精华]直流稳压电源制作99107

来源：安博电竞官网    发布时间：2024-03-28 01:20:17

  [精华]直流稳压电源制作99107[精华]直流稳压电源制作99107 直流稳压电源制作99107 任何一个电子电路要正常工作，都需要有直流电源提供能量。干电池是一种性能好又便于携带的直流电源，但它的容量很小，只能向简单电路提供小功率。多数电子整机都需要消耗比较大的功率，因此就需要大容量的直流电源。 一、整流与滤波电路 直流电源通常由三部分构成:整流电路、滤波电路和稳压电路。整流电路将交流电变成直流电，滤波电路将脉动的直流电变成平滑的直流电，稳压电路能自动稳定输出的直流电压。 直流稳压电源的能量来自于民用电力网。各位明白，民用电力网提供的是2...

  [精华]直流稳压电源制作99107 直流稳压电源制作99107 任何一个电子电路要正常工作，都需要有直流电源提供能量。干电池是一种性能好又便于携带的直流电源，但它的容量很小，只能向简单电路提供小功率。多数电子整机都需要消耗比较大的功率，因此就需要大容量的直流电源。 一、整流与滤波电路 直流电源通常由三部分构成:整流电路、滤波电路和稳压电路。整流电路将交流电变成直流电，滤波电路将脉动的直流电变成平滑的直流电，稳压电路能自动稳定输出的直流电压。 直流稳压电源的能量来自于民用电力网。各位明白，民用电力网提供的是220V、50Hz的正弦交流电。所谓“交流电”，是指电压或电流的方向在一直在变化。而电子电路需要的是几伏特至几十伏特的直流电，“直流电”是指电压或电流的方向是单一不变的。因此，稳压电源先将电力网的电压降低到所需要的值，再将交流电转换成直流电。这项工作由整流电路来完成。 整流电路有多种形式，常府的有半波整流、全波整流和桥式整流。 半波整流电路如图9-1(a)所示。变压器将电力网的220V交流电压降低到我们所需要的E值，它的电压波形如图9-1(b)所示。图中二极管的作用是整流，因为二极管具有单向导电特性，所以电流只能从上到下流过负载电阻R，在R的两端得到正极性电压，电压波形如图9-1(c)所示。显然，输出电压是单向的，但大小是变化的、脉动的，我们把这种电压叫做直流脉动电压。 如果将二极管的连接方向更改如图9-2(a)所示，那么，流过负载R的电流就只能是由下向上，输出电压的波形如图9-2(b)所示，所以在电阻R两端得到的是负极性的直流脉动电压。 半波整流只利用了输入电压的一半，所以它的效率比较低，输出直流电压的平均值也比较低。若把电路接成如图9-3所示的全波整流形式，就能提高效率。 从图9-3能够准确的看出，相对于变压器中心抽头C来说，线圈首尾两端(A、 B)的瞬间电压极性总是相反的，所以二极管D1、D2是交替导通的。但是，从负载电阻R来说，电流方向始终是从上到下，所以输出电压的波形如图9-3(b)所示，输出电压的平均值比半波整流要高一倍。 全波整流要求电源变压器次级有两组线圈，能否用一组线圈实现全波整流呢?这就需要采用桥式整流方式。图9-4所示是桥式整流电路，它用四个二极管来实现整流。当变压器输出端A端为正时，电流由A端流出，经二极管D1、负载R、二极管D2，回到变压器B端;当变压器输出端A端为负时，电流由B端流出，经二极管D3、负载R、二极管D4，回到变压器A端。这样，不管变压器输出电压是正还是负，都有电流流过负载R，而且方向都是从上到下，与全波整流是一样的，输出电压波形如图9-4所示，也是直流脉动电压。