《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》PPT課件及教案,電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能,電子技術(shù),基礎(chǔ),技能,PPT,課件,教案 《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》配套多媒體CAI課件 電子教案 *第4章 直流穩(wěn)壓電源 教學(xué)重點(diǎn) 1．掌握直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分作用。 2．單相橋式整流電路、電容濾波電路的分析和估算。 3．識讀各種三端集成穩(wěn)壓器型號和引腳排列。 4．理解三端集成穩(wěn)壓器電路穩(wěn)壓原理及主要元器件作用。 5．會搭建、檢測集成穩(wěn)壓器電路。 教學(xué)難點(diǎn) 1．各種穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓原理。 2．電容濾波電路分析。 3．識讀三端集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路。 學(xué)時(shí)分配 序號 內(nèi) 容 學(xué) 時(shí) 1 4.1直流穩(wěn)壓電源的組成 1 2 4.2三端集成穩(wěn)壓器電路 3 3 技能實(shí)訓(xùn)——單相整流、濾波電路的測試 4 4 4.3開關(guān)式穩(wěn)壓電源 2 5 本章總學(xué)時(shí) 10 4.1 直流穩(wěn)壓電源的組成 4.1.1直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框圖 直流穩(wěn)壓電源的組成如圖所示。 t t t t t T LM337 VD RL C ＋ 降壓變壓器， 將220V交流 變換成低電壓 橋式整流堆， 內(nèi)裝4個(gè)整流 二極管 濾波電容器 三端集成 穩(wěn)壓器 負(fù)載電阻 1．整流——將交流電轉(zhuǎn)換成直流電 2．濾波——減小交流分量使輸出電壓平滑 3．穩(wěn)壓——穩(wěn)定直流電壓 穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓和負(fù)載變化的影響，從而獲得足夠的穩(wěn)定性。 4.1.2常用穩(wěn)壓電源電路 1．穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 2．三極管穩(wěn)壓電路 3．晶閘管穩(wěn)壓電路 4．集成穩(wěn)壓電路 做一做：穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 4.2 三端集成穩(wěn)壓器電路 4.2.1三端固定式集成穩(wěn)壓器 一、CW78××系列 通過實(shí)物認(rèn)識78系列三端固定式正電壓集成穩(wěn)壓器 1．引腳排列 CW78╳╳系列的引腳排列如圖所示，①腳為輸入端（Ui）、②腳為公共端(ADJ)、③腳為輸出端(UO)。 78L×× 1 2 3 1 2 3 78×× 79L×× 1 2 3 79×× 1 2 3 2．基本電路 CW78╳╳系列三端固定式集成穩(wěn)壓器的基本電路如圖所示。 C1用來抑制電路產(chǎn)生自激振蕩并減小紋波電壓； C2用于消除輸出電壓中的高頻噪聲，C1和 C2通常取小于1μF的電容。 實(shí)際應(yīng)用中，常在C2兩端并聯(lián)10μF左右的電解電容，可減小低頻干擾。若C2容量較大，可在穩(wěn)壓器輸入端和輸出端之間跨接一個(gè)二極管，如圖中虛線所示。 二、CW79××系列 通過實(shí)物認(rèn)識79系列三端固定式負(fù)電壓集成穩(wěn)壓器 1．引腳排列 CW79╳╳系列穩(wěn)壓器是負(fù)電壓輸出，引腳排列如圖所示。注意引腳排列與CW78╳╳系列不同。其中①腳為公共端（ADJ）、②腳為輸入端（Ui）、③腳為輸出端（Uo）。 78L×× 1 2 3 1 2 3 78×× 79L×× 1 2 3 79×× 1 2 3 2．基本電路 1）如圖所示為負(fù)電壓輸出的三端固定式集成穩(wěn)壓器的基本電路。 C2 0.1μF C1 0.33μF 1 IQ － ＋ UO － ＋ Ui 3 2 CW79×× 2）如圖所示電路采用78╳╳系列正電源穩(wěn)壓器和79╳╳系列負(fù)電壓穩(wěn)壓器構(gòu)成正、負(fù)輸出的穩(wěn)壓電源，兩組電源采用同一個(gè)整流電源和同一個(gè)公共接地端。 電路評價(jià)： 三端固定式系列集成穩(wěn)壓器使用和安裝極其方便，故它適用于對可靠性和穩(wěn)壓性能要求較高的電壓場合。 不方便之處是它的輸出電壓固定，在使用中仍感到有些不足。因此出現(xiàn)了三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器。這類穩(wěn)壓器既保留了三端的間單結(jié)構(gòu)，又實(shí)現(xiàn)了輸出電壓連續(xù)可調(diào)。 4.2.2 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器 常見產(chǎn)品有國產(chǎn)型號CW317、CW337，進(jìn)口型號有LM317、LM337等。后兩位數(shù)字為17，則為正電壓輸出，若是37，則為負(fù)電壓輸出。 通過實(shí)物認(rèn)識三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器 1．引腳排列 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的外形與引腳排列如圖所示。 1 3 2 317L 13 2 CW317 1 3 2 337L 1 3 2 CW337 CW317的①腳為調(diào)整端、②腳為輸入端、③腳為輸出端，CW337的①腳為調(diào)整端、②腳為輸出端、③腳為輸入端。 