—實訓報告—
學院系別：
專業班級：
設計學生
指導老師：
設計時間：
一、 實訓目的
1學會基本電子元器件的識別，熟悉一些常用電子器件的功能與作用。
2通過本次課題的實訓,掌握模擬電路系統的實訓方法，實訓步驟。
3學會直流穩壓電源及充電器的實訓方法和效能指標測試方法。
4培養實踐技能以及分析和解決實際問題的能力。
二、 內容要求
1. 實訓並製作乙個連續可調直流穩壓電源及充電器，主要技術指標要求
（1） 輸出電壓：交流220v，直流3v，6v
（2） 最大輸出電流：500ma
（3） 電池充電器：左通道（e1,e2）充電電流50～60ma(普通充電)；右通道（e3,e4）充電電流110～130ma（快速充電）
（4） 穩壓電源和充電器可同時使用，但兩者電流之和不能超過500ma
2. 實訓電路結構，選擇電路元件，計算確定元件引數，畫出實用原理電路圖。
3. 自擬實驗方法、步驟及資料**，提出測試所需儀器及元器件的規格、數量，交指導教師審核。
4. 批准後，進實驗室進行組裝、除錯，並測試其主要效能引數。
三、 步驟和要求
（1）實訓整個系統是由那幾個模組組成，各個模組的訊號傳輸，並畫出組成系統方框圖。
（2）系統分析：根據系統功能，選擇各模組所用電路形式。
（3）引數選擇：根據系統指標的要求，確定各模組電路中元件的引數。
（4）總電路圖：
2.電路安裝與除錯
（1）自行實訓印刷電路板，並焊接。
（2）在每個模組電路的輸入端加乙個輸入訊號，測試輸出端訊號，以驗證每個模組電路能否達到所規定的指標。
（3）重點測試穩壓電路的穩壓係數。
（4）將各模組電路連線起來，整機除錯，並測量該系統的各項指標。
四、總體實訓思路
1 直流穩壓電源原理
直流穩壓電源是一種將220v工頻交流電轉換成穩壓輸出6v、9v的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成，見圖1。
其中：（1）電源變壓器：電源變壓器的作用是將220v的交流電壓變換為9v的交變電壓，以提供整流濾波電路所需電壓。
整流電路由四個整流二極體按橋式整流方法連線對輸入交流電壓進行整流。
（2）整流電路：利用單向導電元件，把50hz的正弦交流電變換成脈動的直流電
（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。
（4）穩壓電路：穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。
1）整流電路常採用二極體單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的正半周內，二極體d1、d2導通，d3、d4截止；u2的負半周內，d3、d4導通，d1、d2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻rl，且方向是一致的。
電路的輸出波形如圖3所示。
在橋式整流電路中，每個二極體都只在半個週期內導電，所以流過每個二極體的平均電流等於輸出電流的平均值的一半，即 。電路中的每只二極體承受的最大反向電壓為 (u2是變壓器副邊電壓有效值)。
2）濾波電路把經過橋式整流電路得到的直流電壓的紋波濾去，但其輸出電流電壓不太穩定，內阻和紋波較大。c1、c2為濾波電容。如圖4所示
圖4濾波電路
圖5**波形
3）在實訓中，由於濾波電路輸出電壓和電流不是太穩定，，以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路後，直流輸出電壓：uo1=(1.
1～1.2)u2，直流輸出電流i2是變壓器副邊電流的有效值。），穩壓電路可以採用復合管穩壓電路。
其組成框圖如圖6所示
圖6穩壓電路方框圖
具有放大環節的串聯型電晶體穩壓電路是由調整元件比較放大，基準電壓和取樣電路等幾部分組成穩壓電路原理圖如圖7所示
圖7穩壓電路原理圖
vt1、vt2是復合管作為電壓調整管，led2為發光二極體同時又有穩壓管的作用，提供基準電壓，r3是它的限流電阻，它們在一起組成穩壓電路。電阻r4/r5和r6組成分壓器，其作用是把輸出電壓的變化量取出一部分，加到由vt3組成的放大器的輸入端，所以叫做取樣電路。vt3是比較放大管，r1是它的集電極負載電阻，也是vt2的基極偏置電阻，它將基極的取樣電壓與發射極的基準電壓進行比較並將其差值進行放大。
從vt3集電極輸出的訊號直接加到復合管vt1和vt2的基極。vt3輸出電流控制電壓調整管c、e極間等效電阻的大小。c1、c2、c3是濾波電容。
c2、vt1、vt2、r1又組成有源電子濾波電路。
穩壓電路的過程是這樣的：當輸出電壓u0上公升時，電路將發生如下變化：取樣電路從輸出電壓中取樣，使vt3基極電位ub3上公升，因穩壓管led2的作用使vt3發射極電位ue3不變，則vt3發射結正反偏置電壓ube3上公升，使vt3基極電流ib3增加，vt3集電極電流ic3增加，流過r1的電流i增大，r1上壓降增大使復合管基極電位ub1下降，使vt1發射結正向偏置電壓ube1下降，vt1基極電流ib1下降，使vt1的c、e間等效電阻r增加，vt1的c、e極間電壓uce1增加，從而輸出電壓u0下降，達到穩壓的目的。
同理，當輸出電壓u0下降時，有下述變化過程。
u0↓→ ub3↓ →ube3↓ →ib3↓ →ic3↓ →ub1 ↑→ube1 ↑→ ib1↑ →r↑ →uce1↓→u0↑
同樣，當電網電壓變化使輸出電壓u0變化時，穩壓電路也有上述過程
u0↑→ub3 ↑→ uc3↓ →ub1↓ →u0↓
調節電路中s1的大小可以改變輸出電壓u0的大小
s1↑→ub3 ↑→ uc3↓→ub1↓ →u0↓
當放大器的放大倍數越大時，輸出電壓的穩定度就越高。
2．直流穩壓電源充電器部分
從橋式整流電路輸出的直流經過電阻r7後，在vt4集電極產生壓降，對電池進行普充。快充部分原理與普充電路原理相同，但由於r9阻值比r7阻值小，而橋式整流電路輸出電壓一定，因此在快充電路產生的電流大。充電器原理圖如圖7所示
圖7充電器原理圖
3 zx2018c型直流穩壓電源及充電器實訓總電路圖如圖8所示
圖8zx2018c型直流穩壓電源及充電器實訓總電路圖
對本實訓的總結：
電源變壓器把220v的交流電變成9v的交流電，通過整流橋把交流電變成直流電，然後通過濾波電路和穩壓電路得到穩定平滑的直流電，可以供給我們日常生活中一些小型電子產品的外接電源，並且可以對5號、7號電池進行充電，給我們的日常生活帶來了方便。但是本電路仍具有一些缺點，下面我根據實訓過程中遇到的一些問題，提出一些改進措施（僅供參考）
電網電壓波動引起波動時，將通過放大管集電極電阻r1影響復合管的基極電位，並引起輸出電壓u0的波動。由於引進帶輔助電源的串聯穩壓電路。
當環境溫度的變化引起放大管vt3靜態工作點漂移時，將引起輸出電壓的不穩定。由此引進差動放大器電路代替vt3進行比較放大。
增加集電極負載電阻r1可增加放大電路的放大倍數，但同時會使復合管將不到合適的靜態工作點，而使穩壓電流不能正常工作。由此我們可以採用恆流源負載代替r1.
當負載電流過大或負載短路時，流過復合管的額定功耗值而燒壞，因此我們引入限流型、載流型等保護電路。附圖
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