桥式整流是应用最多的整流电路，一定要记住它的电路形式。 在电路图中，桥式整流还有两种画法，如图9-5所示。 但是，上述的直流脉动电压是不能提供给电子电路使用的，因为电压很不稳定，电压值变化太厉害。因此必须将脉动的电压转变成基本平滑的直流电压，这就靠滤波电路来完成。 常用的滤波电路有三种:电容滤波、电感滤波和π型滤波，具体形式如图9-6所示。目前使用最多的是电容滤波。 电容滤波电路很简单，只需在整流电路的输出端并联一个容量较大的电容器，一般容量在几百微法至几千微法。图9-7是半波整流加上电容滤波的电路形式，图9-8是桥式整流加上电容滤波的电路形式。 加人电容滤波后，输出电压的波形发生了变化。以图9-7为例，当二极管导通时，电流通过二极管对电容器C充电，因为二极管导通时电阻极小，所以充电的速度很快，电容器的端电压随着输入电压上升，如图9-9(a)所示。当输人电压从最高点(h点)开始下降时，二极管截止，电容器C通过负载R进行放电。由于电阻R的值比较大，所以放电要比充电慢得多，如图9-9中虚线所示;到i点后，二极管又导通，电容器又进入充电状态，端电压随着输人电压上升到j点;然后又开 始放电。如此不断地充电、放电，输出电压就不再是脉动的，而变得比较平滑，略有波动。 全波整流加电容滤波后，输出电压的波形如图9-9(b)所示。显然输出电压波形更为平滑。 经过整流滤波后的输出电压是平滑的，且基本稳定，因此可用于电子电路。但是在对电源电压稳定度要求比较高的场合，还需要在以上整流滤波的基础上加入稳压电路。 二、稳压电路 稳压电路的功能是在工作环境发生明显的变化时，能自动稳定输出电压。这里所说的工作环境主要指电力网电压波动和提供输出电流的变化。 最常见的稳压电路如图9-10所示。电阻R1、R2构成取样电路，并接在输出端，所以若输出电压发生明显的变化，那么B点的电压也会随之发生明显的变化。 电阻R3和稳压管D1产生基准电压，R3是限流电阻，保护稳压管。正点的基准电压值等于稳压管的稳定电压值。 三极管T1及电阻R4构成比较放大器，基准电压和取样电 压分别加至三极管的发射极和基极，将两个电压的差值进行放大。三极管T2是调整管，能依据输出电压的变化自动予以调整。 稳压电路的稳压过程是这样完成的:如果输出电压偏高，则三极管T1的基极B点电压也随之上升，由于正点是基准电压，是稳定不变的，所以T1集电极C点的电压下降。C点电压通过三极管T2直接影响输出电压，使输出电压下降，达到自动调节的目的。 因为B点电压与输出电压之间有分压关系，即所以只要改变R1、R2的分压值，就能改变输出电压值。如果在R1、R2之间接人一个电位器，如图9-11所示，调节电位器，就能方便地改变分压值，从而改变输出电压值。 图9-11中的调整管使用复合管，其目的除了能输出更大的电流外， 还能得到更优秀的调整效果。电容器C2可以将输出电压中的纹波电压直接引入比较放大器并做调整，所以使输出电压更平滑。电容器C3接在输出端，可以克服输出端出现的脉冲干扰。 三、三端集成稳压器 三端集成稳压器就是把稳压电路全部制作在一块硅片上而形成的集成器件。 三端集成稳压器的外形如图9-12所示，它只有三个引出脚，即输入端、输出端和公共端。 三端集成稳压器的工作稳定性很高，安全可靠，使用起来更便捷，所以应用广泛。目前最常用的集成稳 压器有CW7800系列和CW7900系列。7800系列输出正电压，如7805、7809、7812等;7900系列输出负电压，如7905、7912、7915等。后两位数字