2．基本電路 如圖所示是CW317的基本電路，輸出電壓 Uo=1.25＋（1+RP/R1） 式中，1.25V是CW317內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，改變RP的阻值就可以改變輸出電壓范圍，輸出電壓范圍為1.2V～37V，最大輸出電流IL為1.5A。 Ui － 3．正、負(fù)電壓輸出的三端可調(diào)式穩(wěn)壓器 如圖所示為采用CW317和CW337構(gòu)成的實(shí)用正、負(fù)電壓輸出穩(wěn)壓電路，電路對稱，調(diào)節(jié)電位器RP可使輸出電壓在±（1.2V～20V）之間可調(diào)，正負(fù)電源也可單獨(dú)使用。 電路評價(jià)： 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器與固定式穩(wěn)壓器相比，使用起來同樣簡便。它的穩(wěn)壓精度遠(yuǎn)高于三端固定式穩(wěn)壓器，而且使用它制作穩(wěn)壓電源有很大的靈活性。 技能實(shí)訓(xùn)：用三端集成穩(wěn)壓器制作多功能直流穩(wěn)壓電源 作 業(yè) 任 務(wù) 書 一、任務(wù)目標(biāo) （1）按原理圖制作多功能直流穩(wěn)壓電源。 （2）學(xué)習(xí)集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用，提高綜合應(yīng)用能力。 （3）會根據(jù)原理圖繪制電路安裝連接圖。 （4）掌握集成穩(wěn)壓器的基本調(diào)試和測量方法。 二、實(shí)施步驟 繪制布線圖 → 清點(diǎn)元器件 → 元器件檢測 → 插裝和焊接 → 通電前檢查 → 通電調(diào)試 → 靜態(tài)測量 → 數(shù)據(jù)紀(jì)錄。 三、調(diào)試與記錄 檢查元器件安裝正確無誤后，才可以接通電源。調(diào)試時(shí)，先連線后接電源（或打開電源開關(guān)），拆線或改線時(shí)一定要先關(guān)斷電源；電源線不能接錯(cuò)，否則將可能損壞元器件。將實(shí)訓(xùn)過程記錄在表內(nèi)。 1．將萬用表置于直流電壓擋，分別測量CW7805和CW7905各引腳電位 2．輸出可調(diào)電路空載調(diào)試 （1）把萬用表置于直流電壓擋，分別測量LM317各引腳電位。 （2）測量LM317②腳電壓，調(diào)整微調(diào)電位器RP，測量輸出電壓的范圍。 3．輸出可調(diào)電路帶載調(diào)試 將電路輸出電壓調(diào)到12V，接入30Ω/6W負(fù)載電阻。測量LM317②腳電壓和UO3輸出電壓范圍。 實(shí)訓(xùn)記錄 實(shí)訓(xùn)名稱 姓名 班級 數(shù)據(jù)記錄 CW7805 CW7905 ①腳/V ②腳/V ③腳/V ①腳/V ②腳/V ③腳/V 1．空載調(diào)試 電壓測量 數(shù)據(jù)記錄 LM317 ①腳/V ②腳/V ③腳/V Ui 最小值/V 最大值/V 2．帶載調(diào)試 電壓測量 數(shù)據(jù)記錄 Ui 最小值/V 最大值/V 制作過程 故障描述 排故方法 四、問題討論 （1）繪制電路安裝布線圖時(shí)主要應(yīng)考慮哪些問題？ （2）如果要提高輸出電壓，在電路中應(yīng)作哪些改動？ （3）請你總結(jié)裝配調(diào)試的制作經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)與同學(xué)分享或借鑒。 （4）在安裝制作和維修過程中團(tuán)隊(duì)合作有何重要性？如何利用團(tuán)隊(duì)合作完成任務(wù)？ 4.3開關(guān)式穩(wěn)壓電源 1．串聯(lián)開關(guān)控制平均輸出電壓 通過改變與負(fù)載相串聯(lián)的一個(gè)開關(guān)的接通時(shí)間（持續(xù)時(shí)間和接通間隔的變化）使負(fù)載上得到需要的電壓。 開關(guān)的接通時(shí)間ton與開關(guān)周期T之比稱為脈沖電壓的占空比ton/T。 0 t UO 平均值低 0 t UO 平均值直流輸出電壓 開關(guān)接通和斷開 S Ui ＋ － UO ＋ － 0 t UO 平均值高 ton T toff （a） （b） 開關(guān)電路中的開關(guān)可以利用三極管的開關(guān)作用進(jìn)行導(dǎo)通和截止。 VT Ui ＋ － ＋ － UO RL 2．加接濾波器使輸出電壓平滑 如圖所示，在開關(guān)調(diào)整管后面加接濾波器，可以使電路輸出變成平滑的直流電波形。 控制脈沖 VD C RL ＋ UO ＋ － VT L UI ＋ － IO （a） 濾波器 VD C RL ＋ UO ＋ － L IO UI ＋ － 充電 （b） 開關(guān)導(dǎo)通 VD C RL ＋ UO ＋ － L IO UI ＋ － uL （c） 開關(guān)斷開 ＋ － 續(xù)流 導(dǎo)通 導(dǎo)通 斷開 斷開 開關(guān)狀態(tài) t O T 2T （a） t O UO 2T T 充電 放電 充電 放電 續(xù)流 續(xù)流 UO （b） 3．開關(guān)式串聯(lián)穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)方框圖 開關(guān)式電源的結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。 20kHz以上的 高速開關(guān)電路 平滑高頻 信號的電路 高速開關(guān)電路 與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較電路 基準(zhǔn)電壓 輸出電壓 變化量的 檢測電路 非 穩(wěn)壓直流電源 穩(wěn)壓直流輸出 t UO 4．開關(guān)式穩(wěn)壓電源的優(yōu)越性 （1）效率高。其效率通?？蛇_(dá)到80%～90%左右。 （2）重量輕。 （3）穩(wěn)壓范圍寬。 （4）功耗小。 8