实验报告：串联型晶体管稳压电源的设计

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实验报告：串联型晶体管稳压电源的设计

一、设计任务

　1、 研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

　2、 学习串联型晶体管稳压电源的设计方法以及主要技术指标的测试方法。

二、设计要求及主要技术指标

设计要求

1、方案论证，确定总体电路原理方框图。  

2、单元电路设计，元器件选择。

3、安装调试及测量结果。

主要技术指标

1、电网供给的交流电压U₁为220V，50HZ。

2、变压器输出电压U₂为18V～20V，50HZ。

3、稳压电源输出直流可调电压6V<U₀<15V，最大负载电流100mA左右。

4、驱动负载120Ω<R_L<240Ω。

三、稳压电源原理描述

参见Chap10内容。

电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。

图10.1  直流稳压电源框图

直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图10.1所示。电网供给的交流电压u₁(220V,50Hz) 经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u₂，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u₃，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压u_I。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。

　　图10.2是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路，它由调整元件（晶体管T₁）；比较放大器T₂、R₇；取样电路R₁、R₂、R_W，基准电压D_W、R₃和过流保护电路T₃管及电阻R₄、R₅、R₆等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T₂放大后送至调整管T₁的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。

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模拟电子技术实验报告       三明学院物理与机电工程系    林榕2010.2.22

实验五  串联型晶体管稳压电路

一、实验目的

1、熟悉Multisim软件的使用方法。

2、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。

3、掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法

二、虚拟实验仪器及器材

双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管 3DG6×2(9011×2)、DG12×1(9013×1)、晶体二极管 IN4007×4、稳压管 IN4735×1

三、知识原理要点

直流稳压电源原理框图如图4－1 所示。

四、实验原理

     图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo的变化，从而维持输出电压基本不变。

五、实验内容与步骤

1、 整流滤波电路测试

按图连接实验电路。取可调工频电源电压为16V～， 作为整流电路输入电压u2。

整流滤波电路

1) 取RL＝240Ω ，不加滤波电容，测量直流输出电压UL 及纹波电压L，并用示波器观察u₂和u_L波形，记入表5－1 。U2＝16V～

2) 取RL＝240Ω ，C＝470μf ，重复内容1)的要求，记入表5－1。

3) 取RL＝120Ω ，C＝470μf ，重复内容1)的要求，记入表5－1 

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晶体管直流稳压电源的安装

实验目的：

1、熟悉该电源的电路组成和制作的全过程。

2、掌握电子元件辨别判断的方法，焊接技能，能够排除简单的电源电路故障。

实验器材：

1、万用表、电烙铁、螺丝刀（一字、十字）、镊子等

2、晶体管稳压电源套件

实验电路：

电气原理图

实验步骤：

任务一     按照电路图找出相应的元器件，并用万用表检测，填写相应表格。

                                                 表一   电阻器测量

表二  电容器的测量

表三  晶体管的测量

晶体管的脚位图：

表四    变压器的测量

表五   波段开关\交直流电源线的测量

任务二     对照电路图和印刷电路板插件安装电路，进行焊接。

1、元件的安装：

根据印刷电路板元件位置，利用镊子把元器件进行造型，按照先安装矮元件（电阻、二极管），再安装高元件（三极管、电解电容）的原则进行操作。确认准确无误后进行焊接。

2、元件的焊接：

根据焊接工艺要求，先焊接矮元件再焊接高元件，焊完应检查有无虚、假、漏焊，或者拖锡短路现象。

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《模拟电路》课程设计报告

课题： 晶体管串联稳压电源                      

班级  电气3071  学号     35       

学生姓名                          

专业      电气工程及其自动化      

系别            江淮学院          

指导教师                           

xx工学院

xx学院

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 南昌大学实验报告

学生姓名：                  学    号：                  专业班级：                 

实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新   实验日期：            实验成绩：            

实验二    串联型晶体管直流稳压电源

一、实验目的

研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

二、实验原理

1、整流滤波电源框图

交流输入

220V

50HZ

            

2、整流滤波电路原理图

三、实验设备和器件

1、  可调公频电源    2、双综示波器    3、四个晶体二极管 IN4007   4、电阻240Ω、120Ω   5、470uf电容

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实验七 串联型晶体管稳压电源的设计 预习资料：

一. 实验内容概述

本实验需要利用实验室提供的元器件在实验箱上搭建一个电源电路，并调试。

二. 调试方法

电路调试时通常做法是：先将整个电路图按功能划分为若干模块，本次电路应该会分为（变压器、电桥、电容滤波、稳压、负载）五个模块；然后将各模块内部电路连好，本次实验中前两个模块在实验箱上已经提供，内部连线也已接好，因此需要将后三个模块亲自连好，如图片“模块介绍.JPG”所示；最后按照信号流向逐级调试（即从最初信号开始，每次多加一个模块，直至最后整机电路调试成功），本次实验根据电源电路信号变化的特点依次调试整流电路、整流滤波电路、整流滤波稳压电路既可。

1.  按照设计好的电路图在实验箱上实现电容滤波、稳压电路、负载三个模块内部底层连线，如图片“底层电路.JPG”所示

2.  将电位器RP1、RP2也接入电路，如图片“接入电位器.JPG”所示

3.  电路接成整流电路，整流电路需要三个模块（变压器、电桥、负载），如图片“整流电路.JPG”所示

实验箱上电后，用示波器观察整流前（电桥左端）的电压波形，填入表格3-24记为U2的波形，并用万用表交流电压档测量此电压有效值记为U2；然后在用示波器观察整流后（负载两端）的电压波形，填入表格3-24记为U3的波形，并用万用表直流电压档测量此电压值记为U3L

4.  电路接成整流滤波电路，整流电路需要四个模块（变压器、电桥、电容、负载），【由于需要测量电流，此电路必须接入电流表，而且在测量数据时电流表必须算作负载的一部分】如图片“整流滤波电路.JPG”所示

由于本电路中接入电解电容，电容正端要接电桥正端，如果接反，就会发生爆炸，因此务必仔细检查并请辅导同学把关后，再给实验箱上电；

用示波器观察负载（包括电流表）两端电压波形，填入表格3-24记为U4的波形，并用万用表直流电压档测量此电压值记为U4L；

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××大学实验报告

学生姓名：        学    号：         专业班级：                 

实验类型：■ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新   实验日期： 实验成绩：     

实验二　串联型晶体管直流稳压电源

一、实验目的

1.   研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

2.   掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。

二、实验原理

1.   交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源原理

图２－1  直流稳压电源框图

a)   直流稳压电源组成

电源变压器；

整流部分：单相桥式整流、电容滤波电路；

滤波电路；

稳压部分：串联型稳压电路，由调整元件（晶体管T₁）；比较放大器T₂、R₇；取样电路R₁、R₂、R_W，基准电压D_W、R₃和过流保护电路T₃管及电阻R₄、R₅、R₆等组成。

b)   稳压过程

整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T₂放大后送至调整管T₁的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。

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