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1、(中职）电子测量仪器第十三章课件直流直流稳压电稳压电源的使源的使用用文字边框项目十三直流稳压电源的使用1313文字边框文字边框直流稳压电源的使用项目概述 直流稳压电源是能为负载提供稳定直流电源的电子装置。本项目主要对直流稳压电源的使用特性、保养与储存、工作面板、工作原理、如何使用和检修进行比较详细的讲解。希望学习者在完成实训后能对直流稳压电源有所认识，掌握其使用方法和使用技巧。文字边框直流稳压电源的使用学习目标（1）熟悉直流稳压电源面板上常用旋钮的作用。（2）掌握直流稳压电源的使用方法和使用技巧。（3）能够使用直流稳压电源完成检测操作。文字边框直流稳压电源的使用安全规范（1）输出尽量不要短路，
2、以免损坏调整管。（2）不可将物体放置在直流稳压电源上，并注意不要堵塞仪器通风孔。（3）仪器通电工作时，禁止敲打机壳。文字边框兆欧表的使用延伸阅读 PS-305D直流稳压电源使用方法 文字边框兆欧表的使用延伸阅读 直流稳压电源 文字边框直流稳压电源的使用实践操作1.直流稳压电源的操作步骤 HT1712F 型稳压电源为双路输出电流 1 A；输出电压范围 0 30 V，连续可调。面板设置较为简单，使用时应根据要求操作。具体操作步骤如下：（1）开启电源开关，指示灯亮表示电源接通，应预热 30 min。（2）面板上设有一块电压表和一块电流表，为两路电源公用。当电压监视和电流监视开关拨到第路时可监视第路的
3、电压和电流。开关转换到第路时可监视第路的电压和电流。（3）若需监视第路电压、电流，把电压、电流监视开关放在位置，调节电压粗调、细调旋钮即可得到所需电压值。（4）若过载或短路，电源保护无输出，应先排除过载或短路故障，然后按启动按钮，电源即可输出。（5）输出电压由接线柱“+”“-”端供给，地接线柱仅与机壳相连。（6）与其他仪器连用时需注意共地问题。文字边框直流稳压电源的使用实践操作2.直流稳压电源的检查内容 打开 HT1712F 型稳压电源开关前先检查输入的电压，将电源线插入后面板上的交流插孔，并按表设定各个控制键。文字边框直流稳压电源的使用实践操作2.直流稳压电源的检查内容（1）调节电压调节旋钮
4、，显示窗口显示的电压值应相应变化。顺时针调节电压调节旋钮，指示值由小变大；逆时针调节，指示值由大变小。（2）输出端口应有输出。（3）电压/电流开关接入，表头指示值应为零；当输出端口接上相应的负载，表头应有指示。顺时针调节电流调节旋钮，指示值由小变大；逆时针调节，指示值由大变小。（4）跟踪开关按入，主路负端接地，从路正端接地。此时调节主路电压调节旋钮，从路的显示窗口显示应同主路相一致。（5）固定 5 V 输出端口，应有 5 V 电压输出。文字边框兆欧表的使用延伸阅读 用一个晶体管一个可调电阻做个0.5-7V直流连续可调稳压电源 文字边框直流稳压电源的使用知识链接一、YB1713 系列直流稳压电源
5、1.使用特性（1）YB1713 系列直流稳压电源外形美观、使用方便。（2）具有稳压、稳流功能，双路具有跟踪功能，串联跟踪可产生 64 V 电压。（3）纹波小。（4）输出调节分辨率高。2.保养与储存（1）本设备由高精度元器件及精密部件构成，因此在运输和储存时必须小心轻放。（2）应经常用干净的软布擦拭显示窗口。（3）储存该设备的最佳室温为 10 +60。文字边框直流稳压电源的使用知识链接一、YB1713 系列直流稳压电源3.直流稳压电源面板（1）电源开关 POWER。将电源开关按键弹出即为“关”位置，将电源线接入，按电源开关，以接通电源。（2）电压调节旋钮 VOLTAGE。单路直流稳压电源中，此为
6、输出电压粗调旋钮；多路直流稳压电源中，此为主路电压调节旋钮。顺时针调节，电压由小变大；逆时针调节，电压由大变小。（3）恒压指示灯 C.V。当此路处于恒压状态时，C.V 指示灯亮。（4）显示窗口。单路稳压电源中，此为电压显示器，显示输出电压值；多路稳压电源中，此窗口显示主路输出电压或电流。文字边框直流稳压电源的使用知识链接3.直流稳压电源面板（5）电流调节旋钮 CURRENT。单路稳压电源中，此为输出电压细调旋钮；多路稳压电源中，此为主路电流调节旋钮。顺时针调节，输出电流由小变大；逆时针调节，输出电流由大变小。（6）恒流指示灯 C.C。单路稳压电源中，无此指示灯；多路稳压电源中，当主路处于恒流状
