楼宇电子技术项目三--直流稳压电源的制作课件.ppt

1、项目三 直流稳压电源的制作制作人：权福苗任务一 固定输出直流稳压电源电路图的识读一、识读固定输出直流稳压电源电路工作原理图二、识读固定输出直流稳压电源电路中的元器件（一）认识变压器（一）认识变压器 变压器是根据电磁感应原理制成的，它的主要作用是传输交流信号、变换电压、变换交流阻抗、进行直流隔离、传输电能等。空心变压器 磁芯变压器 铁心变压器（二）认识整流二极管和稳压二极管（二）认识整流二极管和稳压二极管1、认识整流二极管、认识整流二极管小功率整流二极管大功率整流二极管图形符号 整流桥就是将整流二极管管封在一个壳内了。分全桥和半桥，全桥是将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起，半桥是将两个二

2、极管桥式整流的一半封在一起，用两个半桥可组成一个桥式整流电路。2、认识稳压二极管、认识稳压二极管（又称齐纳二极管）（又称齐纳二极管）稳压二极管是电子电路中常用的一种二极管，是一种用于稳定电压，而工作在反向击穿状态下的二极管。根据二极管反向击穿特性进行稳压，即稳压二极管反向击穿后，其两端电压保持不变。+-DZ玻璃封装 塑料封装 金属封装 图形符号（三）认识（三）认识W78系列（系列（W79系列）三端固系列）三端固定集成稳压电路定集成稳压电路 三端式稳压器有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器；另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳压器。三、识读固定输出直流稳压电源框图 固定输出

3、直流稳压电源框图由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路四部分组成。四、固定输出直流稳压电源的框图与电路原理 图对应关系电源变压器电源变压器整流电路整流电路滤波滤波(C1、C2)和稳压和稳压电路电路(LM7805)为负载提供输出电为负载提供输出电压输出压输出任务二 固定输出直流稳压电源元器件的检测一、变压器的分类及检测方法（一）变压器的分类（一）变压器的分类（二）变压器的检测方法（二）变压器的检测方法1、检测初、次级绕组的通断、检测初、次级绕组的通断 将万用表置于R1挡，将两支表笔分别碰接初级绕组的两个引出线。阻值一般为几十到几百欧，若指针不摆动出现无穷，则为断路；若测得结果为零，则为短路。

4、用同样的方法测次极绕组的阻值，一般为几到几十欧（降低变压器）。如果次级绕组有多个时，输出标称电压值越小，其阻值越小。线圈断路时，无电压输出。断路的原因有外部引线断线、引线与焊片脱焊、受潮后内部霉断等。2、检测各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘电阻、检测各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘电阻 将万用表置于R10K挡，将一支表笔接初级绕组的一个引出线，另一支表笔分别接次级绕组的一个引出线，另一个表笔分别接次级绕组的引出线，万用表所示阻值应为正无穷；若小于此值时，表明绝缘性能不良，尤其是阻值小于几百时表明绕组间有短路故障。用上述方法再继续检测绕组与铁芯之间的绝缘电阻（一支表笔接铁芯，另一支表笔接各绕组引出线）。

5、二、整流二极管和稳压二极管的特性及检测方法（一）整流二极管的特性（一）整流二极管的特性 1、整流二极管的特性、整流二极管的特性 整流二极管通常是面接触型二极管，可以通过较大的电流。整流二极管的性能特点是最大正向电流较大，可以承受较高的反向电压，但工作频率较低。整流二极管主要用于电源整流，也可以作限幅、钳位和保护电路。2、整流桥、整流桥整流桥是一种整流二极管的组合器件，分为全桥和半桥两类。全桥图形符号和内部结构全桥图形符号和内部结构 全桥的正向电流有全桥的正向电流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多种规格。耐压值（最高反向电压）有等多种规格。

