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直流稳压电源的设计与制作

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直流稳压电源的设计与制作的内容简介:

第一节直流稳压电源的基本组成及工作原理
一、直流稳压电源的组成
二、直流电源各部分原理
三、直流稳压电源的性能指标
1、电源变压器
仿真一:电源变压器的基本特性
1、要求:电源变压器:10:1,200V/50Hz负载电阻:100欧,示波器
2、仿真电路:
3、回答问题:变压器次级输出电压幅值约为V初级绕组输入电压与次级绕组输出电压之比约为:。注:理想变压器满足:I1/I2=U2/U1=N2/N1(P1=P2)
2、整流部分
技术:二极管的单向导电性电路形式:半波整流全波整流桥式整流
整流电路
仿真二:半波整流电路
1、要求:二极管(理想)1只
2、仿真电路:
整流电路
3、观察并回答问题:
二极管输入电压是(双极性/单极性)
电路输出电压是(双极性/单极性)
输出电压的波形是(全波/半波)
输出电压与输入电压的幅值相比(基本相等/相差很大)
4、参数计算
仿真三:单相全波整流电路
1、要求:二极管(理想)2只
2、仿真电路:
3、观察并回答问题:
全波整流电路的输出电压波形并记录。
输出电压是(双极性/单极性)
输出电压是(全波/半波)
输出电压与输入电压的幅值相比是
(基本相等/相差很大)
4、参数计算:
5、二极管的选择:
(1)D管的最大整流电流IF必须大于实际流过二极管的平均电流IDO:IF>IDO=ULO/RL=0.45U2/RL
(2)D管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URMUR>URM=2SQR(2)U2
仿真四:桥式整流电路
1、要求:整流桥(理想)1只。
2、仿真电路:
3、观察并回答问题:
桥式整流电路的输出电压波形并记录。
输出电压是(双极性/单极性)
输出电压是(全波/半波)
输出电压与输入电压的幅值相比是(基本相等/相差很大)
如何用次级带中心抽头变压器输出正、负两种极性的电压?
4、参数计算:
5、整流二极管的选择:
(1)D管的最大整流电流IF必须大于实际流过二极管的平均电流IDO:IF>IDO=ULO/RL=0.45U2/RL
(2)D管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URMUR>URM=SQR(2)U2
3、滤波电路
作用:对整流电路输出的脉动直流进行平滑,使之成为含交变成份很小的直流电压。
说明:
1、滤波电路实际上是一个低通滤波器。
2、截止频率低于整流输出电压的基波
频率
电路形式:
一、电容滤波
二、电感滤波
三、L型滤波电路
四、型滤波电路
(2)电容滤波的原理:
电容是一个能储存电荷的元件。有了电荷,两极板之间就有电压UC=Q/C。在电容量不变时,要改变两端电压就必须改变两端电荷,而电荷改变的速度,取决于充放电时间常数。时间常数越大,电荷改变得越慢,则电压变化也越慢,即交流分量越小,也就“滤除”了交流分量。
仿真五:电容滤波
1、要求:电容1000µF1只
2、仿真电路:
3、观察并回答问题:
观察电容滤波电路的输出电压波形并记录。
输出电压直流分量为V,纹波分量峰峰值(用AC输入档测量)为mV。
输出电压纹波(已消失/仍存在),滤波后的纹波要比滤波前(大得多/小得多)
滤波后的输出电压的直流分量(大于/等于/小于)滤波前的输出电压的直流分量。
电容是不是越大滤波效果越好?
2、RL越小,输出电压越小。
(1)当C一定时,RL→∞时,即空载:ULO=1.4U2
(2)当C=0时,即无电容时:ULO=0.9U2
(3)一般情况下,ULO=(1.1——1.2)U2
3、电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合。
3、电感滤波电路的几点说明:
1、L越大、RL越小,输出电压纹波越小;
2、忽略电感内阻,ULO=0.9U2(理论值)
3、电感滤波适用于低电压,大电流的场合
1、L型滤波电路
2、型滤波电路
4、稳压部分
作用:维持输出直流电压的基本稳定。
说明:
1、经过滤波电路后的电压的稳定性比较差。
2、电压受温度、负载、电网电压波动等因素的影响较大
二、稳压管稳压原理:
利用稳压管在反向击穿时电流可在较大范围内变动但击穿电压却基本不变的特点而实现的。
三、工作原理:
UO↓→IZ↓→IR↓→UR↓→UO↑
3、观察并回答问题:
按下表要求改变输入电压并记录仿真结果:
按下表要求改变负载电阻并记录仿真结果:
四、R的取值范围:(UImax-UZ)/IZmax≦R≦(UImin-UZ)/(IZmin+UZ/RLmin)注:一般情况下,在稳压管安全工作条件下,R应尽可能小,从而使输出电流范围增大。
直流稳压电源的性能指标:
1、最大输出电流IOmax:
2、输出电压UO和电压调节范围:
3、保护特性:
4、效率:
5、过冲幅度:
二、质量指标
1、输入电压调整因数Su和稳压系数Sr:
2、输出电阻Ro:
3、温度系数ST:
串联反馈式稳压电路
单片集成稳压器
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课件大小:0.46 MB 上传时间:2013-05-07 19:14:41 下载次数: 所需金币:0个