资源简介

《电子技术基础与技能》 电子教案
*第4章 直流稳压电源
教学重点
1．掌握直流稳压电源的组成及各部分作用。
2．单相桥式整流电路、电容滤波电路的分析和估算。
3．识读各种三端集成稳压器型号和引脚排列。
4．理解三端集成稳压器电路稳压原理及主要元器件作用。
5．会搭建、检测集成稳压器电路。
教学难点
1．各种稳压电路稳压原理。
2．电容滤波电路分析。
3．识读三端集成稳压器的典型应用电路。
学时分配
序号 内 容 学 时
1 4.1直流稳压电源的组成 1
2 4.2三端集成稳压器电路 3
3 技能实训——单相整流、滤波电路的测试 4
4 4.3开关式稳压电源 2
5 本章总学时 10
4.1 直流稳压电源的组成
4.1.1直流稳压电源结构框图
直流稳压电源的组成如图所示。
1．整流——将交流电转换成直流电
2．滤波——减小交流分量使输出电压平滑
3．稳压——稳定直流电压
稳压电路的功能是使输出直流电压基本不受电网电压和负载变化的影响，从而获得足够的稳定性。
4.1.2常用稳压电源电路
1．稳压二极管稳压电路
2．三极管稳压电路
3．晶闸管稳压电路
4．集成稳压电路
做一做：稳压二极管稳压电路
4.2 三端集成稳压器电路
4.2.1三端固定式集成稳压器
一、CW78××系列
通过实物认识78系列三端固定式正电压集成稳压器
1．引脚排列
CW78╳╳系列的引脚排列如图所示，①脚为输入端（Ui）、②脚为公共端(ADJ)、③脚为输出端(UO)。
2．基本电路
CW78╳╳系列三端固定式集成稳压器的基本电路如图所示。
C1用来抑制电路产生自激振荡并减小纹波电压；
C2用于消除输出电压中的高频噪声，C1和 C2通常取小于1 F的电容。
实际应用中，常在C2两端并联10μF左右的电解电容，可减小低频干扰。若C2容量较大，可在稳压器输入端和输出端之间跨接一个二极管，如图中虚线所示。
二、CW79××系列
通过实物认识79系列三端固定式负电压集成稳压器
1．引脚排列
CW79╳╳系列稳压器是负电压输出，引脚排列如图所示。注意引脚排列与CW78╳╳系列不同。其中①脚为公共端（ADJ）、②脚为输入端（Ui）、③脚为输出端（Uo）。
2．基本电路
1）如图所示为负电压输出的三端固定式集成稳压器的基本电路。
2）如图所示电路采用78╳╳系列正电源稳压器和79╳╳系列负电压稳压器构成正、负输出的稳压电源，两组电源采用同一个整流电源和同一个公共接地端。
电路评价：
三端固定式系列集成稳压器使用和安装极其方便，故它适用于对可靠性和稳压性能要求较高的电压场合。
不方便之处是它的输出电压固定，在使用中仍感到有些不足。因此出现了三端可调式集成稳压器。这类稳压器既保留了三端的间单结构，又实现了输出电压连续可调。
4.2.2 三端可调式集成稳压器
常见产品有国产型号CW317、CW337，进口型号有LM317、LM337等。后两位数字为17，则为正电压输出，若是37，则为负电压输出。
通过实物认识三端可调式集成稳压器
1．引脚排列
三端可调式集成稳压器的外形与引脚排列如图所示。
CW317的①脚为调整端、②脚为输入端、③脚为输出端，CW337的①脚为调整端、②脚为输出端、③脚为输入端。
2．基本电路
如图所示是CW317的基本电路，输出电压
Uo=1.25＋（1+RP/R1）
式中，1.25V是CW317内部基准电压，改变RP的阻值就可以改变输出电压范围，输出电压范围为1.2V～37V，最大输出电流IL为1.5A。
3．正、负电压输出的三端可调式稳压器
如图所示为采用CW317和CW337构成的实用正、负电压输出稳压电路，电路对称，调节电位器RP可使输出电压在±（1.2V～20V）之间可调，正负电源也可单独使用。
电路评价：
三端可调式集成稳压器与固定式稳压器相比，使用起来同样简便。它的稳压精度远高于三端固定式稳压器，而且使用它制作稳压电源有很大的灵活性。
技能实训：用三端集成稳压器制作多功能直流稳压电源
作 业 任 务 书
一、任务目标
