常用电子仪器第三章电源

2024/3/12常用电子仪器第三章电源学习目的：理解直流稳压电源的基本结构和工作原理。理解变压、整流、滤波、稳压等各环节的关系。理解半波、全波、倍压等整流电路。理解电容滤波、电感滤波、π型滤波、电子滤波器等滤波电路。理解具有放大器的反馈式串联稳压电路的工作原理。理解负荷调整管扩大输出电流的原理。理解采用辅助电源的稳压电路的原理。理解采用差动电路实现比较放大器的原理。理解过流保护电路的原理。掌握直流稳压电源的使用方法。了解调节范围、稳定程度、纹波电压、和过流保护的参数。学习内容：§1.1直流稳压电源概述§1.2直流稳压电源的原理§1.3提高稳压电源性能的措施§1.4直流稳压电源的使用§1.1直流稳压电源概述1、稳定的意义稳压的意思就在电网电压波动和输出电流变化的情况下，仍能保持电源的输出直流电压不变。2、特性指标与质量指标特性指标：括输出电流、输出电压及电压调节范围。质量指标：稳压系数、动态内阻、温度系数和纹波电压等。特性指标表示出直流稳压电源应用的范围；质量指标反映了直流稳压电源的优劣程度。3、分类直流稳压电源分为串联式直流稳压电源和开关式直流稳压电源等几种。§1.2直流稳压电源的原理由变压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路构成。变压电路：将交流市电电压(220V)变换为符合整流需要的数值。整流电路：将交流电压变换为单向脉动直流电压。滤波电路：将脉动直流电压中交流分量滤除，形成平滑的直流电压。滤波可使用电容滤波、电感滤波或电阻—电容滤波来实现。稳压电路：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出的电压稳定为符合整流需要的电压，简单的稳压电路可采用稳压管来实现，在稳压性能要求高的场合，可采用串联反馈式稳压电路。1、变压电路：1、变压电路：1、变压电路：1、变压电路：2、整流电路：1）正极性半波整流2、整流电路：2）负极性半波整流2、整流电路：3）正负极性半波整流2、整流电路：4）正极性全波整流2、整流电路：5）负极性全波整流2、整流电路：6）正负极性全波整流2、整流电路：7）正极性桥式整流2、整流电路：8）负极性桥式整流3、滤波电路：1）变流后的抗干扰3、滤波电路：2）π型RC滤波3、滤波电路：3）π型LC滤波3、滤波电路：4）π型LC滤波3、滤波电路：4）π型LC滤波3、滤波电路：5）电子滤波器4、稳压电路：1）稳压单元框图4、稳压电路：2）稳压单元电路图4、稳压电路：2）稳压单元电路图4、稳压电路：2）稳压单元电路图3）稳压单元电路原理当输出电压USC发生变化时，由取样电路取出变动的电压，此变动的电压，与基准电压相比较，得到误差电压，比较放大器将误差电压放大后送至调整管的基极。调整管的压降受基极电压的控制，相应改变其管压降的大小，调整的结果，使输出电压USC量保持稳定。3）稳压单元电路原理在稳压电源中，调整管与负载相串联，全部负载电流都留过调整管。如不慎将输出短路或过载时，调整管将流过很大的电流，同时几乎全部整流电压都加在调整管上，因此，调整管很容易损坏。虚线中的两个部分，就是在过载情况下，电路开始工作，起到保护调整管的作用。4、稳压电路：3）稳压单元电路原理4、稳压电路：4）稳压集成模块4、稳压电路：6）稳压集成模块参数4、稳压电路：5）稳压集成模块电路14、稳压电路：6）稳压集成模块电路24、稳压电路：7）稳压集成模块电路34、稳压电路：8）稳压集成模块电路44、稳压电路：9）稳压集成模块电路54、稳压电路：10）稳压集成模块电路6§1.3提高稳压电源性能的措施1）采用复合调整管扩大输出电流β=β2×β3Rbe=rbe3+β×3Rbe2IB3将很小，用小功率管组成的比较放大器直接推动大功率复合调整管。