6、耐压值（最高反向电压）有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多种规格。等多种规格。（二）整流二极管的检测方法（二）整流二极管的检测方法1、判断整流二极管的好坏、判断整流二极管的好坏将万用表置于R100档，测量二极管的正、反向电阻值。其方法是：将表笔任意接二极管的正、负极，先读出一个阻值，然后交换表笔再测一次，又测的一个电阻值，其中阻值小的一次为正向电阻，阻值大的一次为反向电阻，对于正常的锗材料的二极管，正向电阻应为几百到几千欧，反向电阻应为几百千欧以上。对于硅材料的二极管正向电阻应为几千欧，反向电阻接近无穷大。总之，不论何种材料的二

7、极管，正、反向电阻相差越多，表明二极管性能越好，如果正、反向电阻相差不大，此二极管不宜选用。如果测的的正向电阻太大，也表明二极管性能变差：若正向电阻为无穷大，表明二极管已经开路。若测的反向电阻很小，甚至为零，说明二极管已经击穿。2、判断二极管的正、负极、判断二极管的正、负极 将万用表置于将万用表置于R1K档或档或R100档，测二极管的电阻档，测二极管的电阻值，如果测的阻值较小，表明是正向电阻，此时黑表笔所接值，如果测的阻值较小，表明是正向电阻，此时黑表笔所接触的一端为二极管的正极，红表笔所接触的另一端为负极。触的一端为二极管的正极，红表笔所接触的另一端为负极。所测的的阻值很大，则表明为反向电阻

8、值，此时红表笔所接所测的的阻值很大，则表明为反向电阻值，此时红表笔所接触的一端为正极，另一端为负极。触的一端为正极，另一端为负极。3、整流桥的检测方法、整流桥的检测方法 检测时，可通过分别测量检测时，可通过分别测量“+”极与两个极与两个“”极、极、“一一”极与两个极与两个“”之间各整流之间各整流二极管二极管的正、反向的正、反向电阻电阻值（与普值（与普通二极管的测量方法相同）是否正常，即可判断该全桥是否通二极管的测量方法相同）是否正常，即可判断该全桥是否损坏。若测得全桥内某只二极管的正、反向电阻值均为零或损坏。若测得全桥内某只二极管的正、反向电阻值均为零或均为无穷大，则可判断该二极管已击穿或开路

9、损坏。均为无穷大，则可判断该二极管已击穿或开路损坏。（三）稳压二极管的特点、分类及选择（三）稳压二极管的特点、分类及选择 1、稳压二极管的特点、稳压二极管的特点 稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。2、稳压二极管的分类、稳压二极管的分类 稳压二极管从其本身消耗的功率大小分有小功率稳压二极稳压二极管从其本身消耗的功率大小分有小功率稳压二极管（管（1W以下）和大功率稳压二极管。以下）和大功率稳压二极管。根据内部结构分有普通稳压二极管和温度互补型稳压管。根据内部结

10、构分有普通稳压二极管和温度互补型稳压管。稳压二极管一般采用硅材料制成，其热稳定性比锗材料的稳压二极管好得多。3、选择稳压二极管的基本原则、选择稳压二极管的基本原则（1）要求导通电压低时选锗管;要求反向电流小时选硅管。（2）要求导通电流大时选面结合型;要求工作频率高时选点接触型。（3）要求反向击穿电压高时选硅管。（4）要求耐高温时选硅管。（四）稳压二极管的检测方法（四）稳压二极管的检测方法（a)测量稳压二极管 （b）测量普通二极管 稳压二极管的测量原理是：万用表Rlk挡的内电池电压较小，通常不会使普通二极管和稳压二极管击穿，所以测出的反向电阻都很大。当万用表转换到R10k挡时，万用表内电池电压变

11、得很大，使稳压二极管出现反向击穿现象，所以其反向电阻下降很多，由于普通二极管的反向击穿电压比稳压二极管高得多，因而普通二极管不击穿，其反向电阻仍然很大。1、稳压二极管管脚识别方法、稳压二极管管脚识别方法 其方法是：将万用表置于其方法是：将万用表置于R100档，两支表笔分别接稳压管档，两支表笔分别接稳压管的两个引线脚，在测的阻值较小的一次中，黑表笔所接的引的两个引线脚，在测的阻值较小的一次中，黑表笔所接的引脚为稳压管的正极，红表笔所接的引脚为稳压管的负极。脚为稳压管的正极，红表笔所接的引脚为稳压管的负极。2、稳压管的性能好坏的判别、稳压管的性能好坏的判别 可直接用万用表的可直接用万用表的R100

