电子线路装调 课件 B-1 直流稳压电源电路装调

1B-1直流稳压电源电路装调职业能力B-1-1能正确装调单相半波整流电路

学习任务2

知识讲授一、直流电源的组成3

整流电路：利用二极管的单向导电性，将交流电转变成直流的电路。分类：按电源相数科分为单相整流电路和三相整流电路。通常在家用电器中的直流电源采用的是单相整流电路。单相整流电路常见的有半波整流、全波整流和桥式整流电路。

在分析整流电路时，由于电路工作电压高、电流大，而二极管的正向压降及反向电流对电路的影响很小，可将二极管视为理想开关器件，即二极管正向导通时电压为零，看成短路；反向截止时电流为零，看成开路。知识讲授可变电阻器二、整流电路4

知识讲授三、单相半波整流电路【电路结构】【工作原理】

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知识讲授三、单相半波整流电路【相关电量计算】

【电路特点】

单相半波整流电路简单，所用二极管数量少。但电路只利用了电源的半个周期，输出电压不到输入电压的一半，交流分量大，效率低。这种电路仅适用于整流电流较小，对脉动要求不高的场合。6

任务分析单相半波整流电路装调【装调电路】能力训练操作条件及安全注意能力训练操作过程序号步骤操作方法及说明质量标准1原理电路图识读1.结合直流电源电路组成的介绍，在表B1-1-3中填写电路的组成部分、作用及组成元器件2.在表B1-1-4中列出图B1-1-4所示单相半波装接原理电路图中所需元件名称、型号、参数，并简要写出其在电路中的作用。正确写出电路中的元件名称、型号、参数及作用；正确写出电路的组成部分及作用与组成元件。2电路版面安装与布局按照原理电路图，选择合适的电子元件，进行整形、安装，完成电路板面的布局正确选用元件并正确安装，要求版面布局合理、大小适中、美观3电路连接按照原理电路图，正确连接电路电路连接正确4电路通电按照原理电路图，正确接电源，给电路通电电源参数调节正确，并且正确通到电路板5参数测量与调试1）用万用表按照表B1-1-5测量相关参数；2)使用示波器测量相关参数波形并记录。数据测量、读数正确，波形记录正确能力训练操作记录能力训练操作记录反馈交流问题情境【问题情境一】在单相半波整流电路中，若用万用表测得的输出电压UO的值为负值，是何种原因造成的？该如何解决？解决途径：当测得的输出电压UO的值为负值，请检查：万用表测量方法是否正确，注意万用表表棒所接的电压的极性；若测量方法无误，请检查电路中二极管接入的极性是否接反。若接反，则测得电输出电压UO为负值。只要把二极管接入电路的极性调换一下即可。【问题情境二】单相半波整流电路中二极管采用正反两种不同极性接入，电路能否正常工作？得到的参数有何区别？解决途径：

二极管采用正反两种不同极性接入，电路依然能正常工作。测得的参数值分别为一正一负，两种都是半波整流。反馈交流问题情境【问题情境三】在单相半波整流电路中，用万用表测量电路输入与输出电压时，电压档位的选择需要注意些什么？解决途径：

此电路输入的是交流电，测量时要用交流电压档测量u2的有效值；输出端是直流电，测量要用直流电压档位来测得。13B-1直流稳压电源电路装调职业能力B-1-2能正确装调单相桥式整流电路

学习任务14

知识讲授单相桥式整流电路【电路结构】15

知识讲授单相桥式整流电路【工作原理】正半周：变压器二次绕组上端A点为正，下端B点为负，二极管VD1、VD3正向导通，VD2、VD4反向截止，电流的流通路径为A→VD1→RL→VD3→B。负载上有半波输出。负半周：上端A点为负，下端B点为正，二极管VD2、VD4正向导通，VD1、VD3反向截止，电流的流通路径为B→VD2→RL→VD4→A，负载上也有半波输出。在输入信号的一个周期内，负载上得到两个半波。整个电路在一个周期内，VD1、VD3和VD2、VD4轮流导通，轮流截止，当下一个周期到来时，将重复上一个周期的变化，从而得到的输出电压是一个单一方向的全波脉动的电压。16

知识讲授单相桥式整流电路【相关电量计算】【电路特点】

由于单相桥式整流电路全波工作，变压器利用率高，平均电流、电压大，脉动小，所以得到了广泛应用。负载上输出的平均电压UO为流过负载的平均电流IO为流过二极管的平均电流ID为二极管所承受的最大反向电压URM为

