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1、實驗四直流穩(wěn)壓電路
(一)實驗?zāi)康?
1. 掌握直流穩(wěn)壓電源的整流、濾波和穩(wěn)壓部分的電路參數(shù)測量方法;
2. 進一步理解直流穩(wěn)壓電源的工作原理。
(二)實驗儀器與設(shè)備
1. 模擬電路實驗箱:包括本實驗所需元器件;
2. 調(diào)壓器1臺;
3. 示波器1臺;
4. 萬用電表1臺。
(三)實驗原理
1整流電路
實驗電路如圖4-1所示。圖中開關(guān)K斷開為單相橋式整流電路,合上為電容 濾波電路。
-220 V
50 Hz
圖4-1
由圖可知,U2為正半周時,橋式整流電路的電流流向是A-D1 jRL-D3jB, 輸出電壓UO近似等于U2; U2為負半周時,電流流向是BjD2jR
2、L-D4jA,輸 出電壓UO近似等于-U2。相對負載Rl,電流流向始終由上至下,使輸出電壓UO 保持上正下負的脈動波。
輸出電壓平均值為
71
2 ?濾波電路
負載兩端加了濾波電容后,隨著脈動波的起伏,電容開始周期性的充電、放 電。? > %時,有一對二極管導(dǎo)通,對電容充電,充電時間常數(shù)碌電非常 小,負載上的電壓與輸入脈動電壓波形一致; ' 匚時,所有二極管截止, 電容通過—放電,放電時間參數(shù)’啟電—"L'',由于序電電,放電 很緩慢,使得輸出電壓波形平滑,脈動大大減小,接近直流輸出。當(dāng) R石=(3-5)-
2時,輸出電壓平均值為
3 ?濾波電路
實驗電路如圖4-2所示。它由
3、調(diào)整管T、基準(zhǔn)電壓、取樣電阻和比較放大電 路組成。其中調(diào)整管T是電路的核心,Uce隨U和負載產(chǎn)生變化以穩(wěn)定Uo。由 Ri、R2和R3構(gòu)成的串聯(lián)分壓電路對輸出電壓Uo取樣,與基準(zhǔn)電壓共同決定 Uo的大小。
圖4-2
由于某種原因使輸出電壓Uo增大或減小時,電路的負反饋功能使其向相反 的方向變化,從而起到穩(wěn)定的作用。由于R2是可調(diào)電阻,取樣電阻的分壓比可 變,使負載上獲得的穩(wěn)定電壓可調(diào)。調(diào)節(jié)范圍是
(四)實驗內(nèi)容與步驟
1整流濾波電路測量
① 按照圖4-1連接電路,電容支路的開關(guān)K斷開,檢查無誤后將電路輸入 端接通220V交流電;
② 用萬用表的交流電壓檔測量整流電
4、路輸入端交流電壓有效值U2,用萬用 表的直流電壓檔測量整流輸出電壓Uo(av),用示波器觀察輸出端的波形,將測得 的數(shù)據(jù)和觀察到的波形記錄于下表中;
③ 閉合開關(guān)K,將電容接入電路構(gòu)成濾波電路;
④ 再次用萬用表的直流電壓檔測量經(jīng)過濾波后的輸出電壓U0(AV),用示波器 觀察輸出端的波形,將測得的數(shù)據(jù)和觀察到的波形記錄于下表中。
整流電路(K斷開)
整流濾波電路(K閉合)
輸入電壓U2
輸出電壓Uo(AV)
22
實測值
18.8
計算值
19.8
22
實測值
21.9
計算值
19.8
輸出波形圖
5、
2 ?穩(wěn)壓電路測量
① 按照圖4-2連接電路,將其輸入端與圖4-1電路輸出端(去掉負載電阻
Rl)相連接;
② 調(diào)節(jié)調(diào)壓器使穩(wěn)壓電源輸入電壓3為220V,測量并記錄變壓器次級電 壓U及穩(wěn)壓電路的輸出電壓U于下表中;
③ 調(diào)節(jié)調(diào)壓器使輸入電壓增減10%,測量電源變壓器初級電壓3、次級電 壓U2及穩(wěn)壓電路的輸出電壓Uo,記錄并計算輸入電壓和輸出電壓調(diào)壓前后的相 對變化量。
次級電壓U2
輸出電壓Uo
測量值
相對變化值
測量值
相對變化值
Ui=220V
22
2.18
11.326
0.002
Ui增加或減小10%
24.18
11.328
④ 保持輸入電壓3=220V不變,改變穩(wěn)壓電源的負載大小,測量并記錄輸 出電壓Uo于下表中。
負載狀況
輸出電壓U
測量值
相對變化值
Ui =220V
接入負載
11.326
1.007
斷開負載
12.333