12、档或档或1K档测其正向电阻或档测其正向电阻或反向电阻反向电阻。3、测试稳压管的稳压值、测试稳压管的稳压值 将万用表置于将万用表置于R10K档，红表笔接稳压管的正极，黑表笔档，红表笔接稳压管的正极，黑表笔接稳压管的负极，待指针偏转到一个稳定值后，读出万用表的接稳压管的负极，待指针偏转到一个稳定值后，读出万用表的直流电挡直流电挡DC10V刻度线上表针所示的值，注意不要读欧姆刻刻度线上表针所示的值，注意不要读欧姆刻度线上的值，然后按下式计算出稳压管的稳压值。度线上的值，然后按下式计算出稳压管的稳压值。稳压值稳压值VZ=（10V-读数）读数）1.5（单位为（单位为V）用此种方法测试稳压管的稳压值，范围

13、要受万用表高阻档用此种方法测试稳压管的稳压值，范围要受万用表高阻档所用电压大小的限制，即只能测量高阻档所用电池电压以下稳所用电压大小的限制，即只能测量高阻档所用电池电压以下稳压值的稳压管。压值的稳压管。三、三端固定集成稳压电路的特点及检测方法（一）三端固定集成稳压电路的特点（一）三端固定集成稳压电路的特点1、W78、W79系列稳压器的分类：系列稳压器的分类：正稳压正稳压 W317（LM317）可调式可调式 负稳压负稳压 W337（LM337）三端集成稳压器三端集成稳压器 负稳压负稳压W79XX 固定式固定式 正稳压正稳压W78XX2、W78、W79系列稳压器的外型系列稳压器的外型（二）三端固定

14、集成稳压电路的检测方法（二）三端固定集成稳压电路的检测方法1、W78、W79系列稳压器的管脚识别系列稳压器的管脚识别2、W78、W79系列稳压器的检测方法系列稳压器的检测方法（1）78系列三端集成稳压器的检测方法系列三端集成稳压器的检测方法 测量各引脚之间的电阻值：用万用表测量78系列集成稳压器各引脚之间的电阻值，可以根据测量的结果粗略判断出被测集成稳压器的好坏。78系列集成稳压器的电阻值用万用表R1k档进行测量，分为正测和反测两种方式：正测是指黑表笔接稳压器的接地端，红表笔去依次接触另外两引引脚；负测指红表笔接地端，黑表笔依次接触另外两引引脚。（2）79系列三端集成稳压器的检测方法系列三端集

15、成稳压器的检测方法 测量各引脚之间的电阻值与78系列集成稳压器的检测方法相似，使用万用表R1k档测量79系列集成稳压器各引脚之间的电阻值，若测得结果与正常值相差较大，则说明该集成稳压器性能不良。测量79系列集成稳压器的稳压值，与测量78系列集成稳压器稳压值的方法相同，也是在被测集成稳压器的电压输入端与接地端之间加上一个直流电压，需要注意的是负极接输入端。此电压应比被测集成稳压器的标称电压低3V以下，例如，被测集成稳压器是7905，加的直流电压应为-8V，切记不允许超过集成稳压器的最大输入电压。若测得集成稳压器输出端与接地端之间的电压值输出稳定，且在集成稳压器标称稳压值的5%范围内，则说明该集成

16、稳压器完好。动动 手手 实实 践践一、测量固定输出直流稳压电源中的变压器表3-2 变压器测量表名称测量档位初、次级绕组的通断综合判定初级阻值次级阻值变压器T动动 手手 实实 践践二、测量固定输出直流稳压电源中的全桥表3-3 全桥的测量表名称测量档位正极与交流间负极与交流间综合判定正向阻值反向阻值正向阻值反向阻值VD动动 手手 实实 践践三、测量固定输出直流稳压电源中的三端固定 集成稳压电路表3-4 三端固定集成稳压电路的测量表型号档位正测阻值反测阻值综合判定7805动动 手手 实实 践践四、补全固定输出直流稳压电源的元器件列表任务三 固定输出直流稳压电源的组装与调试一、直流稳压电路的组成（一）

