电工电子实训项目化教程课件：晶体管串联可调稳压电源组装与调试

晶体管串联可调稳压电源

组装与调试学习目标知识目标1.认识晶体管串联可调稳压电源电路中的元件，能说出元件名称、型号、作用；2.了解电路组成，会估算可调电压输出，会分析电路工作原理；3.学会安装电路，能够使用万用表测量相关参数，调试电路的功能。能力目标1.能说出晶体管串联可调稳压电源电路的元件符号以及元件作用、会识别管脚；2.会使用Multisim软件绘制并仿真晶体管串联可调稳压电源电路功能；3.具备完成晶体管串联可调稳压电源电路安装、测量以及调试的能力；4.培养学生线上使用职教云、抖音、微信等在线课程平台的能力。思德目标1.培养学生养成自觉遵守安全及技能操作规程和认真负责，精心操作的工作习惯；2.培养学生团队合作意识。任务描述：

任务描述随着社会的发展，人们生活中伴随着各种各样的电子产品,这些电子产品的极大丰富，同时也带来了电源的应用需求。

本节任务三极管串联可调稳压电源就是一种直流电源，既可以输出稳定电压又可以调整输出电压大小。知识准备

如图，来自电网的交流电经过几个步骤，可以转变成平滑的直流电，直流稳压电源电路由

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构成。直流稳压电源框图电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路1.认识直流稳压电源组成框图（1）电源变压器：将电网的工频交流电转变成直流电源所需要的电压值。（2）整流电路：将大小和方向都变化的交流电变为单一方向的脉动直流电。（3）滤波电路：将脉动直流电中的交流成分滤掉，转变为平滑的直流电。（4）稳压电路：使直流电源的输出电压稳定，消除电网电压波动或者负载变化对输出电压的影响。直流稳压电源框图1.认识直流稳压电源组成框图（1）整流电路：电路中VD1-VD4构成了桥式整流电路，当输入交流电压u2为正半周期时，整流二极管VD1、VD4导通，当输入交流电压u2为负半周期时，整流二极管VD2、VD3导通。此时输入电压u2的正弦波型转变成脉动直流电波形。2.认识三极管串联可调稳压电路（2）滤波电路：电路中采用电容C1实现电容滤波，电容器在电路中与后端负载并联连接，电容器作为一个储能元件可以在整流波形上升期充电，下降期放电，放电的速度远低于波形下降的速度，从而使波形减少波动趋于平滑，达到滤波的目的，电容滤波就是一个削峰填谷的过程。2.认识三极管串联可调稳压电路

（3）稳压电路：电路中稳压电路为可调稳压电路，输出电压在一定范围内可以调整，可以分为取样电路、基准电路、比较放大电路、调整电路。2.认识三极管串联可调稳压电路

（1）取样电路：电阻R3、R4和电位器RP构成取样电路，输出电压加载在R3、RP和R4上面，三个元件构成了串联关系。3.认识稳压电路组成（2）基准电路：稳压管Vz与电阻R2组成基准电路，电阻R2为稳压管的限流电阻，由于稳压管的工作特性，在反向击穿区，稳压管的电流变化很大的情况下，稳压管的两端的电压基本不变。3.认识稳压电路组成（3）比较放大电路：三极管VT2和电阻R1构成比较放大电路，三极管VT2的基级连接取样电路，发射极连接基准电路。3.认识稳压电路组成（4）调整电路：由大功率三极管VT1、电阻R1组成调整电路，与负载构成串联关系，整流滤波以后的总电压是基本不变的，通过调整三极管的压降就可以改变负载电压。3.认识稳压电路组成电源变压器整流电路滤波电路稳压电路4.三极管串联稳压电路组成电源变压器取样电路基准电路比较放大电路调整电路整流电路滤波电路稳压电路4.三极管串联稳压电路组成

