2019学生电源的工作原理与检修精品教育.doc

1、学生电源的工作原理与检修学生电源是供中学物理实验时作为低压交直流电源和6V 稳压电源使用的实验仪器。 在日常使用中由于各种原因产 生各种故障，这就需要物理教师或仪器管理人员进行必要的 修理。现以目前使用较多的集成电路结构的 J1202 型学生电 源为例，介绍其工作原理和常见故障的检修方法。 一、学生电源（ J1202 型）的工作原理 学校使用的 J1202 型学生电源的电路原理图（不同厂家生产 的产品其电路原理和结构基本相同）如图 1 所示。该电路由 低压交直流电路、低压交直流输出过载保护电路和直流稳压 电路三部分组成。低压交直流电路由电源变压器B的次级绕组310端形成抽头分压，通过开关 S2

2、转换连接，获得216V每隔2V 一挡 共 8挡的低压交流电压，直接由低压交流接线柱输出。上述 各档交流电压经过变压器次级绕组 1 1 1 2端加以补偿后由 桥式整流电路 D58整流形成脉动直流电压，由低压直流接 线柱输出。调节S2,可获得216V每隔2V一挡的直流电压。 低压交直流输出过载保护电路，主要由干簧管J2和继电器J1等组成，由发光二极管 ZD2进行过载指示。干簧管 J2的 绕组和继电器 J1 的常闭点 J1a 串联在交直流输出主回路中。 12V次级绕组1314端的交流电经 D1D4桥式整流后为继 电器J1和发光二极管ZD2提供工作电压。当交直流输出电流小于2A时，J1a闭合，主回路导

3、通，保证正常输出，J1b与 J2a 都断开，过载指示发光二极管不发光。当交直流输出 电流超过额定值2A时，流过干簧管绕组 J2的电流使干簧管 内触点J2a闭合，过载指示发光二极管 ZD2两端有电压而发 光，继电器 J1 有电流通过，从而引起常闭触点 J1a 断开， 常开触点 J1b 闭合，主回路被切断，即保护电路动作。 J1b 的闭合使继电器自锁，保持 ZD2发光指示过载，而不会因主 回路断电时触点J2。断开而导致J1和ZD2没有电流通过。 过载或短路故障排除后，必须切断主机电源再重新开机才能 使继电器 J1 脱离自锁状态，恢复为正常供电状态。直流稳压电路由变压器次级绕组1314端输出的12V

4、交流电压经桥式整流电路 D1D4整流和电容器 C2滤波后得到平 均值为15V左右的直流电压，输入三端固定集成稳压器IC1(M7806，从其输出端输出稳定的 6V直流电压。M7806内部 有自动限流功能，不需另设输出过载保护电路。下面谈谈常见故障的检修方法： 二、学生电源的常见故障检修(一) 低压交直流电路的常见故障检修1 接通电源开关后交直流均无输出( 1)电源指示发光二极管 ZD1 不亮且直流稳压也无输出。 先检查电源插头与插座是否接触可靠，电源引线是否断路， 电源开关是否烧蚀而接不通电路，保险管是否损坏。若以上检查均正常，则是电源变压器损坏。用多用表欧姆挡测变压器初级绕组的直流电阻，一般应

5、为50Q左右，否则，更换电源变压器。变压器次级由于导线较粗很少有断路现象。若 在上述检查中发现保险管中的保险丝熔断，说明存在着短路 现象，故障可能是电源变压器绕组匝间短路、整流二极管击 穿、滤波电容漏电或击穿、三端稳压集成电路击穿等。可采 用分割法及先易后难，先几率大后几率小的原则逐步确定故 障范围。先断开变压器次级1314端到D1D4的引线，装上同规格的保险管通电试验，如果保险管无损坏且低压交直 流输出正常，则是 D1 D4、C2 IC1 有损坏而短路，用多用 表即可判定IC1 ( M7806的好坏可用一个新品与其对比测量 即可判定。 如果通电后仍烧保险管， 再把变压器次级绕组 12 端到桥

6、式整流电路 D5 D 8的引线断开重复试验，若还烧保 险管则是变压器匝间短路，更换变压器。若不烧保险管则是 整流二极管D5- D8有击穿现象，同时过载保护电路可能失 效或动作迟钝。( 2)若电源指示发光二极管 ZD1 亮且稳压输出正常，则是 开关S2上交直流输出主回路的引线脱焊或继电器J1的常闭触点 J1a 断路。干簧管的绕组断路也会引起该故障，但干簧 管绕组的导线较粗，很少会断路。2低压交流输出正常而无直流输出或直流输出电压很低 这种故障只能是桥式整流电路中D5D8有断路的，若有一个二极管断路，全波整流变为半波整流，使输出电流变低， 若有两个以上断路则无直流输出。 3某一个挡位无交直流输出，

7、其他输出正常 这种故障是开关 S 某一挡位上的引线脱焊，补焊即可。（二）稳压电路的故障检修1直流稳压无输出用多用表直流电压挡测 M7806输入端对地电压，应有 15V左 右的电压，如果测得的电压正常而输出端无电压则是 M7806 损坏。如果测得的电压为零或很低，则是整流滤波元件 D1 D4及C2损坏，或是变压器次级绕组 1314端断路，用多用 表按常规测量即可判定。2稳压性能差该故障原因之一是电容器 C2容量变小或漏电、失效，可代 换试验。另一原因是 M7806损坏，应予以更换。（三）低压交直流过载保护电路故障检修 1输出过载时继电器 J1 不动作接通主机电源测 J1 有无工作电压，若无工作电压则是整流 二极管D1D4或变压器次级绕组1314端有断路现象，这 时稳压输出也不会正常。若继电器 J1 有正常的工作电压， 可用导线将干簧管 J2的常开触点J2a （即干簧管的两端） 短 接一下。此时，若继电器吸合，过载指示二极管发光，则是 干簧管 J2 损坏。若继电器仍不吸合，则是继电器 J1 损坏， 应予以更换。2过载保护电路误动作 输出电路负载不过载时，保护电路就动作，故障原因可能是 干簧管J2击穿短路，即常开触点 J2。变为常闭状态。可焊 开干簧管的一端，若继电器 J1 释放，则应更换干簧管，若 仍不释放则是继电器 J1 的常开点