串联型稳压电源【十分详尽的幻灯片】

1、 天津机电职业技术学院电气电子技术应用系应用电子技术专业 电子工艺实训 讲 义 编写人：李丽 实训题目:串联型稳压电源学习目标通过本项目的练习，了解半导体二极管结构和特性；掌握稳压二极管的使用方法和发光二极管的电路设计方法；理解桥式整流电路和电容滤波电路工作原理。能初步设计并制作印制电路板（PCB板），熟练地进行简单电子产品的电路安装、元器件焊接，并能利用仪器仪表进行元器件检测和电路调试。一.工作任务制作带电源指示的简易直流电源，输入电压为单相交流220V电网电压（即市电），输出为直流电压12V、电流0.3A，撰写项目制作报告。参考电路图带电源指示的简易12V直流电源电路如图所示。技能训练1

2、二极管检测 （a）用模拟万用表测量 （b）用数字万用表测量 图1.3 二极管测量方法 1.若用模拟万用表进行测量，设置在测量电阻的R×1K挡；若用数字万用表，设置在专用的 测量挡。2.左手拿二极管，右手握红、黑两表笔，将红、黑两表笔与二极管的两端电极引出线接触，观察模拟万用表的指针有无变化，或数字万用表的显示数值有无变化。3.交换两表笔的位置，再次与电极引出线接触并观察。 4.二极管好坏的判断 对于模拟万用表，若两次观察到指针均不偏转或均有较大的偏转，则说明二极管已损坏；若两次观察到的指针一次不偏转，另一次有较大的偏转，则说明二极管完好。对于数字万用表，若两次观察到的数值均为无穷大或

3、均为较小且伴有蜂鸣，则说明二极管已损坏；若两次观察到的数值一次为无穷大，另一次为较小且伴有蜂鸣，则二极管完好。 5.二极管正负极判别 对于模拟万用表，指针有较大偏转时，黑表笔正极，红表笔为负极；对于数字万用表，显示数值较小且伴有蜂鸣时，红表笔接触的是正极，黑表笔接触的是负极。知识点 晶体二极管1). 二极管的符号半导体一般由硅（Si）或锗（Ge）材料制成，分N型半导体和P型半导体两种。N型半导体主要靠带负电的电子导电，P型半导体主要靠带正电的空穴导电。当把N型半导体和P型半导体制作在一起时，在它们的交界面由于电子与空穴的复合，会形成PN结，PN结具有单向导电的特性。将PN结用管壳封装起来，加上

4、相应的电极引线，就构成了晶体二极管，简称二极管。P区的引出线称二极管的正极，N区的引出线称二极管的负极。电气符号如图所示。技能训练 2 稳压二极管稳压电路测试知识点 稳压二极管稳压管是用特殊工艺制成的二极管，它工作于反向击穿区，具有稳压的功能。技能实训3 发光二极管电路测试测量电路图 1.用万用表判断发光二极管的正负极；2.选取不同的R1值：1k，470，100；3.在多功能PCB板上按图焊接，连接元件，检查无误后接上5V电源；4.观察R1不同阻值下的发光二极管明亮程度；5.用万用表测量并记录发光二极管两端的电压值；技能实训4 桥式整流电路仿真测量电路图 在multisim10软件中按图绘制电

5、路图，变压器初级绕组输入电压为单相220V、50Hz交流电，设置变压器T1的匝数比为n1/n2=9/220=0.04。断开二极管D2、D3与变压器副边的连线，运行仿真电路，观察示波器XSC1的输出波形。断开二极管D1、D4与变压器副边的连线，运行仿真电路，观察示波器XSC1的输出波形。二极管D1、D2、D3、D4均与变压器副边相连，运行仿真电路，观察示波器XSC1的输出波形，分析波形。分析：（1）断开二极管D2、D3，二极管D1、D4在电源的正半周相当于半波整流电路，因此得到如图1.11（a）所示波形。（2）断开二极管D1、D4，二极管D2、D3在电源的负半周相当于半波整流电路，因此得到如图1

6、.11（b）所示波形。（3）在电源正半周，D1、D4进行整流；在电源负半周，D2、D3进行整流；当二极管D1、D2、D3、D4均与变压器副边相连时，电源的正负半周均被整流，产生的波形就是上述两个半波整流波形的叠加知识点 桥式整流电路技能实训5 滤波电路仿真测量电路图 在multisim10软件中按图绘制电路图，变压器T1初级绕组输入电压为单相220V、50Hz正弦交流电，设置变压器T1的匝数比为n1/n2=9/220=0.04。运行仿真电路，观察示波器XSC1的输出波形和万用表XMM1的读数。改变R1的阻值，如R1=100，运行仿真电路，观察万用表XMM1的读数。 技能实训6 印制电路板制作电