17、直流稳压电源各部分主要元器件（一）直流稳压电源各部分主要元器件直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。直流稳压电源的组成：直流稳压电源的组成：电源变压器电源变压器、整流电路整流电路、滤波电路滤波电路、稳压电路稳压电路（1）电源变压器：将电网电压变为所需的交流电压。）电源变压器：将电网电压变为所需的交流电压。（2）整流电路：将交流电压转换为单方向的脉动电压。）整流电路：将交流电压转换为单方向的脉动电压。（3）滤波电路：对整流电路输出的脉动直流进行滤波，）滤波电路：对整流电路输出的脉动直流进行滤波，使之成为含交变成份很

18、小的直流电压。使之成为含交变成份很小的直流电压。（4）稳压电路：维持输出直流电压的基本稳定。）稳压电路：维持输出直流电压的基本稳定。整流：将交流电变成脉动直流电的过程。整流：将交流电变成脉动直流电的过程。常见的整流电路：常见的整流电路：半波整流电路半波整流电路 全波整流电路全波整流电路桥式整流电路桥式整流电路二、整流电路（一）单相半波整流电路（一）单相半波整流电路 1、电路构成：、电路构成：2、工作原理、工作原理：u2正半周：正半周：a为正为正 b为负为负 D导通导通 RL上上 正下负正下负 IO 形成形成IO：a D RL b RL上无电流上无电流 u2负半周：负半周：D截止截止a为负为负

19、b为正为正 输出电压输出电压UO0结论：结论：在交流电压一个周期内，晶体二极管半个周在交流电压一个周期内，晶体二极管半个周期导通，半个周期截止。由于该电路输出的脉动期导通，半个周期截止。由于该电路输出的脉动直流电压的波形是输入的交流电压波形的一半，直流电压的波形是输入的交流电压波形的一半，故称为半波整流电路。故称为半波整流电路。IO 3、基本参数：、基本参数：整流输出电压平均值整流输出电压平均值UO：整流电流的平均值整流电流的平均值IO：流过整流管正向平均电流流过整流管正向平均电流IF：整流管最大反向电压整流管最大反向电压URM：整流管整流管D的电压与电流：的电压与电流：负载负载RL的直流电压

20、与电流：的直流电压与电流：UO0.45U2OOUUU22.245.012LOORUI2URM U2IFIO已知：已知：UO24V IO8A 求：求：IF URM 解：解：IFIO8A U2=2.22UO2.222453V URM U21.415375V 2答：流过二极管的电流为答：流过二极管的电流为8A。二极管所承受的最大。二极管所承受的最大反向电压为反向电压为75V。例：例：在半波整流电路中，负载电压为在半波整流电路中，负载电压为24V，流过负，流过负载的电流为载的电流为8A。试求二极管通过的电流和承受。试求二极管通过的电流和承受的最大反向电压。的最大反向电压。（二）单相全波整流电路（二）单

21、相全波整流电路 1、电路构成：、电路构成：2、工作原理、工作原理：a为正为正 b为负为负形成形成IO1：a D1 RL 中心抽头中心抽头RL上上 正下负正下负u2正半周：正半周：Io1 D1导通导通、D2截止截止 u2负半周：负半周：a为负为负 b为正：为正：IO2：b D2 RL 中心抽头中心抽头RL上上 正下负正下负Io2 D1截止截止、D2导通导通 在交流电一个周期内，二极管在交流电一个周期内，二极管D D1 1和和D D2 2交替导通。交替导通。负载负载R RL L上总有同一方向电流流过。因此负载上总有同一方向电流流过。因此负载R RL L得到得到全波脉动直流电压。全波脉动直流电压。结

