實驗七串聯型電晶體穩壓電源的設計預習

2022-09-24 01:00:07 字數 3632 閱讀 1016

一. 實驗內容概述

本實驗需要利用實驗室提供的元器件在實驗箱上搭建乙個電源電路,並除錯。

二. 除錯方法

電路除錯時通常做法是:先將整個電路圖按功能劃分為若干模組,本次電路應該會分為(變壓器、電橋、電容濾波、穩壓、負載)五個模組;然後將各模組內部電路連好,本次實驗中前兩個模組在實驗箱上已經提供,內部連線也已接好,因此需要將後三個模組親自連好,如**「模組介紹.jpg」所示;最後按照訊號流向逐級除錯(即從最初訊號開始,每次多加乙個模組,直至最後整機電路除錯成功),本次實驗根據電源電路訊號變化的特點依次除錯整流電路、整流濾波電路、整流濾波穩壓電路既可。

1. 按照設計好的電路圖在實驗箱上實現電容濾波、穩壓電路、負載三個模組內部底層連線,如**「底層電路.jpg」所示

2. 將電位器rp1、rp2也接入電路,如**「接入電位器.jpg」所示

3. 電路接成整流電路,整流電路需要三個模組(變壓器、電橋、負載),如**「整流電路.jpg」所示

實驗箱上電後,用示波器觀察整流前(電橋左端)的電壓波形,填入**3-24記為u2的波形,並用萬用表交流電壓檔測量此電壓有效值記為u2;然後在用示波器觀察整流後(負載兩端)的電壓波形,填入**3-24記為u3的波形,並用萬用表直流電壓檔測量此電壓值記為u3l

4. 電路接成整流濾波電路,整流電路需要四個模組(變壓器、電橋、電容、負載),【由於需要測量電流,此電路必須接入電流錶,而且在測量資料時電流錶必須算作負載的一部分】如**「整流濾波電路.jpg」所示

由於本電路中接入電解電容,電容正端要接電橋正端,如果接反,就會發生**,因此務必仔細檢查並請輔導同學把關後,再給實驗箱上電;

用示波器觀察負載(包括電流錶)兩端電壓波形,填入**3-24記為u4的波形,並用萬用表直流電壓檔測量此電壓值記為u4l;

調節rp2觀察電流錶數值變化範圍,將電流最大值和最小值之間的數值變化區間5等分,得到6個電流值,記錄這6個電流值時對應負載(包括電流錶)兩端電壓值,記入**3-25

5. 電路接成整流濾波穩壓電路,電路需要五個模組,【由於需要測量電流,此電路必須接入電流錶,而且在測量資料時電流錶必須算作負載的一部分】如**「整流濾波穩壓電路.jpg」所示

實驗箱上電後,用示波器觀察負載(包括電流錶)兩端電壓波形,填入**3-24記為uo的波形,調節rp1,並用萬用表直流電壓檔測量此電壓值的最大值和最小值,記為ulmax和ulmin;

先調節rp1,使得ul為10v,然後再調節rp2觀察電流錶數值變化範圍,將電流最大值和最小值之間的數值變化區間5等分,得到6個電流值,記錄這6個電流值時對應負載(包括電流錶)兩端電壓值,記入**3-26

先調節rp1,使得ul為10v,然後將實驗箱斷電,將變壓器副邊電壓從15v換為9v,實驗箱上電後勿動rp1和rp2,用萬用表測量此時負載(包括電流錶)兩端電壓,填入**3-27記為ul』,再調節rp1,用萬用表測出負載(包括電流錶)兩端電壓最大值和最小值,記為ul』max和ul』min;

三. 實驗相關原理

來實驗室之前進行電路設計時,請思考以下問題:

(1)電源一般會有哪幾部分電路組成?(2)每部分電路功能分別是什麼?(3)本次實驗降壓電路採用什麼器件降壓?

降壓後可選擇電壓有哪幾組?本次實驗選擇哪一組?(4)若降壓後電壓選高了會對電路有什麼影響?

(5)若降壓後電壓選低了又會對電路有什麼影響?(6)常見小功率整流電路有哪幾種?本次實驗採用哪種整流電路?

(7)整流電路的關鍵元件什麼?請畫出本次整流電路原理圖。(8)常用濾波電路有哪些?

本次實驗採用哪種?為什麼?(9)請畫出電容濾波電路的輸出特性曲線?

(10)本次實驗濾波電路中的電容c1是陶瓷電容還是電解電容?為什麼?(11)實驗中濾波電容c1選取哪個?

