直流稳压电源电路的制作及实践意义分析

臧 斌

（广东省揭阳市综合中等专业学校，522021）

直流稳压电源电路的制作及实践意义分析

臧 斌

（广东省揭阳市综合中等专业学校，522021）

在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，在各种用电器中都离不开直流电源，通过制作直流稳压电源，是提高动手能力和对电子电路认识的一个很好的途径，首先制作完后可以给常见的直流用电设备供电，具有实用性。其次制作直流稳压电源对认识各种电子元器件有很大的帮助，典型的直流稳压电路中包括了常见器件的典型应用。再次,制作调试过程中可以实际的观察到波形由交流变为直流，具有可观察性，与书本的理论知识有可比性。所以通过有指导、有启发性的制作可以大大提高认识新事物的能力，学会学习；知道为什么学习，怎么样学习，带着目标性来提高实践能力,这也符合人类认识新生事物的客观途径。

电网;交流电;CPU控制;直流稳压电源;桥式整流;三端稳压器;稳压范围

0 引言

日常生活中人们能够使用的电源是电网220V的，许多用电器都是直接或间接的从电网上获得电能来工作。比如常见的家用电器，办公用电器，照明电路电器，工厂部分用电器，这些用电器都是从电网的交流电上获得电能，但是大多数用电器并不是直接使用220V的交流电，而是使用电压稳定的直流电源供电，比如电视机虽然连接到220V的交流电，但是在电视机内部是把220V的交流电变成各种需要的直流电来使用，比如CPU控制部分使用5V的直流电，而行电路使用110V的直流电源供电，大家最熟悉的直流电源就是电池，比如干电池，手机电池，电动自行车电池，汽车的蓄电池。那直流电和直流电的区别是什么，这可以用它们的定义来说明，交流电的大小和方向都发生变化，而直流电的大小和方向都不发生变化。所以制作直流稳压电源的任务就是产生大小和方向都不变化的电压。

1 怎么样从电网220V产生直流电压

大家都知道电网电压为220V的正弦交流电，要把大小和方向都变化的交流电变成大小和方向都不变的直流电，先把220V的交流电通过变压器变为所需要的电压，如9V的交流电，然后变为直流电。从定义可以看出有两个大方向，

1）首先把交流电的方向变化成单一的，即大小改变但是方向不改变，其次把大小也稳定下来让大小也不变，如图（1）所示变

化。

图（1）电压变化示意图

2）先把交流电的大小不变，其次让方向不发生变化，大小不发生变化即电压的绝对值不变可正可负，然后把方向变为一致，如图（2）所示，但是这种方法不易实现。

图（2）电压变化示意图

实际应用中小功率稳压电源的制作是由电源变压器、整流、滤波、和稳压电路等组成。

电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的直流电，然后通过整流将交流电变为脉动的直流电压即大小变化但方向不发生变化的直流电压，由于该电压含有大量的纹波，必须用滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还会有一定的波动，必须加上稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时使输出电压保持稳定。

2 各种直流电压产生的方法

2.1 最简单的直流电源

采用稳压二极管制作直流稳压电源，该电路中通过变压器次极的交流电经过整流，后由C1、C2滤波，再经D3稳压管稳压，如图（3）所示。

图（3）稳压二极管稳压电源

2.2 采用分立元件的直流电源

分立元件制作稳压电源成本底，还可以自由控制输出电压的范围，图（4）所示是一个电磁炉中采用的稳压电路，变压器次级电压由四个二极管桥式整流后由470uF的电容滤波，形成波动的直流电，由于三极管基极电压始终比发射极高0.7V，现通过稳压管ZW4来固定8050基极的电压，从而稳定输出电压。

图（4）分立元件的直流电源

2.3 采用集成电路的稳压电源

采用集成三端稳压器78xx系列来实现输出稳压，优点稳压精度高，成本相对比较低，电路简单，大多数电路都采用这种稳压电路，如图（5）所示。

图（5）集成电路的稳压电源

2.4 开关直流稳压电源

功耗小，效率高。在开关电源电路中，晶体管在激励信号的激励下，如图（6）所示，它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态，转换速度很快，频率一般为50kHz左右，在一些技术先进的国家，可以做到几百或者近1000kHz。这使得开关晶体管的功耗很小，电源的效率可大幅度地提高，其效率可达到80%。体积小，重量轻。开关电源没有采用笨重的工频变压器，调整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了较大的散热片。由于这两方面原因，所以开关电源的体积小，重量轻，稳压范围宽，稳压效果很好。下面是一个非常简单的开关电源电路图。

图（6）开关直流稳压电源

3 选择一种来制作

通过以上介绍，选择第二种采用分立元器件来制作直流稳压电源，这样可以更进一步的学会检测变压器，整流二极管，三极管的各个管脚，还有电容的正负极。其次检测好元器件后就可以在万能板上制作电路从而提高动手能力，实际制作后可以在变压器的次级测量到9V的交流电，在二极管整流后可以测到馒头状波形，在电容滤波后可以测量到波动的直流电，在三极管的发射极可以测到输出稳定的直流电压。这个过程中同样也可以学会使用示波器检测常见的波形。

实际的制作过程需要不断的检查可能会出现的各种错误，尤其注意焊接上要保证无误，如果条件允许，可以逐个制作以上电路，进行对比来检测输出端的稳压效果。

4 总结

通过制作直流稳压电源不仅可以使我们掌握常见电子元器件的检测，而且在安装、学习使用示波器测量电子信号、动手焊接电路等过程中，会极大提高我们的兴趣及认知。

臧斌.男；出生年：1979；籍贯：甘肃；学历：本科；职务：教师；研究方向：自动化，机电一体化，电子工程。

Analysis of DC stabilized power supply circuit of production and Practice

Zang Bin
(Jieyang City Guangdong Province comprehensive secondary school，522021)

In electronic circuit,it usually needs stable current,so all kinds of electronic products can’t work without DC supply.Making DC power supply is a perfect method to improve the practical ability and understanding of electronic circuits.Firstly,it is practical for the completed circuit to be used in normal DC electrical equipment.Secondly,the making Process is helpful to get a further comprehension of the Electronic Components.Typical DC circuit includes the typical application of the components.Thirdly,we can observe the actual waveform from AC to DC in the process if commissioning.It is comparable with theoretical knowledge.Therefore,through guidance and illuminating education,we can greatly enhance the ability to understand new things,also know how to study and why to study,With a target to improve practical ability. This is also consistent with human thinking way of the new objects.

Power Net;AC;CPU control;DC Power Supply;Bridge rectifier;Third-regulator；Regulators Range