  示输出电压的绝对值，如7809表示输出电压为+9V，7912表示输出电压为-12V。 利用三端集成稳压器构成稳压电源的形式很简单，只要在前面加上整流滤波电路就可以，如图9-13所示，但其输出电压是固定的，不可调。 CW317是输出电压可调的三端集成稳压器，其输出电压在1(5~37V间连续可调，输出电流可达1(5A，是使用非常灵活的集成稳压器。 CW317的外形如图9-14所示，1端为调整端，2端为输出端，3端为输入端。图9-15是它的基本应用电路，要求输入直流电压大于28V。电容器C1能够大大减少输出电压的脉动，C2可以克服调节端的纹波。 四、制作练习 (一)简易实用的直流电源 这个直流电源只由整流和滤波两部分构成，输出电压6V，电路十分简单，但可用于普通的电器，如收音机、录音机、电子琴、家用的小型控制器等等，而且效果不错。 1(电路及

  图9-16是该直流电源的工作原理图，图9-17是其印制电路板图。电 路中的四个二极管D1~D4组成桥式整流电路，电容器C起滤波作用。该电路是按输出+6V电压来

  的，为了使输出电压更稳定，电容器C的容量应取得比较大，可以取330μF或470μF。 2(元器件材料 二极管:D1~D4选用2CP10; 电容器选用电解电容，330~470μF,6V; 变压器选用普通电铃变压器，输出电压5V。 3(制作步骤 ?参考图9-17制作好印制电路板。 ?备好元件材料，按照装配图，将元器件焊接好。 ?对照装配图检查各个元件的焊接位置是不是正确，焊点是否牢固。 ?注意电解电容器是有极性的电容器，焊接时不可将极性接反。 4(调整

  本电路只要装配正确，元器件质量好，没有损坏，不需要调整就能战场工作。 可以用下列方法来检验该电路工作是不是正常:将电源插头插入供电插座，用万用表交流电压挡测试变压器输出端电压(即图9-16中的a、b点)，正常值应为5V。在直流电源输出端(即图9-16中c、d点)接人一只200Ω的电阻，用万用表直流电压挡测量输出电压，正常值应为6V。如果输出电压低于5V，很可能是某个二极管损坏，应逐一加以检查。 (二)直流稳压电源 本电路是利用三端稳压器构成的输出电压值可调的直流稳压电源，电压调节范围宽，可从3V调到24V，最大输出电流可达1A以上，是性能好的稳压电源。 1(电路及工作原理 图9-18是实用直流稳压电源的电路原理图。二极管D1~D4组成桥式整流电路;电容器C1是滤波电容;集成电路CW317是三端稳压器，不但有稳压功能，内部还带有自动保护电路; 电阻R1、RP构成取样电路，调节RP能改变分压比，从而改变输出电压值;电容器C2、C3、C4都是为改善性能、防止干扰而加人的。 2(元器件材料 二极管:D1~D4选用2CP11或IN4001; 电容器:C1=1000μF/30V，C2=0(1μF，C3=10μF/30V，C4=1μF/30V; 电阻器:Rx=240Ω，RP=5(1kΩ; 三端集成稳压器选用CW317; 电源变压器选用40W、次级输出电压24V的变压器。 3(制作步骤 ?按图9-19所示印制电路板图，制作好印制电路板。 ?备好元件材料，按照装配图将元器件焊接好。 ?对照装配图检查各个元件的焊接位置是不是正确，焊点是否牢固，特别要注意CW317的安装方向及各个电解电容器的极性。 ?最好能够将印制电路板与变压器都装入一个塑料盒内，将输出端口接在一红一黑的接线柱上，调压电位器安装在面板上。图9-20是面板示意图，可供制作时参考。 4(调整方法 ?装配完毕检查无误后，可以接通电源，用万用表交流电压挡测量变压器输出的交流电压有效值，看是不是满足要求，正常值应为24V左右。 ?再用万用表直流电压挡测量滤波电容的端电压值，正常值应为28V左右。 ?用万用表直流电压挡监测输出直流电压，同时调节电位器，注意仔细观察输出电压是否有变化，记下几个常用电压点(3V、4(5V、6V、7(5V、9V、12V、15V、18V、20V、24V)位置，并标在面板上。 ?如有条件，可在教师指导下加装一个电源指示灯和保险丝，或者再增加一输出电压指示表头。 [小知识] 欧姆(Georg Simon Ohm,1787~1854)，德国物理学家。欧姆最重要的贡献是建立电路定律，得出了以他的名字命名的定律。他的研究工作还包括声学、光学等方面。为了纪念他在电路理论方面的贡献，人们把电阻的单位命名为欧姆(Ω)。 赫兹(Heinrieh Rudolf Hertz,1857~1894)，德国物理学家。他在

  、物理实验等方面显示了出众的才华与能力。赫兹在物理学上的主要贡献是发现了电磁波，使其后的无线电通讯技术快速地发展起来。为了纪念他的卓越贡献，人们将频率的单位命名为赫兹(Hz)。

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