二极管所承受的最大反向电压URM为17

任务分析单相桥式整流电路装调【装调电路】能力训练操作条件及安全注意能力训练操作过程序号步骤操作方法及说明质量标准1原理电路图识读结合直流电源电路组成的介绍，在表B1-2-3中填写电路的组成部分及作用与组成元件；在表B1-2-4中列出图B1-2-4所示单相桥式整流电路原理图中所需元件名称、型号、参数，并简要写出其在电路中的作用。正确写出电路中的元件名称、型号、参数及作用；正确写出电路的组成部分及作用与组成元件。2电路版面安装与布局按照原理电路图，选择合适的电子元件，进行整形、安装，完成电路版面的布局正确选用元件并正确安装，要求版面布局合理、大小适中、美观3电路连接按照原理电路图，正确连接电路电路连接正确4电路通电按照原理电路图，正确接上电源通电电源参数调节正确，并且正确通到电路板5参数测量与调试1)用万用表按照表B1-2-4测量相关参数；2)使用示波器测量相关参数波形并记录。数据测量、读数正确，波形记录正确能力训练操作记录能力训练操作记录反馈交流问题情境【问题情境一】【问题情境二】单相桥式整流电路中，用万用表测得的输出电压UO的值偏低为正常值的一般左右，用示波器观察得到的波形为半波，这是何种原因造成的？该如何解决？解决途径：这是半波整流电路的波形，四个二极管中是否至少有一个开路，请用万用表检查并更换。测量单相桥式整流电路的输出电压时发现，负载电阻RL不论有无接入电路，输出电压UO测得的值不变，不知是何原因？解决途径：这是正常现象，因为整流电路的输出电压值主要取决于输入交流电u2有效值的大小，负载电阻RL的大小影响的是整流电路的输出电流的大小。反馈交流问题情境【问题情境三】在单相半波整流电路中，用万用表测量电路输入与输出电压时，电压档位的选择需要注意些什么？解决途径：

此电路输入的是交流电，测量时要用交流电压档测量u2的有效值；输出端是直流电，测量要用直流电压档位来测得。24B-1直流稳压电源电路装调职业能力B-1-3能正确装调单相桥式整流电容滤波电路

学习任务25

知识讲授电容滤波电路【电路结构】电容滤波电路是在负载的两端并联一个电容器C，电容容量比较大，一般采用电解电容。26

知识讲授电容滤波电路【工作原理】桥式电容滤波电路是利用电容的充放电作用，使负载两端的电压变得比较平滑。当u2为正半周（即a点为正，b点为负）并且数值大于电容两端电压时，二极管VD1和VD3管导通，VD2和VD4管截止，整流电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电，由于充电时间常数很小，所以充电速度很快，使uc随u2增长并到达峰值。当u2开始按正弦规律下降时，使uC>u2，导致VD1和VD3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降，但放电时间常数较大，使uC下降速度小于u2的下降速度，VD1和VD3管由正向偏置变为反向偏置而截止。虽然四个整流二极管都截止，但电容C和RL组成的放电回路中，电容C继续对RL放电，使uC缓慢下降。当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时，VD2和VD4因加正向电压变为导通状态，VD1和VD3截止，u2再次对C充电，uC上升到u2的峰值后又开始下降；下降到一定数值时VD2和VD4截止，电容C对RL放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时VD1和VD3导通，重复上述过程。总结由于储能元件电容两端电压不能跃变的特性，使输出的电流、电压稳定。

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知识讲授电容滤波电路【相关电量计算】【电路特点】

电容滤波电路中，电容的充电回路阻值非常小，充电时间常数小，充电电流非常大；另一方面由于电容两端电压不能突变，使二极管导通时间变短，这样在短时间就产生较大的浪涌电流，作用在整流二极管上，有可能烧毁整流二极管，所以电容滤波适用于电流较小的场合。

二极管所承受的最大反向电压URM为

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知识讲授电感滤波电路【电路结构】电感滤波电路是负载与电感器串联。29

知识讲授电感滤波电路【工作原理】对于直流成分，由于电感L的电阻一般远小于负载电阻RL，所以它几乎全部落在RL上；对于交流分量，由于电感L呈现感抗为XL＝2πfL，只要L足够大，使XL>>RL时，电感L对交流分量的分压结果，使交流分量几乎全部落在电感L上，而负载电阻RL上的交流压降很小，使输出的电流、电压稳定。当忽略电感L的直流电阻时，RL上的直流电压UO与不加滤波时负载上的电压相同，即