為什麼?(12)本次實驗穩壓電路由哪些部分組成?(13)穩壓原理是什麼?

(14)本次電路負載是哪些元件?每個元件的作用是什麼?(15)如果只用電位器rp2作為負載可以嗎?

為什麼?(16)負載中可調電阻rp2引數選哪個?怎麼計算?

(17)負載中固定電阻r5也叫保護電阻,它是保護什麼的?阻值引數怎麼計算?(18) r5阻值計算值對應可選電阻有那幾個?

選哪個?為什麼?(19)穩壓電路中r3、rp1、r4組成的電路叫什麼名字?

先確定哪個引數?rp1的作用是什麼?(20)rp1、r4的引數怎麼計算和選取?

(21)r2和dz組成的電路叫什麼名字?穩壓管dz可選引數有哪幾個?選哪個?

選其他引數的穩壓管會對電路有什麼影響?(22)r3的阻值怎樣計算和選取?(23)如果找不到和計算值完全吻合的電阻就會選取阻值相近的電阻,本次實驗r3這樣做可以嗎?

為什麼?(24)r2可以叫什麼電阻?他的阻值大小會對哪個元件產生怎樣的影響?

(25)三極體t2的作用什麼?本次可選的三極體有哪幾個?t2選擇哪個?

為什麼?(26)三極體t1在本次實驗電路中的名字叫什麼?引數選哪個?

為什麼?(27)電阻r1的作用什麼?他的阻值大小會對哪個元件產生怎樣的影響?

(28)電路中c2和c3的作用是什麼(參考康華光電子技術基礎模擬部分第五版p307)?(29)c2和c3選擇陶瓷電容還是電解電容?為什麼?

(30)本次實驗中穩壓電路問什麼叫串聯型穩壓電路?(31)本次設計的電源為什麼叫電晶體穩壓電源?(32)開關型穩壓電源中調整管工作在什麼狀態?

開關電源特點是什麼?用於什麼樣的場合?

以上便是進行預習提問時的問題,每個人都會問到,請各位同學重視。

1. 示波器使用注意事項:

(1) 本次實驗電壓值相對較大,所以垂直方向顯示量程選擇最大「5v/格」,而且如果垂直方向微調旋鈕鎖定波形不能顯示完全,再加上本次實驗所有波形都不需要讀數,所以垂直方向微調旋鈕不要鎖定,只要調節微調旋鈕使波形顯示合適即可;

(2) 耦合方式選擇開關必須選擇dc(直接耦合);

(3) 觸發訊號源(source-在示波器面板上最右上角)開關選擇第三位「line」;

(4) 當第乙個被測波形在示波器螢幕上顯示合適以後,面板上所有旋鈕按鍵開關不能再做任何調整就要觀察完本次實驗所有波形,尤其是垂直和水平方向位置旋鈕、微調旋鈕、量程旋鈕,如果發生變化本次實驗所有波形就會因為顯示條件不同而不能相互對比,導致實驗失敗。

2. 實驗注意事項:

(1) 仔細接線、查綫,確保連線沒有多接、少接、錯接,實驗電路方可上電進行測量;

(2) 必須保證元器件極性區分正確,本次實驗穩壓二極體、三極體、電解電容都需要區分極性,如果接反元器件會被燒毀,尤其是電解電容接反就會發生**;三極體9013和9014管腳排列如右圖所示

(3) 實驗過程中,嚴禁帶電操作,凡是換線、接線、改線等操作均須斷電;

(4) 實驗中如果發生意外,不要慌張,立即斷電,找老師處理;

(5) 變壓器、電橋、電位器均在實驗箱上,選擇合適長度的導線連入電路;

(6) 實驗資料完成後,先將資料**交給老師,等老師親自檢查電路功能及連線並且資料簽名後,方可拆線,如果提前拆線,認為實驗失敗;

(7) 拆線整理時,數清導線個數(5根紅色短導線、4根黑色中長導線、5根藍色長導線)及元件個數,將元件袋及導線交給輔導同學檢查無誤後方可離開實驗室;

(8) 實驗完成三天內學委將實驗報告上交實驗室。

特別提示:

請每位同學格外重視設計性實驗並抓緊時間準備,在來實驗室之前把要求的設計性實驗報告前半部分和資料**交給學習委員;

完成實驗後努力寫好實驗報告提高實驗成績,並且依據檔案「穩壓電源設計實驗報告評分標準,doc」來補充完善實驗報告。

19周周二早8點至12點,需要補做實驗的同學請提前畫好資料**及時前來,此後本學期實驗室不再開放。

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