Question

串联型稳压电源的工作原理

工作原理和安装调试。

Answer 1

工作原理：
图示串联型稳压电路，除了变压、整流、滤波外，稳压部分一般有四个环节：调整环节、
基准电压、比较放大器和取样电路。
当电网电压或负载变动引起输出电压V0变化时，取样电路将输出电压V0的一部分馈送回
比较放大器和基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自
动地改变调整管集—射极间的电压，补偿V0的变化，从而维持输出电压基本不变。串联稳压电路的安装、焊接与调试
1、.元件的安装与焊接
（1）元器件的检测：在安装前应对元件的好坏进行检查，防止已损坏的元件被安装。
要求：二极管：正向电阻、极性标志是否正确。
三极管：判断极性及类型，8050，9013为NPN 管，8550 为PNP管，HFE 大于50。
电解电容：是否漏电，极性是否正确。
电阻：阻值是否合格。
发光二极管：极性及好坏
插头及软线：接线是否可靠。
变压器：绕组有无断、短路，电压是否正确。
（2）根据元器件封装画好装配图。
（3）按装配图正确安装各元器件，装配工艺见附录
在印制板上安装元件时，一般应注意如下几点：
(1) 元件引脚若有氧化膜，则应除去氧化膜，并进行搪锡处理。(2) 安装时，要确保元件的极性正确，如二极管的正、负板、三极管的e、b、c 极，电
解电容的正、负极。
(3) 元件外形的标注字（如型号、规格、数值）应放在看得见的一面。
(4) 同一种元件的高度应当尽量一致。
(5) 安装时，应先安装小元件（如电阻），然后安装中型元件，最后安装大型元件，这样便
于安装操作。
(6) 在空间允许时，功率元件的引脚应尽量留得长一些，以便有利于散热。
在进行焊接操作时要注意安全，焊接时间，送锡方法，烙铁头处理，用松香的道理和方法，
防止虚焊的措施等。
2.串联型稳压电路的调试
(1)通电前的检查。电路安装完毕后，应先对照电路图按顺序检查一遍，一般地：
①检查每个元件的规格型号、数值、安装位置管脚接线是否正确。着重检查电源线，变压
器连线，是否正确可靠，
②检查每个焊点是否有漏焊、假焊和搭锡现象，线头和焊锡等杂物是否残留在印制电路板
上。
③检查调试所用仪器仪表是否正常，清理好测试场地和台面，以便做进一步的调试。
（2）静态调试
通电检测后，不要急于测试，先要用眼看、用鼻闻，观察有无异常现象，如果出现元器件
冒烟，有焦味等异常现象，要及时中断通电，等排除故障后再行通电检测。
①负载RL开路负载。
②调节电位器R5，使V0=6v,测量各三极管的Q 点，
填表1②负载能力：用一个47Ω/2W的电位器作负载，接到直流输出电压端，串接万用表500mA
档，调节电位器使输出电流为额定值150 mA，用连接线替下万用表，测此时输出电压（注
意换成电压档）。与空载时作比较，下降应小于0.3V。
（３）过载保护
①将万用表DC500mA串入电源负载回路，逐渐减小电位器阻值， LED 发光二极管逐渐变
亮，电流逐渐增大到一定数（<500mA）后不再增大（保护电路起作用）。当增大阻值后发光二极管熄来，恢复正常供电。（注意维持时间应短，不超过５秒，以免电位器烧坏。）
四、思考题
1.元器件性能测试方面
(1) 如何用万用表来检测二极管的正负极，并应注意什么问题？
(2) 从哪些方面可以分别硅Si 二极管和锗Ge 二极管？
(3) 一个1.5V 的干电池，以正向接法直接接到一个二极管的两端，会出现什么问题?
(4)用万用表测二极管的正向电阻时，不同的电阻档为什么读数不同
(5) 如何用万用表来判断三极管的基极和类型？表述判断根据。
(6)如何用万用表来确定三极管的集电极和发射极(已知三极管类型)？表述判断根据
(7) 电阻器上的色环有哪些颜色，它的含义是什么
(8)如何用万用表来检验电容器的好坏？
(8)如何用万用表来判别电解电容的正负极？
(8)安装电解电容时应注意什么问题？
2.仪器仪表使用方面
(1) 万用表在测量电阻时应如何操作？要注意什么问题？
(2) 测量结束，万用表的挡位应放在什么位置上？
(3) 用万用表测电阻和测电压、电流时，它们的读数有什么不同？
(4) 万用表的测试棒(红与黑)插法应如何？在测量直流电流时，接法如何？测量直流电压
时，接法如何？旋在电阻档上，两棒各带什么极性？
(5) 万用表上的两个调零器的作用有何区别？
3、半导体器件基础知识方面
（1）半导体的型号是如何命名的？美、日和欧洲三极管型号中字母或数字含义有何特点？
