浙江農林大学物理实验报告论文(组装整流器)作者王勤龙赵鹏远20091219.docVIP

物理实验报告论文 班 级： 电子信息工程081班 姓 名： 王勤龙、赵鹏远、 指导教师： 郑 军 信息工程学院电子信息系 二OO九年十二月 目 录 一、实验摘要 1 二、实验关键字 1 三、实验工作原理 1 四、实验设计原则 2 五、实验技术指标 5 六、实验设计方案 5 七、实验数据分析 8 八、实验心得体会 8 九、实验参考文献 8 直流稳压器的设计 摘要 当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有种类繁多的电子设备。由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。下面是直流稳压电源的四个环节:（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：直流稳压电源利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。　　（1）输出电压范围 　　符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。该指标的上限是由最大输入电压和最小输入－输出电压差所规定，而其下限由直流稳压电源内部的基准电压值决定。 　　（2）最大输入－输出电压差 　　该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所允许的最大输入－输出之间的电压差值，其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压指标。 　　（3）最小输入－输出电压差 　　该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所需的最小输入－输出之间的电压差值。 　　（4）输出负载电流范围 输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，直流稳压电源应能保证符合指标规范所给出的指标。在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图1（b）。 由前可知，输出电压是单相脉动电压，通常用它的平均值与直流电压等效。 输出平均电压为： （a）桥式整流电路 （b）波形图 图1单相桥式整流电路 流过负载的平均电流为： 流过二极管的平均电流为： 二极管所承受的最大反向电压： 流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析，此时谐波分量中的二次谐波幅度最大。 脉动系数S定义为二次谐波的幅值与平均值的比值。 技术指标 a) 电力网电压 220 ±10%V , f=50 Hzb) 电源变压次极输出电压 视输出直流电压而定c) 输出直流电压 0、 5 、12 、24V 等d) 输出电流max) ≤1000mAe) 输出电阻 R 2.0? (工作温度 20-40℃) 六．设计方案 1.整流的设计： 为了提高整流滤波效率，使交流电的正负半周信号都被利用，则应采用全波整流（如右图所示）。 若输入交流电仍为 则经桥式整流后的输出电压为（一个周期） 其相应直流平均值为 2.滤波设计： 电容滤波器是利用电容充电和放电来使脉动的直流电变成平稳的直流电。我们已经知道电容器的充、放电原理。图3所示为电容滤波器在带负载电阻后的工作情况。设在时刻接通电源，整流元件的正向电阻很小，可略去不记，在 时，达到峰值为。此后以正弦规律下降直到时刻，二极管D不再导电，电容开始放电，缓慢下降，一直到下一个周期。电压上升到和相等时，即以后，二极管D又开始导通，电容充电，直到。在这以后，二极管D又截止，又按上述规律下降，如此周而复始，形成了周期性的电容器充电放电过程。在这个过程中，二极管D并不是在整个半周内都导通的，从图上可以看到二极管D只在到段内导通并向电容器充电。由于电容器的电压不能突变，故在这一小段时间内，它可以被看成是一个反电动势（类似蓄电池）。 由电容两端的电压不能突变的特点，达到输出波形趋于平滑的目的。经滤波后输出的波形如图4所示 3.电路设计： 我们最后将根据右图完成稳压电源的设计。 七、实验数据 电阻大小 3300 ?，两个电容大小分别为1