7、态时，此灯亮。（7）输出端口。单路稳压电源中，此为输出端口；多路稳压电源中，此为主路输出端口。（8）跟踪 TRACK。单路稳压电源中，无此功能。多路稳压电源中，当此开关按入，主路与从路的输出正端相连，为并联跟踪；调节主路电压或电流调节旋钮，从路的输出电压（或电流）跟随主路变化，主路的负端接地，从路的正端接地，为串联跟踪。（9）电压调节旋钮 VOLTAGE。单路稳压电源中，此为电流粗调旋钮；多路稳压电源中，此为从路输出电压的调节旋钮。顺时针调节，输出电压由小变大；逆时针调节，输出电压由大变小。文字边框直流稳压电源的使用知识链接3.直流稳压电源面板（10）恒压指示灯 C.V。单路稳压电源中，无此指
8、示灯；多路稳压电源中，此为从路恒压指示灯，当从路处于恒压状态时，此灯亮。（11）电流调节旋钮 CURRENT。单路稳压电源中，此为电流细调旋钮；多路稳压电源中，此为从路电流调节旋钮。顺时针调节，电流由小变大；逆时针旋转，电流由小变大。（12）恒流指示灯 C.C。单路稳压电源中，此为恒流指示灯，当输出处于恒流状态时，此灯亮；多路稳压电源中，此为从路恒流指示灯。（13）显示窗口。单路稳压电源中，此为电流显示窗口；多路稳压电源中，此为从路输出电压指示窗口。（14）输出端口。单路稳压电源中，无此端口；多路稳压电源中，此为从路输出端口。文字边框直流稳压电源的使用知识链接3.直流稳压电源面板（15）主路电
9、压/电流开关 V/I。单路稳压电源中无此开关。多路稳压电源中，此开关弹出，左边窗口显示为主路输出电压值；此开关按入，左边窗口显示为主路输出电流值。（16）从路电压/电流开关 V/I。单路稳压电源中无此开关。多路稳压电源中，此开关弹出，右边窗口显示为从路输出电压值；此开关按入，右边窗口显示为从路输出电流值。（17）固定 5 V 输出端口。此端口输出固定 5 V 电压（仅 YB1718、YB1719 有此端口）。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理1.方框图及工作原理 晶体管串联型直流稳压电源原理方框图。整流滤波电路包括电源变压器、整流电路和滤波电路。半导体电路常用的直流电源有
10、 6 V、12 V、18 V、24 V、30 V 等额定电压值，而电网电压一般为交流 220 V，要把电网的交流电压变换成所需要的直流电压，首先要经过电源变压器降压，然后通过整流电路将交流电变成脉动的直流电。由于整流后的电压还有较大的交流成分，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理1.方框图及工作原理 经过滤波电路后所得到的直流电压，虽然脉动小了，但是电压的数值仍是不稳定的，其主要原因有 3 个方面：一是交流电网的电压一般有 10%左右的波动，因而会引起整流滤波输出的直流电压也有 10%左右的波动；二是整流滤波电路存在内阻
11、，当负载电流变化时，在内阻上的电压降落也会变化，使输出直流电压也随之变化；三是在整流稳压电路中，由于采用的半导体器件特性随环境温度而变化，因此也造成输出电压不稳定。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理1.方框图及工作原理 直流稳压电源除了主电源，一般都有两组辅助电源：第一辅助电源由整流器和稳压器组成，其输出电压也相当稳定；第二辅助电源与主电源电路相似，也由整流滤波电路和串联型稳压电路组成，其输出电压很稳定。第一辅助电源的输出电压一方面作为保护电路的电源电压，另一方面与主电源的输出电压和第二辅助电源的输出电压正向串联后，作为主电源比较放大电路末级差动放大管的电源电压，为比较放
12、大电路提供一个具有较高电压的稳压电源，使其增益较大，这样就提高了主电源串联型稳压电路的调整灵敏度，进一步提高了其输出电压的稳定性。第二辅助电源的输出电压一方面作为主电源比较放大电路差动放大管的电源电压，另一方面通过分压电路输出稳定的电压，作为主电源比较放大电路的基准电压。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理2.串联型稳压电路 输入电压 U i 是由整流滤波电路供给的。电阻 R 1、R 2 组成分压器，把输出电压的变化量取出一部分加到由 T 2 组成的放大器的输入端，电阻 R 3 和稳压管 Dz 组成稳压管稳压电路，提供基准电压，使 T 1 的发射极电位固定不变。晶体管 T