UO=0.9U2

（桥式）30

知识讲授电感滤波电路【电路特点】与电容滤波相比，电感滤波有以下特点：电感滤波的外特性好；电感滤波不会出现浪涌电流现象。电感滤波电路适用于输出电压不高、输出电流较大及负载变化不大的场合。电感越大，滤波效果越好，但必须增大电感的体积，这样成本会远高于电容。二极管所承受的最大反向电压URM为

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知识讲授复式滤波电路二极管所承受的最大反向电压URM为

复式滤波电路常用的有LC滤波电路、π型RC滤波电路、π型LC滤波电路等。各种滤波电路性能对比32

任务分析单相桥式整流电容滤波电路【装接原理图】能力训练操作条件能力训练操作过程序号步骤操作方法及说明质量标准1原理电路图识读结合直流电源电路组成的介绍，在表B1-3-4中填写电路的组成部分及作用与组成元件正确写出电路的组成部分及作用与组成元件2电路元器件选择在表B1-3-5中列出图B1-3-7所示单相桥式整流电容滤波电路原理图中所需元件名称、型号、参数，并简要写出其在电路中的作用在操作记录表中，正确写出电路中的元件名称、型号、参数及作用3电路元器件检测依次核对电路中所需的元器件，并用万用表检测需元器件的质量在操作记录表中，填写质量检测结果，保证所用元器件质量是好的4电路元器件布局在电路板上合理布局电路元器件元器件排列均匀、整齐美观，遵循方便连线的原则，元件整形美观、合理5电路元器件安装在电路板上焊接定位电路元器件焊点成锥形，光亮、牢固，元件引脚居中不弯斜6电路连接在电路板上根据原理电路图正确连接电路电路连接正确，避免导线交叉走线7电路通电按照原理电路，正确接上电源，给电路通电电源参数调节正确，并且正确通到电路板8参数测量与调试1）用万用表按照表B1-3-6测量相关参数；2)使用示波器测量相关参数波形并记录。数据测量、读数正确，波形记录正确能力训练操作记录能力训练操作记录反馈交流问题情境【问题情境一】【问题情境二】用万用表测量桥式整流电容滤波电路的输出直流电压时，发现多次测得的值都比理论值偏高，接近于1.4U2，不知是何原因？解决途径：测得的直流输出电压接近于1.4U2，可能是电路中的负载电阻没有接入电路或者电阻开路损坏。可以检查电路接线是否正确或有无虚焊；若无，则需检查电阻质量是否好的。用示波器观察单相桥式整流电容滤波电路的输出波形时，发现波形跟桥式整流电路的输出波形一样，不知如何解决？解决途径：单相桥式整流电容滤波电路的输出波形与桥式整流电路的输出波形一样，说明电路中的滤波电容没有接入电路，请检查滤波电容的连接线是否正确或者有无虚焊，若没有则检查滤波电容的好坏。38B-1直流稳压电源电路装调职业能力B-1-4能正确装调单相桥式整流电容滤波稳压管稳压电路

学习任务39

知识讲授稳压二极管【外形特征】【电气符号与伏安特性】40

知识讲授稳压二极管【主要参数】【使用原则】1）稳压二极管的正极要接低电位，负极接高电位，保证工作在反向击穿区；2）为防止稳压二极管的工作电流超过其最大稳定电流IZmax而引起管子破坏性击穿，应串接一限流电阻R；3）稳压二极管不能并联使用，以免因稳压值不同造成管子电流不均而过载损坏。【常用稳压管型号与稳压值】稳定电压UZ

指在规定的测试条件下，稳压管工作在反向击穿区时的稳定电压。稳定电流IZ

指稳压管在稳定电压时的工作电流，其范围在IZmin～IZmax之间。最大耗散功率PM

指管子工作时允许承受的最大功率。其值为PM=IZmaxUZ。型号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N4750稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V41

知识讲授硅稳压二极管稳压波电路【电路结构】

硅稳压管并联型稳压电路，经整流滤波后得到直流电压UI，再经限流电阻R和稳压管VZ组成的稳压电路，负载RL与稳压管VZ并联，使负载上得到的是一个比较稳定的电压UO。42

