晶体管直流稳压电源的安装与调试.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流晶体管直流稳压电源的安装与调试实验报告实验9系别 通信工程班号 组别 实验者 实验日期 2013年5月22日实验报告完成日期 2013年5月25日指导教师意见实验九 晶体管直流稳压电源的安装与调试一、实验目的1、了解晶体管串联型稳压电源的工作原理。2、掌握晶体管稳压电源的焊接、调整和测试方法。二、实验原理。晶体管串联型稳压电源的组成框图如图一所示。220V交流市电经变压、整流、滤波后得到的脉动直流电压Vi，它随市电的变化或直流负载的变化而变化，所以，Vi是不稳定的直流电压。为此，必须增加稳压电路。稳压电路由取样电路、比较电路、基准电压和调整元件等部分组成。1、稳压电路的工作原理。当输出电压Vo发生变化时，取样电路取出部分电压nVo，加到比较放大器上与基准电压进行比较放大，通过调整元件，调节调整元件上的压降Vce1，使Vo做相反的变化，从而达到使输出电压Vo基本稳定。本实验电路图如图二所示，图中，市电经变压器T、二极管D1-D4和电容C1组成的桥式整流和电容滤波电路；在A、B两端得到不稳定的直流电压Vi；由BG1、BG2组成的复合调压电路，为BG3的发射极提供一个基准电压Vz，R2为BG3集电极负载电阻；R1、C2为滤波电路，它进一步减小Vi的纹波，使经过R2作用到调整管基极的纹波减小，则输出的纹波电压也减小；R3、R4和BG4组成限流型保护电路，当输出电流Io超过额定值时，则检测电阻R3上压降增大，使BG4导通，导致集电极电压下降，从而使Vo下降，Io不载增大，起到限流保护作用，C3为纹波短路电容，提高纹波电压的取样比；C4为输出端滤波电容，可进一步减少输出纹波，并可向负载提供较大的脉冲电流。2、稳压电源的主要技术指标：(1)输出电压Vo：VoVz/n式中，Vz为基准电压，n为取样电路分压比，一旦稳压管的Vz 选定后，只要改变n就可调节输出电压Vo;(2)输出最大电流Iomax: 稳压器最大允许输出电流的大小，主要取决于调整管的最大允许电流ICM和功耗PCM 要保证稳压器正常工作，必须满足：IomaxICM和Iomax (Vi-Vo)PCM(3)输出电阻Ro：输出电阻表示负载变化时，输出电压维持稳定输出电压的能力。Ro定义 为输入电压不变是，输出电压变化量Vo和输出电流变化量Io之比，即： Ro=Vo/Io(4)稳压系数s 稳压系数s表示输入电压Vi变化时，输出电压VO维持稳定的能力.S定义为负载RL。保持不变时，输出电压VO的相对变化量与输入电压相对变化量之比，即:S=|RL不变=Vo/Vi*Vi/Vo|RL不变显然，S值越小，稳定性越好o (5)输出纹波电压VO： 输出纹波电压是指在输出直流电压上所叠加的交流分量。VO的大小除了与滤波 电容有关外，还与稳压系数s有关。VO的最大值一般出现在Io最大的时候。(4)为了提高稳压性能，主要措施是提高放大器的增益。3、本实验稳压电源的技术指标要求： (1)输出电压Vo=9V (2)最大允许输出电流(3)输出电阻Ro0.7欧姆(4)稳压系数S3.5*10-2(5)输出波纹电压Vo=2mV(6)具有限流保护功能，输出短路电流<400mA三、实验仪器1、函数信号发生器 1台2、直流稳压电源 1台3、数字万用表 1台4、“三位半”数字多用表 1台5、交流毫伏表 1台四、实验内容1、稳压电源的安装与焊接：按图2电路，对照印刷电路板版图安装、焊接晶体稳压电源；焊接前应检查各元、器件质量及有源器件的管脚、极性，并做好元、器件焊接前的清洁、处理工作。安装时要求元、器件排列整齐，焊点牢靠美观。2、稳压电源的调整：（1）仔细检查有无错焊、漏焊、虚焊和短路等现象，如有应排除之。（2）接通交流220V电源，测量稳压电源输出电压（空载）Vo，调节R7，使Vo=9V，并测量各晶体管的静态工作点，填入表1；表1：稳压电源各管静态工作点：晶体管各极电压BG1BG2BG3BG4基极电压Vb(V) 9.580 10.130 5.867 -25.14m发射极电压Ve(V) 9.001 9.581 5.222 0.07m集电极电压Vc(V) 17.641 17.652 10.130 10.132计算Vbe(V) 0.579 0.549 0.645 -25.21m若调节R7时，Vo不随之变化，则应通过测试各晶体管的工作状态（BG1/BG2/BG3应处于放大状态，BG4应处于截止状态），找出故障原因，并排除之。（3）在稳压电源输出端接上51（2W）电阻作负载，测量带载输出电压Vol，并与空载输出电压比较，一般情况下，变化应不大于0.2V即可。否则电路存在故障，找出故障原因，并排除之。（4）检查保护电路是否正常工作：将“三位半”数字多用表置于直流电流20mA档，直接与电源输出端C、D并联，测量其短路电流。由于电流表内阻很小，电流很大，只要将电流表笔与C、D端短时间接触，能读出短路电流数值即可。同时输出电压应从9V下降到接近于0，否则应检查保护电路。3,稳压电源性能指标的测量（1）输出电压和输出电阻：RLVOIO=VO/RLVOIORO=VO/IO 9.002 00.0210.1760.11951 8.981 0.176（2）波纹电压的测量： 带载（RL=51）VAVEVC 0.9252 29.17m 6.25m（3）稳压系数的测量切断220v电源，断开变压器及电路中J1，J2短路线。则可调的直流稳压电源作为实验电压电路的输入电压，A接正极，B接负极（带载51欧姆）No1 令输入电压为15伏特，调节r7使VO=9vNo2令输入电压增加百分之十，即Vi1=(1+10)，测vo1No3令输入电压减小百分之十，即Vi1=(1-10)，测vo2根据如下表达式求稳压系数：s=(vo1-vo2)/vo)/(vi1-vi2)/vi)输入电压Vi=15Vi1=16.5Vi2=13.5输出电压Vo=9Vo1=9.015Vo2=8.972 S=0.024五、分析数据从以上数据不难发现，在相同工作条件下，由于三极管的接入位置不同，导致其各参数有较大差异；整个电路板的等效电阻很小；波纹电压较易测量；而稳压系数相对较小，使整个电路比较稳定。六、实验小结在此次实验中，由于焊接的原因，加上电路元件被水浸泡，导致焊接完成后电路无法正常工作、测量；之后，通过万用表的逐个检查，排除了损坏的器件，是整个电路正常，从而完成了实验的操作。本次试验，让我懂得了焊接的一些基本操作过程及方法，以及如何检测一个电路板是否正常的方法，感觉挺有意思，受益匪浅。.精品文档.