13、1 组成放大器，起比较和放大信号的作用。R 4 是 T 1 的集电极电阻，从 T 1 集电极输出的信号直接加到调整管 T 2 的基极。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理2.串联型稳压电路 如果由于电网电压降低或负载电流增大使输出电压 U o 降低，通过 R 1、R 2 的分压作用，T 1 的基极电位 V B1 卞降，由于 T 1 的发射极电位 V E1 被稳压管 Dz 稳住而基本不变，二者比较的结果，使 T 1发射结的正向电压减小，从而使 T 1 的 Ic 1 减小和 V C1 升高。V C1 的升高又使 T 2 的 I B2 和 I C2 增大，U CE2 减小，最后使
14、输出电压 U o 升高到接近原来的数值。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理3.辅助电源电路 1）第一辅助电源电路 放大管 T 1 的负载 R 4 直接接在变化较大的输入电压 U i 上，因此输入电压的变化会直接通过 R 4 作用到调整管 T 2 的基极上，从而使输出电压发生变化，影响其稳定性。为了克服这个缺点，可以采用一个独立的辅助电源 U Z2 供电。这个电源也称为第一辅助电源，是由 R 和 D Z1 组成的稳压电路，由同一变压器的另一次级绕组经整流滤波得到电压 U i，稳压电路得到稳定电压 Uz，该电压与 U o 串联后作为 T 1 的电源。文字边框直流稳压电源的使用
15、知识链接二、直流稳压电源的原理3.辅助电源电路2）第二辅助电源电路在图所示的电路中，串联型稳压电路的输出电压 U o 为 改变取样电路的分压比，可以调节输出电压的大小。R 1 越小则输出电压 U o 也越小。当R 1=0 时，输出电压最低，其值为 U o min=Uz+U BE1，即输出电压的最低值仍高于稳压管工作电压 Uz，输出电压不可能调整到零是这种电路的缺点。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理4.串联型稳压电路的保护电路1）限流式保护电路 限流式保护电路是当输出电流超过一定数值时，保护电路开始工作，使调整管处于不完全截止状态，输出电流和输出电压都相应下降，达到保护电
16、源的目的。这种保护电路比较简单，而且当输出过载或短路被排除后，稳压电路可自动恢复工作。虚线包围的部分是较常见的限流式保护电路。T 3 称为保护管。输出电压经 R 5 和 R 6分压，取 R 6 上的电压给 T 3 基极提供反向偏压。R 7 为检测电阻，其阻值较小。输出电流在 R 7 上的压降给 T 3 基极提供正向偏压。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理4.串联型稳压电路的保护电路1）限流式保护电路 在正常情况下，R 6 上的反向偏压超过 R 7 上的正向偏压，所以 T 3 处于截止状态，对稳压电路工作没有影响。当过载使输出电流过大时，则 R 7 正向压降也增大，使 T
17、3 进入导通状态，于是 T 3 管两端电压减小，使调整管 T 2 发射结正向电压也减小，从而使调整管电流减小，输出电流和电压都减小，对调整管起到了保护作用。其优点是简单可靠，缺点是过载时调整管上仍消耗较大的功率。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理4.串联型稳压电路的保护电路2）截止式保护电路 电阻 R 8、稳压管 D Z2 及分压电阻 R 4、R 5 为保护管 T 3 提供基极电压，由输出电压 U o 经电阻 R 6、R 7 分压供给 T 3 发射极电压，检测电阻 R接在 R 7 和 R 5 之间，输出电流 I o 流过它产生电压，R 5、R 7 和 R 上电压的极性如图
18、所示，可见，加在保护管 T 3 的发射结电压为 U BE3=（U R 5+U R）-UR 7。文字边框直流稳压电源的使用知识链接二、直流稳压电源的原理4.串联型稳压电路的保护电路2）截止式保护电路 当稳压电路正常工作时，I o 在额定值内，U R=I o R 较小，使 UR 5+U R UR 7，则 U BE3 为负值，T 3 管发射结反向偏置而可靠截止。保护电路不起作用，对稳压电路的正常工作没有影响。当输出电流 I o 超过额定值时，R 上电压增加使 T 3 导通，其集电极电压 U C3 下降，即调整管 T 2 的U B2 下降，致使它趋于截止，U CE2 增大，输出电压 U o 随之减小。