（1）按原理图制作多功能直流稳压电源。
（2）学习集成稳压器的应用，提高综合应用能力。
（3）会根据原理图绘制电路安装连接图。
（4）掌握集成稳压器的基本调试和测量方法。
二、实施步骤
绘制布线图 → 清点元器件 → 元器件检测 → 插装和焊接 → 通电前检查 → 通电调试 → 静态测量 → 数据纪录。
三、调试与记录
检查元器件安装正确无误后，才可以接通电源。调试时，先连线后接电源（或打开电源开关），拆线或改线时一定要先关断电源；电源线不能接错，否则将可能损坏元器件。将实训过程记录在表内。
1．将万用表置于直流电压挡，分别测量CW7805和CW7905各引脚电位
2．输出可调电路空载调试
（1）把万用表置于直流电压挡，分别测量LM317各引脚电位。
（2）测量LM317②脚电压，调整微调电位器RP，测量输出电压的范围。
3．输出可调电路带载调试
将电路输出电压调到12V，接入30Ω/6W负载电阻。测量LM317②脚电压和UO3输出电压范围。
实训记录
实训名称 姓名 班级
数据记录 CW7805 CW7905
①脚/V ②脚/V ③脚/V ①脚/V ②脚/V ③脚/V
1．空载调试电压测量数据记录 LM317
①脚/V ②脚/V ③脚/V
Ui 最小值/V 最大值/V
2．带载调试电压测量数据记录 Ui 最小值/V 最大值/V
制作过程
故障描述
排故方法
四、问题讨论
（1）绘制电路安装布线图时主要应考虑哪些问题？
（2）如果要提高输出电压，在电路中应作哪些改动？
（3）请你总结装配调试的制作经验和教训与同学分享或借鉴。
（4）在安装制作和维修过程中团队合作有何重要性？如何利用团队合作完成任务？
4.3开关式稳压电源
1．串联开关控制平均输出电压
通过改变与负载相串联的一个开关的接通时间（持续时间和接通间隔的变化）使负载上得到需要的电压。
开关的接通时间ton与开关周期T之比称为脉冲电压的占空比ton/T。
开关电路中的开关可以利用三极管的开关作用进行导通和截止。
2．加接滤波器使输出电压平滑
如图所示，在开关调整管后面加接滤波器，可以使电路输出变成平滑的直流电波形。
3．开关式串联稳压电源的基本结构方框图
开关式电源的结构框图如图所示。
4．开关式稳压电源的优越性
（1）效率高。其效率通常可达到80%～90%左右。
（2）重量轻。
（3）稳压范围宽。
（4）功耗小。
t
t
t
t
t
T
LM337
VD
RL
C
＋
降压变压器，
将220V交流
变换成低电压
桥式整流堆，
内装4个整流
二极管
滤波电容器
三端集成
稳压器
负载电阻
78L××
1 2 3
1 2 3
78××
79L××
1 2 3
79××
1 2 3
78L××
1 2 3
1 2 3
78××
79L××
1 2 3
79××
1 2 3
C2
0.1 F
C1
0.33 F
1
IQ
－
＋
UO
－
＋
Ui
3
2
CW79××
1 3 2
317L
13 2
CW317
1 3 2
337L
1 3 2
CW337
Ui
－
0
t
UO
平均值低
0
t
UO
平均值直流输出电压
开关接通和断开
S
Ui
＋
－
UO
＋
－
0
t
UO
平均值高
ton
T
toff
（a）
（b）
VT
Ui
＋
－
＋
－
UO
RL
控制脉冲
VD
C
RL
＋
UO
＋
－
VT
L
UI
＋
－
IO
（a）
滤波器
VD
C
RL
＋
UO
＋
－
L
IO
UI
＋
－
充电
（b）
开关导通
VD
C
RL
＋
UO
＋
－
L
IO
UI
＋
－
uL
（c）
开关断开
＋
－
续流
导通
导通
断开
断开
开关状态
t
O
T
2T
（a）
t
O
UO
2T
T
充电
放电
充电
放电
续流
续流
UO
（b）
20kHz以上的
高速开关电路
平滑高频
信号的电路
高速开关电路
与基准电压进行比较电路
基准电压
输出电压
变化量的
检测电路
非
稳压直流电源
稳压直流输出
t
UO
PAGE
8

展开更多......

收起↑