7、路图 检查覆铜板有无变形、断裂等，用砂纸对覆铜板去污处理；在空白纸上根据电路原理图画出元件排列位置，尤其对元件插孔位置要进行重点标注，用铅笔进行简单布线；将该白纸紧密贴在覆铜板正面（非覆铜面），选择不同的钻头进行钻孔，注意不要松动白纸；钻好孔的覆铜板用砂纸打磨光滑，覆铜面用油漆或记号笔根据元件孔位参照原先白纸布线图进行布线，注意此时布线图已镜像翻转；检查布线无误后，将覆铜板放入三氯化铁(FeCl3)溶液中进行腐蚀；腐蚀好后的PCB板用砂纸去漆，冲洗干净凉干后，用万用表检查布线是否有断裂；检查无误后将布线面涂上助焊剂，就可以进行焊接组装了。知识点 印制电路板设计常识印制电路板设计包括：确定印制板

8、尺寸、形状、材料、外部连接和安装方法；布设导线和元器件位置，确定印制导线的宽度、间距和焊盘的直径和孔径等。1.合理选择版面尺寸2.元器件布局元器件在印制电路板上的分布应尽量均匀，密度一致。元器件的排列应整齐美观，一般应做到横平竖直，并力求电路安装紧凑、密集，尽量缩短引线。元器件安装的位置应避免互相影响，元器件间不允许立体交叉和重叠排列，元器件的方向应与相邻印制导线交叉，电感器件要注意防电磁干扰，发热元件要放在有利于散热的位置，必要时可单独放置或装散热器，以降温和减少对邻近元器件的影响。大而笨重的元件如变压器、扼流圈、大电容器、继电器等，可安装在主印制板之外的辅助底板上，利用附件将它们紧固，以利

9、于加工和装配。元器件的跨距s应小于2倍元件本体长度l；单向引线的跨距，应小于本体直径d的1.25，如图1.24所示。元器件的间距，最小间距d等于相邻元件的半径之和再加上安全间隙b(b为1/200V)3.导线的布设公共地线应尽可能布置在印制电路板的边缘，便于印制电路板安装以及与地相连。为减小导线间的寄生耦合，布线时应按信号的顺序进行排列，尽可能将输入线和输出线的位置远离，并最好采用地线将两端隔开。提供大信号的供电线和提供小信号的供电线应分开，特别是地线，最好是一点共地。高频电路中的高频导线、三极管各电极引线及信号输入输出线应尽量做到短而直，易引起自激的导线应避免互相平行，宜采取垂直或斜交布线。4

10、.导线的尺寸和图形印制导线的宽度。同一块印制电路板上的印制导线宽度应尽可能保持均匀一致(地线除外)，印制导线的宽度主要由流过其电流的大小决定。0.254mm宽度的印制导线能通过的电流大约为1A。印制导线的间距。印制导线的间距一般不小于1，当线间电压高或通过高频信号时，其间距应相应增大。印制导线的形状。印制导线的形状应简洁美观。印制接点(焊盘)的形状和尺寸。为了增加在焊接元件与机械加工时印制导线与基板的粘贴强度，必须将导线加工成圆形或岛形。 Error! Reference source not found.组 装 电 路 元 器 件标识品名规格D1D4二极管1N4007×4D3稳压管

11、2CW51或3V0VI三极管D880或BU406V2三极管3DG12或9013V3、V4三极管3DG6×2或9013×2R1、R2、R3、 R4电阻2K、 39K 、1.2、 150R5、R6、R7电阻39K 、 120、 620RP可调电位器1KC1电解电容器1000uF/50VC2、C3电解电容器10uF/50VC4电解电容器470uF/50VRL负载电阻100/5WT电源变压器220V/12V串联稳压电路的安装与焊接 二、元件的安装与焊接 （1）元器件的检测：在安装前应对元件的好坏进行检查，防止已损坏的元件被安装。 要求：二极管：正向电阻、极性标志是否正确。三极管：判