（2）什么是整流二极管，有哪些主要参数？
（3）什么是稳压二极管，有哪些主要参数？
（4）什么是发光二极管，有哪些主要参数？
（5）发光二极管的限流电阻的估算。
4、电路原理知识方面
（1）串联型稳压电源的组成框图和原理。
（2）理论计算本实训：串联型稳压电路的输出电压调节范围。
（3）本实训稳压电路中发光二极管的作用是什么？简述过载保护的原理。
（4）整流二极管的选择原则？滤波电容的选择原则？
5、选择判断题：
5.1、判断下列说法是否正确，用“√”“×”表示判断结果填入空内。
（1） 直流电源是一种将正弦信号转换为直流信号的波形变换电路。（ ）
（2） 直流电源是一种能量转换电路，它将交流能量转换为直流能量。（ ）
（3）在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电
路输出电流的2倍。（ ）
因此，它们的整流管的平均电流比值为2:1。（ ）
（4）若U2为电源变压器副边电压的有效值，则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波
电路在空载时的输出电压均为2U2。（ ）
（5）当输入电压UI和负载电流IL变化时，稳压电路的输出电压是绝对不变的。（ ）
5.2 判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入空内。
（1）整流电路可将正弦电压变为脉动的直流电压。（）（2）电容滤波电路适用于小负载电流，而电感滤波电路适用于大负载电流。（）
（3）在单相桥式整流电容滤波电路中，若有一只整流管断开，输出电压平均值变为原来的
一半。（ ）
5.3 判断下列说法是否正确，用“√”或“×”表示判断结果填入空内。
（1）对于理想的稳压电路，△UO/△UI＝0，Ro＝0。（）
（2）线性直流电源中的调整管工作在放大状态。（）
（3）因为串联型稳压电路中引入了深度负反馈，因此也可能产生自激振荡。（）
（4）在稳压管稳压电路中，稳压管的最大稳定电流必须大于最大负载电流；（）
而且，其最大稳定电流与最小稳定电流之差应大于负载电流的变化范围。（）
5.4 选择合适答案填入空内。
（1）整流的目的是 （ ）。
A. 将交流变为直流 B. 将高频变为低频 C. 将正弦波变为方波
（2）在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则（ ）。
A. 输出电压约为2UD B. 变为半波直流 C. 整流管将因电流过大而烧坏
（3）直流稳压电源中滤波电路的目的是 （ ）。
A. 将交流变为直流 B. 将高频变为低频 C. 将交、直流混合量中的交流成
分滤掉
（4）滤波电路应选用（ ）。
A. 高通滤波电路 B. 低通滤波电路 C. 带通滤波电路
5.5 选择合适答案填入空内。
（1）若要组成输出电压可调、最大输出电流为3A的直流稳压电源，则应采用（ ） 。
A. 电容滤波稳压管稳压电路 B. 电感滤波稳压管稳压电路
C. 电容滤波串联型稳压电路 D. 电感滤波串联型稳压电路
（2）串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是（ ）。
A. 基准电压 B. 采样电压 C. 基准电压与采样电压之差串联型稳压电源器件清单
序号 品名 型号规格 数量 配件图号
1 二极管 1N4007 4 D1、 D2、 D3、 D4
2 发光二极管 红色 1 LED1
3 电阻 1K 2 R1 R3
4 电阻 1 1 R2
5 电阻 24 1 R4
6 电阻 220 1 R6
7 微调电位器 330 1 R5
8 电容 470u F /16V 2 C1、C3
9 电容 22uF/16V 1 C2
10 三极管 8050 1 Q1
11 三极管 9013 2 Q2、Q3
12 稳压管 (2.2V) 1 D5
13 变压器 220V/12V 1 T1

Answer 2

假设由于某种原因（如电网电压波动或者负载电阻变化等）使输出电压上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极，与发射极基准电压进行比较，并且将二者的差值进行放大，比较放大管的基电极电位（即调整管的基极电位）降低。由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压必然降低，从而保证Uo基本稳定。