。

6)确定变压器的变比及功率。

需要注意的是,每一个环节都要留有充分的裕量。

五、实验预习1. 复习整流、滤波、稳压电路的工作原理。

2. 计算图10.2所示电路中,U 2=14V 时,输出电压的平均值U O =?3. 计算图10.3所示电路中,U 2=14V 时,输出电压的平均值U O =?4. 计算图10.4(a )所示电路中,U 2=14V 时,输出电压的平均值U O =?5.如图10.3所示,在单相桥式整流电路中,如果出现下列现象,说明后果。

(1)D 3断开,(2)D 3被击穿短路,(3)D 3极性接反,试分别说明其后果如何?6.简述滤波电容的大小对输出电压及波形有何影响? 7..三端集成稳压器选择W7805时,输出电压应为多少?8.图10.7所示电路中,若取R 1=120Ω,R 2=3.3k Ω,输出电压的变化范围是多少?六、实验内容与步骤(一)基本实验任务 1. 整流、滤波电路连接测试模拟电子技术实验箱中的整流、滤波、稳压管稳压电路模块如图10.8所示。

其中,选择变压器副边电压有效值U2=14V ,负载电阻选择图10.9中的9R2与9RP2串联,其中9RP2为100Ω的电位器,将其放在最大位置。

此时,Ω=151L R 。

(1)半波整流、电容滤波电路测试。

在图10.8电路中连线,使其实现半波整流无滤波、半波整流10μF 电容滤波、半波整流470μF 电容滤波。

分别用万用表的直流电压档测试输出电压平均值,用示波器观察输出电压的波形,记录于表10.1中。

(2)桥式整流、电容滤波电路测试。

在图10.8电路中连线,使其实现桥式整流无滤波、桥式整流10μF 电容滤波、桥式整流470μF 电容滤波。

分别用万用表的直流电压档测试输出电压平均值,用示波器观察输出电压的波形,记录于表10.1中。

注意:(1)变压器副边电压有效值用万用表的交流电压档测试;输出电压平均值用万用表的直流电压档测试!(2)用示波器测量输出电压的波形时,必须固定垂直调整开关VOLTS/Div 的位置。

(3) 测量电容滤波电路外特性将电路接成桥式整流,470μF 电容滤波。

改变负载电阻RL 的数值,测量电压、电流值,填入表10.2中,并绘出外特性曲线。

表10.2 电容滤波电路外特性输出电流(mA ) 0 5 10 20 40 50无滤波电容滤波10μF 470μF 半波整流负载上直流 电压U O计算值 测量值误差波形tu 0tu 0tu 0空载时的U O桥式整流负载上直流 电压U O计算值 测量值误差波形0 tu 0tu 0tu 0空载时的U O表10.1 整流滤波电路测试4. 测量并联稳压电路性能选择桥式整流,470μF 电容滤波,变压器副边电压有效值U2=14V 。

按照图10.5所示接成并联稳压电路。

改变负载电阻RL ,测量输出电压、电流,填入表10.3。

表10.3 并联稳压电路外特性(1)根据表10.3中测得数据,绘出并联稳压电路的外特性曲线。

与电容滤波电路的外特性曲线比较。

(2)根据表10.3中测得数据,计算出并联稳压电路的输出电阻RO 。

(3)测量并联稳压电路的稳压系数Sr 。

将变压器副边电压有效值U2自14V 改为16V ,保持负载电阻为最大值,测量表10.4中数值,并根据所测数据计算稳压系数Sr 。

表10.4 稳压系数的测量(二)扩展实验任务1.用三端集成稳压器LM317组成稳压电路,并测量电路的性能参数。

(1)根据图10.10所示电路,在模拟实验箱中连接桥式整流、电容滤波、集成稳压器稳压电路。

(2) 调整R2,测量电路的输出电压范围。

(3) 参考(一)中的4.,列出对应表格,测量该电路的性能。

2.设计一个能够给300Ω的负载电阻提供5V 稳定的直流电压的电源。

(1)选择与要求符合的电路结构; (2)通过计算,选择合适的器件参数; (3)画出电路,列出器件清单。

七、注意事项1.变压器副边电压U2为交流电压有效值,用万用表交流电压档测量;输出直流电压U0为平均值,用万用表直流电压档测量;2.观察不同滤波电路的输出波形时,应固定垂直灵敏度旋钮V/DIV ;3.在将二极管接入电路之前,一定要测量其好坏和极性;图10.10 输出电压可调的直流稳压电源L + U O -4.避免将滤波电容的极性接反;5.勿将三端集成稳压器的管脚接错;6.使用时切勿超载。

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