工业控制 | 能源技术 | 汽车电子 | 通信网络 | 安防监控 | 智能电网 | 移动手持 | 无线技术 | 家用电器 | 数字广播 | 消费电子 | 应用软件 | 其他方案

电路设计->电源电路图->其他电源电路图->直流稳压电源—集成稳压器

直流稳压电源—集成稳压器

作者:dolphin时间:2012-11-12

一、实验目的


1 、研究集成稳压器的特点和性能指标的测试方法。


2 、了解集成稳压器扩展性能的方法。


二、实验原理


随着半导体工艺的发展,稳压器也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小,外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点,因此在各种电子设备中应用十分普遍,基本上取代了有分立元件构成的稳压电路。集成稳压器的种类很多,应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说,通常是选用串联性集成稳压器,而在这种类型的器件中,有以三端式稳压器应用最为广泛。


W7800 、 W7900 系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的,在使用中不能进行调整。 W7800 系列三端式稳压器输出正极性电压,一般有 5V 、 6V 、 9V 、 12V 、 15V 、 18V 、 24V 七个档次,输出电流最大可达 1.5A (加散热片)。同类型 78M 系列稳压器的输出电流为 0.5A , 78L 系列稳压器的输出电流为 0.1A 。若要求负极性输出电压,则可选用 W7900 系列稳压器。


图 13-1 为 W7800 系列的外形和接线图。


它有三个引出端


输入端(不稳定电压输入端) 标以“ 1 ”


输出端(稳定电压输出端) 标以“ 2 ”


公共端 标以“ 3 ”


除固定输出三端稳压器外,尚有可调式三端稳压器,后者可通过外接元件对输出电压进行调整,以适应不同的需要。


本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压器 W7812 ,它的主要参数有:输出直流电压 U0 =+12V ,输出电流 L : 0.1A , M : 0.5A ,电压调整率 10mV/V ,输出电阻 R0 =0.15Ω ,输入电压UI 的范围15 ~17V 。因为一般UI 要比 U0 打 3 ~ 5V ,才能保证基层稳压器工作在线性区。



图 13-2 是用三端式稳压器 W7812 构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成品(又称桥堆),型号为 2W06( 或 KBP306) 内部接线和外部管脚引线如图 13-3 所示。滤波电容从 C1 、 C2 一般选取几百~几千微法。当稳压器距离整流滤波电路比较远时,在输入端必须接入电容器 C3 (数值为 0.1uF ) ,以抵消线路的电路效应,防止产生自激振荡。输出端电容 C4 ( 0.1uF )用以滤除输出端的高频信号,改善电路的暂态响应。






图 13-4 为正、负双电压输出电路,例如需要 U01 =+5V , U02 =-5V, 则可选用 W7805 和 W7905 三端稳压器这时的 UI 应为单点 压时的两倍。




附:图 13-7 为 W7900 系列(输出负电压)外形及接线图




三、实验设备与器件


1 、可调工频电源


2 、双踪示波器


3 、交流毫伏表


4 、直流电压表


5 、直流毫安表


6 、三端稳压器 W7812 、 W7805 、 W7905


7 、桥堆 2W06 (或 KBP306 )


电阻器、电容器若干


四、实验步骤


1 、整流滤波电路测试


按图 13-9 连接实验电路,取可调工频电源 14V 电压作为整流电路输入电压 U2 。接通工频电源,测量输出端直流电压 UL 及纹波电压 L ,用示波器观察 U2 ,UL 的波形,把数据及波形记入表格中。


纹波电压是指在额定负载条件下,输出电压中所含交流分量的有效值(或峰值)。



2 、集成稳压器性能测试


断开工频电源,按图 13-2 改接实验电路,取负载电阻 RL =120Ω 。


1) 初测


接通工频 14V 电源,测量 U2 的值;测量滤波电路输出电压 UL


(稳压器输入电压),集成稳压器输出电压 U0 ,他们的数值应与理论值大致符合,否则说明电路出了故障。设法查找故障并加以排除。


电路经初测进入正常工作状态后,才能进行各项指标的测试。


2) 各项输出性能指标测试


① 输出电压 U0 和最大输出电流 Iomix 的测量。


在输出端接负载电阻 RL =120Ω ,由于 7812 输出电压 U0 =12V ,因此流过 RL 的电流 。这时 U0 应基本保持不变,若变化较大则说明集成块性能不良。


② 稳压系数 S 的测量


稳压系数 S (电压调整率)


稳压系数定义为:当负载保持不变,输出电压对变化量与输入电


压相对变化量之比,即


由于工程上常把电网电压波动 作为极限条件,因此也有将此时输出电压的相对变化 作为衡量指标,称为电压调整率。


③ 输出电阻 R0 的测量


④ 输出纹波电压的测量


3) 集成稳压器性能扩展


① 输出电压 U01 和 U02 的测量


② 稳压系数 S 的测量


③ 改变输入电压 U2 ,测量输出电压 U01 的值


并计算出稳压系数 S ,记录表格中


五、实验结果


1 、整流滤波电路测试


表 13-9







U2



UL



纹波 L



UC1 波形



UL 波形





16.79V




10.8V




21.15V





2 、集成稳压器性能测试


2) 各项性能指标测试


输出电流为 I=0.75mA


表 13-2(1)







U0



UI



U2



R0




1.76V



17.76V



16.73V



2.35KΩ


表 13-2(2)







U2



U0



S






16.73V



1.76V



0.892





11.98V



1.30V





0.263





7.26V



1.11V




3) 集成稳压器性能扩展


表 13-4 (1)








U01



U02



S




5.02V



-5.19V



0.105


表 13-4 (2)







U2



U01



S






5.02V



0.162






4.09V


六、实验结果分析


表 13-9 中


纹波电压


经滤波电路后得到的是近似直流电源, UC1 的波形是平行于时间


轴的直线, UL 的波形也是一条直线。


表 13-2(1) 中


电阻


根据 S 的计算公式


表 13-2(2) 中


稳压系数



集成稳压器性能扩展中


表 13-4 (1) 中


稳压系数



评论

技术专区