19、结果 R 7 上的电压 U R7 减小，使 T 3管进一步导通，又使 U o 进一步下降，形成正反馈过程，以致调整管 T 2 迅速截止，输出电压和电流均接近零。此时靠 R 5 上的电压 UR 5 维持 T 3 导通，T 2 截止，达到了保护的目的。文字边框直流稳压电源的使用知识链接三、直流稳压电源的使用 直流稳压电源的使用方法比较简单。使用时，应注意所需直流电压的极性。如果需要输出正电压，则应将直流稳压电源的输出端子“-”接用电设备的地端，将端子“+”接所需正电压端。如果需要输出负电压，则把上述接线方法对调即可。通电前，应用万用表测量一下，检查输出电压是否符合使用要求，以免电压过高损坏用电设备
20、。为了使用电设备能正常工作，不至于因为直流电源性能不佳而影响用电设备稳定可靠工作，在使用稳压电源前，最好将它简单地测试一下。测试的主要内容有输出电压的调节范围、稳定程度、纹波电压和过流保护等。文字边框直流稳压电源的使用知识链接四、直流稳压电源的检修1.检修程序1）表面初步检查 各种稳压电源一般都装有过载或短路保护的熔断丝及输入输出接线柱，应先检查熔断丝是否熔断或松脱，接线柱是否松脱或对地短路，电压指示表的表针是否卡阻。然后打开机壳盖板，查看电源变压器是否有焦味或发霉，电阻、电容是否有烧焦、霉断、漏液、炸裂等明显的损坏现象。2）测量整流输出电压 在各种稳压电源中都有一组或多组整流输出电压，如果这
21、些整流输出电压有一组不正常，则稳压电源将会出现各种故障。因此，检修时，要首先测量有关的整流输出电压是否正常。3）测试电子器件 如果整流电压输出正常，而输出稳压不正常，则需进一步测试调整管、放大管等的性能是否良好，电容是否击穿短路或开路。如果发现有损坏、变质的器件，通常更新后即可使稳压电源恢复正常。文字边框直流稳压电源的使用知识链接四、直流稳压电源的检修1.检修程序4）检查电路的工作点 若整流电压输出和有关的电子器件都正常，则应进一步检查电路的工作点。对晶体管来说，它的集电极和发射极之间要有一定的工作电压，基极与发射极之间的偏置电压，其极性应符合要求，并保证工作在放大区。5）分析电路原理 如果发
22、现某个晶体管的工作点电压不正常，有两种可能：一是该晶体管损坏，二是电路中其他元件损坏。这时就必须仔细地根据电路原理图来分析发生问题的原因，进一步查明损坏、变值的元器件。文字边框直流稳压电源的使用知识链接四、直流稳压电源的检修2.稳压电源常见故降检修实例1）有调压而无稳压作用 在使用稳压电源时，通常是先开机预热，然后调节输出电压粗调电位器，观察调压作用和调节范围是否正常，最后调节到所需要的电源电压值上，并接上负载。如果空载时电压正常，但接上负载后，输出电压即下降，若排除外电路故障的可能性，此时的故障就是稳压电源无稳压作用。检修时可用万用表测定大功率调整管的集电极与发射极之间的通断情况。如发现不了
23、问题，可进一步检查整流二极管是否损坏，只要有一只整流管损坏，全波整流就变成半波整流。空载时，大容量的滤波电容仍能提供足够的整流输出电压，以保证稳压输出的调压功能。接上负载以后，整流输出电压立即下降，稳压输出端的电压也随之下降，失去稳压作用。文字边框直流稳压电源的使用知识链接四、直流稳压电源的检修2.稳压电源常见故降检修实例2）输出电压过高，无调压、稳压作用晶体管直流稳压电源在空载情况下，输出电压大，超过规定值，并且无调压和稳压作用，故障的原因如下：（1）复合调整管之一的集电极与发射极击穿短路，整流输出的电压直接通过短路的晶体管加到稳压输出端，且不受调压和稳压的控制。（2）取样放大管的集电极或发射极断开，复合调整管直接处于辅助电源 Dz 的负电压作用下，基极电流很大，使调整管的发射极与集电极之间的内阻变得很小，整流输出的电压直接加到稳压输出端。各挡电压输出都很小并无调压作用故障的原因如下：（1）主整流器无整流电压输出。（2）上辅助电源 Dz 的电压为零，造成凋整管不工作。（3）取样放大管的“c-e”反向击穿短路，造成调整管不工作。文字边框兆欧表的使用延伸阅读 使用LM2576制作直流稳压电源从0-24V无级调节 文字边框兆欧表的使用延伸阅读 制作一款简单实用的可调式直流稳压电源 Thanks ForThanks ForWatchingWatching文字边框