12、断极性及类型，D880、BU406、3DG12、3DG6、9013为NPN 管， 3DG12、3DG6、9013为NPN HFE 大于50。电解电容：是否漏电，极性是否正确。电阻：阻值是否合格。插头及软线：接线是否可靠。变压器：绕组有无断、短路，电压是否正确。（2）根据元器件封装画好装配图。（3）按装配图正确安装各元器件。 串联稳压电路的安装与焊接在铆钉板上安装元件时，一般应注意如下几点： 1）电子元件为保证后续实训的继续使用要求各元件管脚不允许剪短保留原长度安装。2) 元件引脚若有氧化膜，则应除去氧化膜，并进行搪锡处理。3) 安装时，要确保元件的极性正确，如二极管的正、负板、三极管的e、b、

13、c 极，电解电容的正、负极。4) 元件外形的标注字（如型号、规格、数值）应放在看得见的一面。5) 同一种元件的高度应当尽量一致。 6) 安装时，应先安装小元件（如电阻），然后安装中型元件，最后安装大型元件，这样便于安装操作。7) 在空间允许时，功率元件的引脚应尽量留得长一些，以便有利于散热。串联稳压电路的安装与焊接在铆钉板上安装元件时，具体要求 (1)电阻、稳压管均采用水平安装方式，高度要求为元件体离印制板8mm，色码方向一致。(2)电容采用垂直安装方式，高度要求为电容的底部离板10mm。 。(3)整流桥、三极管采用垂直安装方式，高度要求为离板20mm。 (4)开关、熔断器、电位器应安装在训练

14、板的侧面安装孔上。 (5)所有焊点均采用直脚焊，焊接留头在焊面以上0.5-1mm，且不能损伤焊接面。 (6)背面接线布置正确、布线应正确、平直、转角处成直角、无漏焊、短路现象。防止虚焊的措施等。 (7)在进行焊接操作时要注意安全，焊接时间，送锡方法，烙铁头处理，用松香的道理和方法，串联稳压电路的调试 1、通电前的检查。 电路安装完毕后，应先对照电路图按顺序检查一遍，一般地：(1)检查每个元件的规格型号、数值、安装位置管脚接线是否正确。着重检查电源线，变压器连线，是否正确可靠，(2)检查每个焊点是否有漏焊、假焊和搭锡现象，线头和焊锡等杂物是否残留在印制电路板上。(3)检查调试所用仪器仪表是否正常

15、，清理好测试场地和台面，以便做进一步的调试。 串联稳压电路的调试 2、静态调试通电检测后，不要急于测试，先要用眼看、用鼻闻，观察有无异常现象，如果出现元器件冒烟，有焦味等异常现象，要及时中断通电，等排除故障后再行通电检测。 稳压电源输出端负载开路，断开保护电路，接通12V工频电源， 测量整流电路输入电压U2，滤波电路输出电压UI（稳压器输入电压）及输出电压U0。调节电位器RP，观察U0的大小和变化情况，如果U0能跟随RP线性变化，这说明稳压电路各反馈环路工作基本正常。 串联稳压电路的调试 2、静态调试如不正常，说明稳压电路有故障，因为稳压电源是一个深负反馈的闭环系统，只要环路中任一个环节出现故

16、障（某管截止或饱和），稳压器就会失去自动调节作用。此时可分别检查基准电压UZ，输入电压UI，输出电压U0 ，以及比较放大器和调整管各电极的电位（主要是UBE和UCE），分析它们的工作状态是否都处在线性区，从而找出不能正常工作的原因。排除故障以后就可以进行下一步测试。串联稳压电路的调试 3、测量负载能力及输出电压可调范围 负载能力：用一个100/5W的滑线变阻器作负载，接到直流输出电压端，串接万用表500mA档，调节滑线变阻器使输出电流为额定值400 mA，用连接线替下万用表，测此时输出电压（注意换成电压档）。与空载时作比较，下降应小于0.3V。变化越小说明带负载能力越强。使输出电流I0200m

17、A。再调节电位器RP， 测量输出电压可调范围U0minU0max，4 10伏，且使RP动点在中间位置附近时U07V。若不满足要求，可适当调整R6、R7之值。 串联稳压电路的调试 3、测量负载能力及输出电压可调范围 （接负载）串联稳压电路的调试 测量负载电流100mA时输入输出和最大输出电压串联稳压电路的调试 测量负载电流200mA时输入输出和最大输出电压串联稳压电路的调试 测量负载短路时电流700mA时输入电压和最大输出电压为0V串联稳压电路的调试 4、调整过流保护电路（1）断开工频电源，接上保护回路，再接通工频电源，调节RP及RL 使U010V，I0小于500mA ，此时保护电路应不起作用。测出V3管各极电位值。 （2）减小