实验整流滤波及稳压电路

实验整流滤波及稳压电路第1页/共17页电工学实验8整流、滤波及稳压电路

第2页/共17页整流、滤波及稳压电路一、实验目的

1、熟悉单相半波、全波、桥式整流电路

2、观察了解电容滤波作用

3、了解并联稳压电路

4、研究稳压电源的主要特性，掌握串联稳压电路的工作原理。

5、学会稳压电源的调试及测量方法。

6、掌握直流稳压电源主要参数测试方法。二、实验原理

1、稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路几部分组成，结构框图如下：第3页/共17页整流、滤波及稳压电路二、实验原理

1、电源变压器的作用是把220V电网电压变换成符合整流电路所需的电压。整流电路是利用二极管的单向导电性，将交流电变换成脉动的直流电。本实验采用单相桥式整流电路。滤波电路：整流电路输出的电压是脉动的，即含有直流分量，又有交流分量，经过滤波电路后，可将大部分交流分量滤掉，从而使波形变得比较平滑的直流电压。本实验采用电容器滤波。稳压电路：由于整流、滤波电路输出的直流电压稳定性较差，当电网电压波动或负载变化时输出的电压也随之变化，采用稳压电路后，输出电压的稳定程度将大为提高。本实验采用并联稳压电路、串联稳压电路、集成稳压器。第4页/共17页整流、滤波及稳压电路二、实验原理

2、直流稳压电源的技术指标直流稳压电源的技术指标可分为两种。一种是表示其基本特性的，称为特性指标，如允许的输入电压Ui、输出电压Uo、电压调节范围±△Uo和输出的最大电流等。另一种是表示稳压电源质量优劣的质量指标，如稳压系数Sr、输出电阻Ro、最大输出纹波电压等。各质量指标的定义是：（1）稳压系数Sr是在保持输出电流Io不变的情况下，输出电压与输入电压相对变化量之比，即。Sr是表示稳压电源稳压性能的最重要的指标。一般。

第5页/共17页整流、滤波及稳压电路二、实验原理

2、直流稳压电源的技术指标（2）输出电阻Ro是保持输入电压Ui不变时，输出电压的变化量△Uo

与输出电流变化量△Io之比，即。Ro是稳压电源的另一个重要指标，它表示电源驱动负载的能力接近理想电压源的程度，其值越小越好，一般在。（3）最大输出纹波电压是指在输出额定电流时，输出纹波电压的有效值。纹波越小，表示稳压性能越高，一般在毫伏数量级，经特殊处理可做到μV数量级。

3、串联型直流稳压电源的组成及电压调节图13-1是串联型直流稳压电源的基本结构，它包括采样电阻R1、

R2，基准电源Dz，电压比较放大器T1

，电压调整管T2和滤波电容C1、

C2及各种保护电路等三部分组成。第6页/共17页整流、滤波及稳压电路二、实验原理

3、串联型直流稳压电源的组成及电压调节图13-1是串联型直流稳压电源的基本结构，它包括采样电阻R1、R2，基准电源Dz，电压比较放大器T1，电压调整管T2和滤波电容C1、C2及各种保护电路等三部分组成。

因为在稳压电源主回路中电压调整管T2是与负载RL串联的，故称串联型稳压电源。电阻R3既是T1

的集电极负载电阻，又是的基极偏流电阻。稳压电源的工作过程是：当输入端加电压Ui时，由于T2、R3以及(R1+R2)∥RL构成射极输出器，图13-1串联式稳压电源的基本结构第7页/共17页整流、滤波及稳压电路二、实验原理

3、串联型直流稳压电源的组成及电压调节其输出电压Uo将跟随T2的基极电位逐渐升高。当Uo还小于Dz的击穿电压

时，T1射极电位UE1≈Uo。，T1的发射结处于反向偏置状态，因此T1不导通，此时IC1=0。流过R3的电流全部注入T2的基极，促进T2的进一步导通，UCE2下降，Uo逐渐上升。直至Uo等于Dz的击穿电压而被击穿使UE1稳定不变，此时Uo进一步增加将使UB1-UE1＞0.6V，T1导通。IC1的产生，此时电压调节作用的开始。这时流过R3的电流为IR3=IB2＋IC1。当由于某种原因使输出电压Uo降低时，

U0↓UBE1↓→IC1↓→UB2↑→IB2↑→UCe2↓→U0↓。反之亦然。UE1不变第8页/共17页整流、滤波及稳压电路二、实验仪器

1、示波器

2、数字万用表

3、直流毫安表三、实验内容

1、半波整流电路：实验电路如图13-2所示,用示波器观察UZ及

UL的波形.并测量

UZ、UD、UL。图13-2第9页/共17页整流、滤波及稳压电路三、实验内容

2、桥式整流电路：实验电路如图13-3所示,用示波器观察UZ及UL的形。并测量UZ、UD、UL。图13-3第10页/共17页整流、滤波及稳压电路三、实验内容

3、电容滤波电路：实验电路如图13-4

所示。

(1)当RL=1K

时，分别将不同的电容接入电路，用示波器观察UL波形，用万用表的电压档测量UL并记录。

(2)将RL=1K

改为150时，重复上述实验。图13-10电容滤波电路

第11页/共17页整流、滤波及稳压电路三、实验内容

4、并联稳压电路：实验电路如图13-11所示。

(1)电源输入电压不变,负载变化时电路的稳压性能。改变负载电阻RL使负载电流IL=1mA，5mA，10mA时，分别测量UL、UR、IL、IR，计算电源输出电阻。

(2)负载不变，电源电压变化时电路的稳压性能。用可调的直流电压变化模拟220V电源电压变化，电路接入前将可调电源调到10V，然后调到图13-5并联稳压电路第12页/共17页整流、滤波及稳压电路三、实验内容

4、并联稳压电路：

8V、9V、11V、12V，按表13-1内容测量填表,并计算稳压系数。UiUL(V)IR(mA)IL(mA)10V8V9V11V12V表13-1第13页/共17页整流、滤波及稳压电路三、实验内容

5、串联稳压电路

(1)静态调试①按图13-6接线，负载RL开路，既稳压电源空载。图13-6第14页/共17页整流、滤波及稳压电路三、实验内容

5、串联稳压电路

(1)静态调试②将电源调到9V，接到Ui端。再调电位器RP，使UO＝6V。测量各三极管的三个管脚对地的电压。③调试输出电压的调节范围。调节RP

，观察输出电压UO的变化情况。记录UO的最大和最小值。

(2)动态测量①测量电源稳压特性。使稳压电源处于空载状态，调电源电位器，模拟电网电压波动10%：即Ui由8V变到10V。测量相应的△UO，根据计算稳压系数。第15页/共17页整流、滤波及稳压电路三、实验内容

5、串联稳压电路

(2)动态测量②测量稳压电源内阻。稳压电源的负载电流IＬ由空载变化到额定值IＬ=100mA时，测

量输出电压UO的变化量即可求出内阻。测量过程中，使Ui=9V保持不变。