2）采用辅助电源的稳压电路VI′经R和DZ2组成了辅助电源VZ2，RC和RZ1都接在VZ2的正端，所以是稳定的，可克服缺点。3）比较放大器采用差动电路当T1、T2两管的特性参数完全相同时，则有：VB1≈VB2=VZ1，在基极回路中，串入电阻Rb，使T1、T2两管的基极有相同的电阻。4）过流保护电路VBE3=（VR5+VR）-VR7，当稳压电路正常工作时，VR=I0R较小，VBE3为负，T3可靠接地，保护电路不起作用。当I0超过额定值时，VBE3为正，T3导通，其集电极电位VCE3下降，即VB2下降，使T2趋向截至，形成一个正反馈过程。§1.4直流稳压电源的使用1、注意事项1）应注意所需直流电压的极性。如果需要输出正电压，则应将直流稳压电源的输出端子“-”接用电设备的地端，将端子“+”接所需正电压端。如果需要输出负电压，则只要把上述接线反一下即可。2）通电前，应用万用表测量一下，检查输出电压是否符合使用要求，以免电压过高损坏用电设备。3）为了使用电设备能正常地工作，在使用稳压电源前，最好将它检查测试一下。测试的主要内容有：输出电压的调节范围、稳定程度、纹波电压、过流保护。2、稳压电源测试1）调节范围采用抵消法测试输出电压的变化，V是高灵敏度的小量程电压表，它接在直流稳压电源及电池E的差值上，通常选E≈USC2、稳压电源测试2）稳定程度电压调整率=⊿USC/⊿Usr，此百分数≤±0.1%（使电流表指示1A）。等效内阻rn=－⊿USC/⊿Ifz,此值应小于0.1Ω（使输入电压保持220V）。2、稳压电源测试3）纹波电压纹波电压指稳压源输出端交流分量的有效值，可用毫伏表直接测量，也可用示波器来观察其波形和幅度（测量时应使稳压源工作在满载状态。4）过流保护一般具有过流保护的直流稳压电源，在输出端短路或过流时，输出电压会突然降低，输出电流被限止或截至；而当负载电流减小或短路故障排除后，输出电压又自动恢复正常值。3、WYK-305B2型双路稳压源使用举例WYK-305B2可跟踪直流稳定电源的主要特点是稳压、稳流、连续可调、稳压—稳流两种工作状态可随负载的变化自动切换，两路或多路可实现串、并联工作。该系列电源中的双路输出电源，除具有上述特点外，还可实现主、从两路电源的串联、并联、主从跟踪等功能，因而它能实现独立、跟踪、串联和并联四种工作方式。由于该电源采用了预稳电路，在规定的电网变化范围内，电源效率的变化量是其它线性电源无法比拟的。SS179系列直流稳定电源，其输出电压、电流由指针或数显表指示。面板控制功能介绍电源开关：置“关”为电源关；置“开”为电源开。调压：电压调节，调整稳压输出值。调流：电流调节，调整稳流输出值。VOLTS：电压表，指示输出电压。AMPERES：电流表，指示输出电流．跟踪／独立：跟踪独立工作方式选择健，置独立时，两路输出各自独立，置跟踪时，两路为串联跟踪工作方式．（或两路对称输出工作状态）。V/I：表头功能选择键，置V时，为电压指示，置I时为电流指示。1）独立工作方式：将跟踪／独立工作方式选择开关置于独立，即可得到两路输出相互独立的电源，连接方式见图2-5-2（a）。2）串联工作方式：将跟踪独立工作方式选择开关置于独立位置，并将主路负接线端子与从路正接线端子用导线连接，连接方式见图2-5-2(b)．此时两路预置电流应略大于使用电流。3）跟踪工作方式：将跟踪／独立工作方式选择开关置跟踪位置，将主路负接