22、论：结论：Io1 Io2 3、基本参数：、基本参数：整流输出电压平均值整流输出电压平均值UO：整流电流的平均值整流电流的平均值IO：流过整流管正向平均电流流过整流管正向平均电流IF：整流管最大反向电压整流管最大反向电压URM：整流管整流管D的电压与电流：的电压与电流：负载负载RL的直流电压与电流：的直流电压与电流：UO0.4520.9U2OOUUU11.19.012LOORUI2URM2 U2OFII21已知：已知：UO15V IO90mA 求：求：IF URM 解：解：U2=1.11UO1.111517V URM2 U22.821748V 2答：流过二极管的电流为答：流过二极管的电流为45m

23、A。二极管所承受的。二极管所承受的最大反向电压为最大反向电压为48V。例：例：在全波整流电路中，负载电压为在全波整流电路中，负载电压为15V，流过负，流过负载的电流为载的电流为90mA。求二极管通过的电流和承。求二极管通过的电流和承受的最大反向电压。受的最大反向电压。mAIIOF45109021213（三）单相桥式整流电路（三）单相桥式整流电路 1、电路构成：、电路构成：2、工作原理、工作原理：u2正半周：正半周：a为正为正 b为负为负 D1、D3导通，导通，D2、D4截止截止Io1 形成形成IO1：a D1 RL D3 b RL上上 正下负正下负 u2负半周：负半周：a为负为负 b为正为正

24、D2、D4导通，导通，D1、D3截止截止形成形成IO2：b D2 RL D4 a RL上上 正下负正下负Io2 Io1 结论：结论：Io2 在交流电一个周期内，四个二极管中两个两个在交流电一个周期内，四个二极管中两个两个轮流导通。负载轮流导通。负载R RL L上总有同一方向电流流过。因此上总有同一方向电流流过。因此负载负载R RL L得到全波脉动直流电压。得到全波脉动直流电压。3、基本参数：、基本参数：整流输出电压平均值整流输出电压平均值UO：整流电流的平均值整流电流的平均值IO：流过整流管正向平均电流流过整流管正向平均电流IF：整流管最大反向电压整流管最大反向电压URM：整流管整流管D的电压

25、与电流：的电压与电流：负载负载RL的直流电压与电流：的直流电压与电流：UO0.9U2OUU11.12LOORUIOFII212URM U2已知：已知：RL2K IO5mA 求：求：U2 IF URM 解：解：UO=RL IO 2103510-310V 例：例：桥式整流电路中，负载电阻为桥式整流电路中，负载电阻为2千欧，直流电流千欧，直流电流为为5 5毫安。计算（毫安。计算（1 1）电源变压器次级电压。）电源变压器次级电压。（2 2）二极管通过的电流和承受的最大反向电压。）二极管通过的电流和承受的最大反向电压。U21.11 UO1.111011V mAIIOF5.210521213URMU21.

26、411116V 答：变压器次级电压为答：变压器次级电压为10V。极管通过的电流为。极管通过的电流为2.5mA,二极管承受的最大反向电压为二极管承受的最大反向电压为16V。三、滤波电路 滤波电路作用：滤波电路作用：滤除脉动直流电中的交流成份滤除脉动直流电中的交流成份 常用的滤波电路：常用的滤波电路：电容滤波电容滤波电路电路电感滤波电感滤波电路电路T型滤波型滤波电路电路 型滤波型滤波电路电路（一）电容滤波电路（一）电容滤波电路适用于小电流电路适用于小电流电路 1 1、具有电容滤波的半波整流电路、具有电容滤波的半波整流电路 电路结构：电路结构：（C与与RL并联并联）工作原理：工作原理：（1）u2正半

27、周正半周（0 t1）：）：t1 D导通导通 C充电充电:上正下负上正下负 U2 2（2）u2正半周（正半周（t1 t2）：）：t2 D截止（截止（U2UC）C放电放电 t1 t2（3）u2负半周（负半周（t2 t3）：）：t3 D截止截止 C放电放电 t1 t2 t3（4）u2正半周（正半周（t3 t4）：）：t4 D仍截止（仍截止（U2UC）C放电放电 t5（5）u2正半周（正半周（t4 t5）：）：D导通（导通（U2UC）C充电充电:上正下负上正下负 U2 2基本参数：基本参数：滤波后的直流电压平均值滤波后的直流电压平均值UO：滤波后的电流平均值滤波后的电流平均值IO：流过整流管正向平均电

