1. 1. 基尔霍夫定律和叠加定理基尔霍夫定律和叠加定理

3. 3. 正弦稳态电路综合性实验正弦稳态电路综合性实验2. 2. 戴维南定理验证实验戴维南定理验证实验

5. 5. 组合逻辑电路设计实验组合逻辑电路设计实验4. 4. 基本逻辑门功能及参数测试基本逻辑门功能及参数测试

6. 6. 单管放大电路实验单管放大电路实验7. 7. 集成运算放大电路实验集成运算放大电路实验8.8. 集成稳压电源设计实验集成稳压电源设计实验

《电工电子技术基础》实验《电工电子技术基础》实验

目 录目 录

8.8. 集成稳压电源设计集成稳压电源设计

一、实验目的1. 熟悉集成稳压电源的工作原理。2. 掌握集成稳压电源的工程设计方法。3. 掌握直流稳压电源的主要性能指标和测试方法。二、实验原理 半导体直流稳压电源，一般由变压、整流、滤波、稳压四部分组成，如图 1 所示。电网交流电压 u1 经电源变压器降压后，得到需要的交流电压 u2 ，然后由整流电路变换成脉动电压 u3 ，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压 UI 。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。

图图 1 1 直流稳压电源组成框图直流稳压电源组成框图

单相半波整流电路：单相半波整流电路： UU00=0.45U=0.45U22

单相全波桥式整流电路：单相全波桥式整流电路： 无滤波时： 无滤波时： UU00=0.9U=0.9U22

电容滤波带负载：电容滤波带负载： UU00== （（ 1.0~1.41.0~1.4 ）） UU22 电容滤波空载：电容滤波空载： UU00=U=U2m2m

并联稳压管稳压电路并联稳压管稳压电路 :: 输出直流电压就是稳压管输出直流电压就是稳压管的端电压的端电压 UUZZ ，即，即 UU00=U=UZZ 。。

图 2 全波及稳压管稳压电路其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路，稳压部分分两种情况分析：

R1

DZ

9V

D2

D4

D1

D3IL

+

_

稳压电源的主要性能指标 :

（ 1 ）输出电阻 r0 输出电阻 r0 定义为：当输入电压 UI （指稳压电路输入电压）保持不变，由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比，即 r0= U△ 0/ I△ 0

（ 2 ）稳压系数 S （电压调整率） 稳压系数定义为：当负载保持不变，输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比，即 S=( U△ 0/U0)/( U△ I/UI) 由于工程上常把电网电压波动 ±10 ％作为极限条件，因此也有将此时输出电压的相对变化△ U0 ／ U0 作为衡量指标，称为电压调整率。（ 3 ）纹波系数 输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所含交流分量的有效值与输出直流电压的比值。 γ=Ua/ U0

图 9-3 三端集成稳压电路

7805L

7805 7905

三、实验仪器及设备1. 示波器 1 台2. 电子技术实验台 1 台3. 数字万用表 1 台4. 整流二极管 4 只5 ．集成稳压器 78L05 、 LM317 各 1 只6 ． 470uF 、 10 uF 、 0.33 uF 、 0.1 uF 电容 各 1

个7 ．电阻若干四、设计内容试用 78L05 设计一个直流稳压电源，其负载电阻 RL 为 370Ω 。主要技术指标如下：输入交流电压 220V ， 50HZ输出直流电压 U0=5V输出直流 IOmax≤15mA电压纹波系数 Sr≤0.01输出电阻 R0≤0.1Ω选做：直流可调电源，输出直流电压 U0=1.3V~10V

五、设计具体步骤1 ．选择电路形式（桥式或全波整流）；2 ．元器件的选择主要是变压器、整流二极管、电阻、电容、稳压管的选择，写出选择依据。3 ．选择好器件，再进行工程核算。4 ．上机仿真，进行性能指标调试。5 ．进行实际安装调试。

六、实验内容及参考步骤1 . 全波桥式整流电路 按图 4 分别连接整流电路，测量变压器副边交流电压有效值 U2 及整流输出直流平均值 U01 ，并用示波器观察记录 U2 及 U01 波形，数据记录于表 1 中。 (RL 接 1K)

表表 1 1 桥式整流电路数据桥式整流电路数据 图 4 全波桥式整流实验电路

R1

150

U2

0.5A

U0

D3

D4

D2

D1

RP

3309V9V U2U2

1K1K

U01U01

2 . 电容滤波电路（ 1 ）按图 5 接线，输出端空载，接入滤波电容 C2= 470μF ，测

量电容滤波的输出电压直流平均值 U02 。（ 2 ）分别接入负载 RL=1K 和 RL=370Ω （ 220Ω 电位器右旋至

最大 , 串联 150Ω 电阻），重复上述步骤，用示波器并观察记录 U02 的波形，测量结果记录于表 2 中。

1K

(370)

图 5 电容滤波实验电路

表 2 电容滤波电路数据 负载情况 电 容 U02 （ V ） U02 波形

空 载 C=470μ

RL=1K C=470μ

RL=370Ω C=470μ

u02

t

3. 集成稳压电路

按图 6 连接集成稳压电路电路，调节电位器 RP ，分别测量不同负载时稳压电路的输出电压 U03 及纹波电压 Ua （用示波器测量，按下 mesure, CH1: 交流耦合，均方根，），输出电阻 R0 ，观察记录输出电压波形，并计算纹波系数 γ=Ua/ U0, 并将数据记录于表 3 中。

RL(Ω) U03(V)

Ua(mV)

γ=Ua/ U0 输出波形

∞

370

150

表 3 集成稳压电路数据 1

u03

t

U03

图 6 集成稳压电路

9V

I0

RL(Ω) U03(V) I0(mA) R0=△U0/ △ I0

∞

150

表 3 集成稳压电路数据 2

选做：三端可调试 集成稳压电路 （步骤略）

RL(Ω) UI(V) U03min(V) U03max(V)

370

150

表 5 三端可调稳压电源输出范围测试数据 ( 调节 RP)

表 6 输出 U0=9V 时测试数据 ( 调节 RP, RL=370)

RL(Ω) U0(V) I0(mA) R0=△U0/ △ U0

370 9

150

七七 .. 注意事项注意事项1. 1. 实验过程中不得带电连接线路，严禁将负载两端短实验过程中不得带电连接线路，严禁将负载两端短路路 ,, 以免烧坏保险丝。以免烧坏保险丝。2. 2. 不要用示波器去观察电源变压器的原边电压波形，不要用示波器去观察电源变压器的原边电压波形，因可能造成电源短路。因可能造成电源短路。八、实验报告要求八、实验报告要求11 ．完整写出电路设计及分析验证过程，并画出电路图．完整写出电路设计及分析验证过程，并画出电路图，如有仿真结果，请将仿真结果附在报告中。，如有仿真结果，请将仿真结果附在报告中。22 ．说明电路的测试原理，写出调试和测试方法。．说明电路的测试原理，写出调试和测试方法。33 ．将测试结果与理论值比较，并对其进行分析。．将测试结果与理论值比较，并对其进行分析。44 ．对实验中发生及发现的问题进行分析。．对实验中发生及发现的问题进行分析。九、 思考题九、 思考题11 ．影响该类型稳压电路稳压系数的主要因素是什么？．影响该类型稳压电路稳压系数的主要因素是什么？如何进一步提高稳压系数。如何进一步提高稳压系数。22 ．当设计输出电压是可调节的，稳压电路如何设计。．当设计输出电压是可调节的，稳压电路如何设计。