知识讲授硅稳压管稳压电路【工作原理】由电路可知，其电压、电流的关系为：UI=I1R+UO

I1=IZ+IO1）先假设负载不变，只分析交流电源电压波动时，稳压电路的工作情况。例如交流电源电压增大，使整流滤波电压UI增大，将使电流II增大，由于负载电流IO不变，因而电流I1增大的部分全部流过稳压管，使稳压管电流IZ增大，只要IZ不超过最大稳定电流电路就可以正常工作，稳压管两端电压UZ基本上保持不变，此时电阻R上的压降增大。即UI↑→I1↑=IZ↑+IO(不变)→UI↑=I1R↑+UO（不变），反之同理。2）分析交流电源电压保持不变而负载变化时，稳压电路的工作情况。

当交流电源电压保持不变时，整流滤波电压UI也不变，当负载电流IO增大时，使稳压管电流IZ减小，只要IZ不小于最小稳定电流，电路就可以正常工作，稳压管两端电压UZ

基本上保持不变，此时流过限流电阻R的电流和电阻上的电压降基本保持不变。即IO↑→I1(不变)=IZ↓+IO↑→UI（不变）=I1R（不变）+UO（不变），反之同理。43

任务分析单相桥式整流电容滤波稳压管稳压电路【装接原理图】能力训练操作条件能力训练操作过程序号步骤操作方法及说明质量标准1原理电路图识读结合直流电源电路组成的介绍，在表B1-4-4中填写电路的组成部分及作用与组成元件正确写出电路的组成部分及作用与组成元件2电路元器件选择在表B1-4-5中列出图B1-4-5所示单相桥式整流电容滤波电路原理图中所需元件名称、型号、参数，并简要写出其在电路中的作用在操作记录表中，正确写出电路中的元件名称、型号、参数及作用3电路元器件检测依次核对电路中所需的元器件，并用万用表检测需元器件的质量在操作记录表中，填写质量检测结果，保证所用元器件质量是好的4电路元器件布局在电路板上合理布局电路元器件元器件排列均匀、整齐美观，遵循方便连线的原则，元件整形美观、合理5电路元器件安装在电路板上焊接定位电路元器件焊点成锥形，光亮、牢固，元件引脚居中不弯斜6电路连接在电路板上根据原理电路图正确连接电路电路连接正确，避免导线交叉走线7电路通电按照原理电路，正确接上电源，给电路通电电源参数调节正确，并且正确通到电路板8参数测量与调试1）用万用表按照表B1-4-6测量相关参数；2)使用示波器测量相关参数波形并记录。数据测量、读数正确，波形记录正确能力训练操作记录能力训练操作记录反馈交流问题情境【问题情境一】【问题情境二】用示波器观察单相桥式整流电容滤波稳压管稳压电路的输出波形时，发现波形跟桥式整流电容滤波电路的输出波形一样，不知如何解决？解决途径：说明电路中的稳压管没有接入电路，请检查稳压管的连接线是否正确或者有无虚焊，若没有则检查稳压管的好坏。用示波器观察单相桥式整流电容滤波稳压管稳压电路的输出波形时，发现波形呈梯形波，不知是何原因，该如何解决？解决途径：输出波形呈梯形波，说明电路中的滤波电容没有起作用，导致桥式整流出来的波形被稳压管限幅消顶，呈现梯形波形状。故需要检查滤波电容的连接线是否正确或者有无虚焊，若没有则检查滤波电容的好坏。49B-1直流稳压电源电路装调职业能力B-1-5能正确装调单相桥式整流电容滤波串联型稳压电路

学习任务50

知识讲授简单串联型稳压电路【电路组成】【稳压过程】1）当负载不变，输入电压Ui增加时，输出电压UO有增加的趋势，由于三极管T基极电位被稳压管DZ固定，故UO的增加将使三极管T发射结上正向偏压降低，基极电流偏小，从而使三极管T的集射间等效电阻增大，UCE增加，于是抵消了Ui的增加，使UO基本保持不变。上述过程可表示如下：Ui↑→UO↑→UBE↓→IB↓→IC↓→UCE↑→UO↓2）当输入电压Ui不变，而负载电流变化时，其稳压过程如下：IO↑→UO↑→UBE↓→IB↓→IC↓→UCE↑→UO↓51

