直流稳压电源的研究与设计

一、实验目的  
      1. 学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳 
           压 器来设计直流稳压电源。
      2. 掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。
二、实验原理
        电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电
除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是
采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
    直流稳压电源由电源变压器T、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图1 所示。电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压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的变动而变化。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。
1、串联型稳压电源的基本原理    
        图2是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路，它由调整元件（晶体管V1）；比较放大器V2、R7；取样电路R1、R2、RP，基准电压VD、R3和过流保护电路V3管及电阻R4、R5、R6等组成。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T2放大后送至调整管V1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。
2、集成稳压器
     能够完成稳压功能的集成稳压器种类很多，根据调整管工作在线性放大区还是工作在开关状态，将其分为线性集成稳压器和开关集成稳压器。线性集成稳压器中，由于三端式稳压器只有三个引出端子，性能稳定、价格低廉等优点，因而得到广泛的应用。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，称为可调三端稳压器。图 4是常用的三端稳压器示意图。