（1）取样电路：电阻R3、R4和电位器RP构成取样电路，三个元件构成了串联的关系，在忽略VT2基极电流的情况下，流过三个电阻的电流相等，故RP与电阻R3、R4构成分压关系。取样电压与输出电压的关系为：。注意：忽略三极管VT2基极电流的前提是基极电流相对于流过R3、R4电流可忽略不计。5.分析稳压电路（2）基准电路：稳压管Vz与电阻R2组成基准电路，电阻R2为稳压管的限流电阻，由于稳压管的工作特性，在反向击穿区，稳压管的电流变化很大的情况下，稳压管的两端的电压基本不变。稳压管的阴极连接三极管VT2的发射极，保证了VT2发射极的电压稳定不变。uz（V）Iz(mA)0正向特性反向特性△UzABIzminIzmax5.分析稳压电路（3）比较放大电路：三极管VT2和电阻R1构成比较放大电路，三极管VT2的基极连接取样电路，发射极连接基准电路。三极管VT2的发射结压降（）,决定了三极管VT2的导通情况，控制流过VT2的集电极电流，此电流同时也流过电阻R1，电流越大，电阻R1两端的压降越大。5.分析稳压电路

（4）调整电路：整流滤波以后的总电压是基本不变的，通过调整三极管VT1的压降就可以改变负载电压。三极管VT1工作在放大状态，管压降

的大小是随着基级电压

的变化而变化的。5.分析稳压电路

（4）调整电路：三极管VT1工作在放大状态，管压降

的大小是随着基级电压

的变化而变化的，基级电压越大，三极管压降越小，输出电压越高。5.分析稳压电路↑→↑→↑→↑→↑→

↓↑↓→（当输入电网电压升高，负载电阻不变时，稳压过程）6.分析电路调节原理由取样电路可知，取样电压与输出电压的关系为

，变换公式即可得到输出电压与取样电压的关系为：7.分析估算输出电压大小由比较放大电路可知取样电压和基准电压的关系：

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带入公式

可得：

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7.分析估算输出电压大小任务实施分类名称型号与规格单位数量工具电工工具电烙铁、镊子、吸锡器、验电笔、螺钉旋具（一字和十字）电工刀、尖嘴钳等套1仪表万用表MF47型或自定块1示波器XC4320型台11.任务准备分类名称型号与规格单位数量电子元件万能板5cm×7cm块1整流二极管1N4007个4稳压管1N4732（4.7V）个1发光二极管红色LED个1晶体管8050个1晶体管9013个1电容1000μF/25V个1电容100μF/25V个1电阻1KΩ个2电阻510Ω个3电位器1KΩ个1辅助材料焊锡丝0.8mm

若干松香

若干连接导线

若干1.任务准备Multisim仿真要求以及数据记录表7-1仿真电路数据记录测量点VABVCOVDOVEO（范围）VFO（范围）记录电压（V）

1.任务准备1.焊接步骤（1）根据元件明细表配齐元件并检测；（2）清除元件引脚处的氧化层；（3）考虑元件在万能板上的整体布局；（4）根据接线图将元件从左到右焊接在万能板上；（5）检查焊接正确与否，是否有虚焊、漏焊。2.注意事项（1）整流二极管、发光二极管、电解电容等元件需要区分极性注意管脚的次序，注意区分晶体管管脚顺序；（2）按照接线图焊接，不能出现虚焊漏焊现象；（3）走线要求横平竖直，不能走斜线板子上的走线要求贴板；（4）引入引出线或连接导线的线头处长度不能超过1MM；（5）测量电压时，须选择适宜的量程而且注意交流与直流的区别，测直流时正负极不能接错。2.线路安装与调试3.安装过程的安全要求（1）正确使用电烙铁、螺丝刀、尖嘴钳等工具，防止在操作过程中出现安全事故；（2）正确连接电源，以免短路或烧坏；（3）使用仪表带电测量时，一定要按照仪表使用的安全规程进行。4.通电调试要求（1）上电之前检查元件的走线是否正确；（2）检查有极性的元件是否安装正确；（3）使用工作台上面的交流电输出AC12V，接入电路中，并调试