综合性实验2.doc

综合性实验2 直流电源 一、实验目的：研究直流电源（整流、滤波、稳压电路）的组成、工作原理和主要参数测试方法。实验可在“直流电源实验板”上做，也可在模拟实验箱上做。 二、实验原理：实验原理图见图11-1～图11-5 二极管半波整流器： 图11-1 二极管桥式整流器： 图11-2 二极管桥式整流、电容滤波： 图11-3 稳压二极管稳压电路： 图11-4 5. 集成三端稳压器稳压电路： 图11-5 图中粗线需要实验者连接。 三、实验器材：实验可以在实验箱上做，也可以使用实验板。电源实验板见图11-6 。 说明： 本实验板可以完成图11-1至图11-5的实验内容。其中分为五个单元电路：①降压整流；②电容滤波；③二极管稳压；④集成三端稳压器稳压；⑤负载电阻。只要正确连线，就可以组成各种实验电路。 半波实验时P3、P4断开，D2、D3串连等效于一个半波整流二极管，不影响实验效果。但应考虑二极管的压降。 稳压单元的电阻R6因为选用稳压管的不同，阻值可能有所变化。 实验板上安装的电容器有电解电容器和瓷介电容器两种。其中电解电容器用于50HZ低频交流电滤波，瓷介电容器C5、C6、C8用于滤除由电源线混入的高频杂波，C9、C10用于防止集成三端稳压器7805自激振荡。 P1、P2输入交流220V市电电源。为测试稳压电路的稳压性能，P1、P2不是直接连接220V市电，而是连接在“调压器”的输出端。通过调压器连接220V市电，可以改变实验所需的交流输入电压。如用“模拟电路实验箱”，可通过改变电源变压器的抽头来改变实验电压。 四、实验用仪器： 交流调压器； 万用电表： 数字万用表： 毫伏计： 示波器： 五、实验电路： 1．实验电路见实验原理中的图11-1至图11-5. 2．调压器的连线：调压器的原理图见图11-7。①、②端连接220V市电，③、④为输出端。旋转手轮可改变③～④与①～②的圈数比，使调压器的输出电压改变。输出电压的大约值可从手轮面板上读出。注意①端接市电的火线，②端接零线，这样，当调压器调至输出0伏时，输出线路上不带电。 六、实验步骤： 注意：小心触电！不要直接接触220V交流电。每项测验前，先检查实验板和仪器接线正确后，再插220V插头，每项实验完成后，将调压器转至0伏位置，拔下电源插头；每项实验进行前先检查U2是否为规定值（多数项目是9V）。严防使用Ω档或电流档测量电压。 连接调压器和实验板，别的单元先不要连线。 用试电笔检查火线、零线是否正确。调压器必须1脚接火线，2脚接零线。 半波整流参数测试： 调整调压器手轮，用电子管毫伏计GB-9测实验板上变压器3、4脚交流电压值 U2，使U2=9V。调RW，并用万用表Ω档测量RL的总阻值（P10对地的电阻），RL应为200Ω。测完电阻后，立即将万用表转至电压档。连接P5-P9，将示波器、电子管毫伏计、万用表（直流电压档）连接在P10端。用示波器观察、记录“半波整流”的输出波形，用毫伏计测交流电压分量，用万用表“直流电压”档测直流输出电压，记录数据于表1。 全波整流参数测试： ①连接P3-P4，P5-P9，进行“全波整流、无滤波电路”参数测量，方法同上，结果记入表1。 ②连接P3-P4，P5-P7，P8-P9，进行“全波整流、电容滤波”参数测量，方法同上，但注意调节负载电位器RW，改变负载电阻的数值，测量电容滤波电路的负载特性。 二极管稳压电路参数测试： 连接P3-P4，P5-P7，P8-P11，P12-P9，调节负载电位器RW，使电源负载为RL=200Ω，测量U2、UO ，记录参数后，将RL开路，再次测量U2、UO ，计算输出电阻ro 。 连接负载电阻RL=200Ω，改变调压器输出电压，使U1升高或降低10%，约为220V±20V，测量U2、UO，计算稳压系数Sr。将结果记入表2。 三端稳压器电路测试： 连接P3-P4，P5-P7，P8-P13，P14-P9，测试方法同上，结果记入表3。 七、实验结果记录与分析： 表1.整流滤波电路参数测试记录： 整流滤波方式 U2（V） 交流 UO（V） 纹波系数 （S） 测试条件 直流 交流 半波整流、无滤波 U2=9V，RL＝200Ω 全波整流、无滤波 全波整流，电容滤波 全波整流，电容滤波 全波整流，电容滤波 全波整流，电容滤波 纹波系数的计算公式见“附录”十．2. 表2． 二极管稳压电路参数测试记录：（注意测试条件的改变） 电路 U2 （交流） UI（V） UO（V） 计算结果 测试条件 直流 交流 直流 交流 ro Sr 二极管稳压 RL=200ΩU2=9V 二极管稳压 RL=∞ U2=9V