知识讲授具有防盗环节的串联型可调稳压电路【电路组成】52

知识讲授具有防盗环节的串联型可调稳压电路【稳压过程】当UI或IO的变化引起UO变化时，由取样环节（R1、RP、R2组成的输出电压UO的取样电路）变化量的一部分送入比较放大级VT2的基极与基准电压UVZ相比较，其差值信号经放大管VT2放大后去控制调整管VT1的基极电流IB1，从而调整VT1的的集射之间的电压UCE1，补偿输出电压UO的变化，使之保持稳定，达到稳定电压的作用。其调整过程如下：Ui↑（IO↑）→UO↑→UBE2↑→IB2↑→IC2↑→UC2↓→UBE1↓→IB1↓→IC1↓→UCE1↑→UO↓

不难看出，上述稳压电路实际上是一个闭环的反馈控制系统。53

知识讲授具有防盗环节的串联型可调稳压电路

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任务分析单相桥式整流电容滤波串联型稳压电路【装接原理图】能力训练操作条件能力训练操作过程序号步骤操作方法及说明质量标准1原理电路图识读结合直流电源电路组成的介绍，在表B1-5-3中填写电路的组成部分及作用与组成元件。正确写出电路的组成部分及作用与组成元件。2电路元器件选择在表B1-5-4中列出图B1-5-4所示单相桥式整流电容滤波电路原理图中所需元件名称、型号、参数，并简要写出其在电路中的作用。在操作记录表中，正确写出电路中的元件名称、型号、参数及作用。3电路元器件检测依次核对电路中所需的元器件，并用万用表检测需元器件的质量。在操作记录表中，填写质量检测结果，保证所用元器件质量是好的。4电路元器件布局在电路板上合理布局电路元器件元器件排列均匀、整齐美观，遵循方便连线的原则，元件整形美观、合理。5电路元器件安装在电路板上焊接定位电路元器件焊点成锥形，光亮、牢固，元件引脚居中不弯斜。6电路连接在电路板上根据原理电路图正确连接电路电路连接正确，避免导线交叉走线。7电路通电按照原理电路，正确接上电源，给电路通电电源参数调节正确，并且正确通到电路板。8参数测量与调试1）按表B1-5-5，测量各点电压2)按表B1-5-6，测量输出电压的调节范围3)按表B1-5-7，测试调整管的电压调整作用数据测量、读数正确，波形记录正确。能力训练操作记录能力训练操作记录能力训练操作记录反馈交流问题情境【问题情境一】【问题情境二】测量输出电压时，发现串联型稳压电路输入电压正常但是输出直流电压始终为0，不知是何原因，该如何解决？解决途径：串联型稳压电路输入电压正常但是输出直流电压始终为0，说明电路中的调整管V5回路开路或V5处于截止状态。调整管V5回路开路包括三极管本身损坏断开或其连接回路断开两种情况。请检查调整管V5回路的连接与管子本身的好坏。其次检查V6、V7管回路有无短路情况导致V5处于截止状态。调节电位器RP测量输出电压范围时，输出电压没有变化保持某一数值。不知是何原因，该如何解决？解决途径：调节电位器RP测量输出电压范围时，输出电压没有变化保持某一数值，可能有两种情况：一是调整管工作于饱和或短路状态，需要检查调整管回路接线有无短路及其本身好坏。二是可能电位器故障或取样回路有开路，可检查取样回路电阻的好坏与接线。61B-1直流稳压电源电路装调职业能力B-1-6能正确装调三端集成正负稳压电路

学习任务62

知识讲授集成稳压器的型号与性能【型号】【分类】型号由两部分组成，第一部分字母，如“CW”，C表示国标，W表示稳压器；第二部分数字，表示产品类型，与国外同类产品的数字相同，如国标为CW7800，国外同类产品如HA7800、LM7800、MC7800等，参数和封装形式都相同，可以互换。三端固定式稳压器按输出电压分类，有两个系列：CW7800系列（输出正电压）和CW7900系列（输出负电压），输出的固定电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。系列型号中的后两位数字表示输出电压值，如CW7805表示输出电压是+5V，CW7912表示输出电压为-12V。63

知识讲授具有防盗环节的串联型可调稳压电路【电路组成】64

知识讲授集成稳压器的型号与性能【外形和引出端】三端固定式稳压器有金属封装和塑料封装两种封装形式。其外形及管脚如图B1-6-2所示。W7800系列集成稳压器三个外接端子中，1为输入端，2为输出端，3为公共端。W7900系列集成稳压器三个外接端子中，1为公共端，2为输出端，3为输入端，使用时应注意。65

知识讲授集成