28、流流过整流管正向平均电流IF：整流管最大反向电压整流管最大反向电压URM：UO（1.1 1.2）U2LOORUIIFIO一般取：一般取：UO1.2U22URM2 U2 滤波电容滤波电容C：LRTC)53(LRTC5一般取：一般取：2 2、具有电容滤波的全波整流电路、具有电容滤波的全波整流电路 3 3、具有电容滤波的桥式整流电路、具有电容滤波的桥式整流电路（二）电感滤波电路（二）电感滤波电路适用于大电流电路适用于大电流电路 1 1、具有电感滤波的半波整流电路、具有电感滤波的半波整流电路（L与与RL串联串联）2 2、具有电感滤波的全波整流电路、具有电感滤波的全波整流电路 3 3、具有电感滤波的桥式

29、整流电路、具有电感滤波的桥式整流电路（三）（三）T型滤波电路型滤波电路适用于大电流电路适用于大电流电路 由于由于T型滤波电路是电感与电容滤波电路的组合，型滤波电路是电感与电容滤波电路的组合，所以，它兼具二者的优点。对较大范围的负载电流都所以，它兼具二者的优点。对较大范围的负载电流都有较好的滤波特性，并对二极管不产生电流冲击。有较好的滤波特性，并对二极管不产生电流冲击。（四）（四）型滤波电路型滤波电路 适用于小电流电路适用于小电流电路 LC-型滤波型滤波RC-型滤波型滤波 四、稳压电路（一）（一）LM7805稳压芯片构成的稳压电路稳压芯片构成的稳压电路uiuo（二）简单的串联式稳压电路（二）简单

30、的串联式稳压电路 1 1、电路结构：、电路结构：2、各、各元件作用：元件作用：（1）调整管调整管V：调整：调整c、e间电压。间电压。（2）稳压二极管稳压二极管VS：固定、调整：固定、调整V的基极电位。的基极电位。（3）Rb：是：是VS的限流电阻，又是的限流电阻，又是V的偏置电阻。的偏置电阻。3 3、稳压过程：、稳压过程：ui UOUbe（UVS不变）不变）IBIBIcICUceUO输出电压保持稳定输出电压保持稳定整整 流流滤滤 波波RLui 取取 样样电电 路路（3 3）三具有放大环节的串联稳压电路）三具有放大环节的串联稳压电路 基准电压基准电压 比比 较较放大器放大器调整管调整管各部分作用：

31、各部分作用：取样电路：取出输出电压的一部分。取样电路：取出输出电压的一部分。基准电压：提供一个稳定的标准电压，作为调整、基准电压：提供一个稳定的标准电压，作为调整、比较的标准。比较的标准。比较放大器：比较取样电压相对基准电压的变化。比较放大器：比较取样电压相对基准电压的变化。调整管：根据比较放大器给出的信号，对输出电调整管：根据比较放大器给出的信号，对输出电压压进行调整，使输出电压保持稳定。进行调整，使输出电压保持稳定。动动 手手 实实 践践一、固定输出直流稳压电源的组装（一）固定输出直流稳压电源工作原理（一）固定输出直流稳压电源工作原理 220V的交流电经过电源变压器进行降压后送入整流电路变

32、为脉动的直流电，经滤波后送入固定式三端稳压器LM7805,输出5v直流电供负载使用。动动 手手 实实 践践动动 手手 实实 践践（二）固定输出直流稳压电源的安装步骤（二）固定输出直流稳压电源的安装步骤表3-12 固定输出直流稳压电源的安装步骤安装步骤安装元件安装规范及注意事项第一步电解电容C2立式安装，距焊板高度为，注意正负极。第二步电解电容C1立式安装，距焊板高度为，注意正负极。第三步全桥VD立式安装，距焊板高度为，注意直流“+”“-”极不要接错。第四步LM7805立式安装，距焊板高度为，注意输入、输出、接地端不要接错。第五步电源变压器外接电源变压器，注意输入、输出端不要接错。第六步5V直流输出端外接5V直流输出端给负载，注意极性不要接错。