电工、电子专业学生稳压电源制作与调试实训课题

张淬 廖桂芳 张雄 徐志明 张虹

【摘要】在职业技术学院中实训课程是一门将理论知识与实际操作结合在一起的重要课程，实训课题的完善对学生以后工学交递起到至关重要的作用，因此学生完成实训中的操作技能外，还应根据所学的理论知识进行多种项目的调试内容，以便使所学理论与实践能更好衔接。

【关键词】实训;电源;制作;步骤;调试

在职业技术学院中，电工、电气、电子专业学生技能操作训练和电工、电子类设备的安装与调试是实训课程必不可少的重要环节，而电路中电源部分是所有电工、电气、电子设备中的重要组成部分，也是电工、电子专业学生见到最多的一种单元电路，电源的制作与调试能使学生对学习熟习电工、电子线路有更深一步了解，使理论知识与实际操作能充分结合与融化。

一、电源电路选择

目的让学生装配设备其目的就是将学生的理论知识与实践知识相结合，提高学生动手操作技能工艺，激发学生的学习积极性和能动性。综合各方面考虑我们选用一种简单.实用多功能降压串联型稳压可调电源电路。此电路学生装配比较安全性能可靠.实用，它用一只小型降压变压器将高压交流220V与稳压电源电路隔离开，避免触电事故现象的发生，这样指导老师就有精力对学生进行大范围教学，并且也能对学生进行大面积同时制作装配与调试。

二、电源电路要求

稳压电源电路选择不可太求复杂，电路一旦过于繁锁很可能会达不到学生求知欲的期望结果，使学生动手积极性受到挫伤无功而返。直流稳压电源的组成如图1所示。

1.串联型稳压电源

稳压电源由降压部分、整流部分、滤波部分、稳压部分、调压部分、测试部分、保护部分等7部分电路组成。

图1 直流稳压电源的组成

2.稳压电源工作原理

电源变压器将交流220V电压降为交流15V电压，当正半周时电流通过D1、D4，负半周时电流经过D2、D3，D1-D4组成的桥式整流电路使交流变换成直流。假如某种原因使U1↑→U5↑→U3↑→VT3b↑→VT3c↓→VT2b↓→VT2c↓→VT1b↓→VT1导通值增大→U5↓→回到正常值。

3.主要电路及技术指标

（1）选择稳压电源的电路参数，输出电压Uo的变化范围。输出电流Io的数据与保护数据。电压稳定度，在负载电流保持为额定范围内的任何一个值时，输出电压值在规定的范围内变化所产生的一个平均量，电流为普通型，Io=1A，Uo=1.5V-12V可调，具有过载保护，短路保护功能。

（2）稳压电路的选择，学生制作的最常见的稳定效果好的线性串联型输出电压可调的稳压电路为基础，能够完善理论基础知识与实际电路相结合，力求高性能、低价格、高可靠、调试容易，学生易掌握制作的稳压电路为版本。

4.元器件选择

（1）调整管VT1参数，Icm>Io，VBRCeo> （Uimax -Uomin）Pcm>（Cimax-Uomin）Iomax，调整管选择时应注意以上三个极限参数而且必须同时满足条件，VT2，VT3为C1815;VT4为S8050。

（2）降压变压器的选择：变压器为初级输入电压为交流220V，次级输出电压为交流15V，功率15W-20W成品变压器。选购时一定要保证质量。

5.电路板的选择

为便于操作、管理、教学、指导，节约成本，我们采用万能接线板进行电路焊接，规格10cm×10cm，这样有利于对学生实行大范围操作实训。

6.整流

稳压二极管选择;整流二级管参数，IT≥ （1.5-2.5）Id，Id=Io/2，UDBR≥（1.5-2.5）UAmax，一般选择最大负载电流是1A最高击穿电压为50V的普通型整流二级管都行，也可直接选用型号为1N4001系列普通硅二极管作整流二级管用，稳压二极管参数选择，直流稳压值为5.6V、最高负载电流1A。

7.电阻选择

部标RT21、额定功率为0.5W电阻器。

8.电容选择

在单相全波整流桥式电路中纹波因数为0.7%时，滤波电容容量按实际运用效果应遵循一定的选择原则C>0.144/CRLf，对于输出电压为12V，输出电流为1A的直流稳压电流，滤波电容容量C应选择2000uF-3300uF之间任何一种容量的电容，滤波电容容量选择越大滤波效果会越理想，但随即带来的问题是电容的体积增大，给安装带来不便。电容C耐压值必须>Uamax=1.414X1U2并应留有一定余量，一般选用额定电压值在25V-35V之间，滤波电容的额定电压值不能选得太低，太低容易造成电路故障造成一些不必要的麻烦。

三、变压器及整流滤波电路实训步骤、内容

1.安装变压器

初级AC220V，次级AC15V。

（1）连接电源插头线与变压器初级绕组，将变压器固定在电路板上。

（2）插上变压器电源插头接通电源，用万用表测量变压器次级交流电压值。

（3）用示波器测出次级交流正弦波形。

2.安装整流滤波电路

（1）D1-D4折弯两引脚照图，焊成桥式整流。

（2）接通变压器电源测量整流后的电压值。

（3）测量整流后的波形。

（4）滤波电容C12200UF25V插入电路板上焊好，注意，滤波电容的正.负极性不能焊错。

（5）接通变压器电源测量滤波后的电压值。

（6）测量滤波后的波形，观察其电容滤波的作用，使学生知道输入正弦波的波形通过不同的电路部分在电路内产生不一样的波形变化。

四、稳压电路实训步骤、内容

1.VT1、VT2組成复合调整管，R3、VD6、VD8组成基准稳压电路，RP、R8组成取样电路，VT3完成对电压进行误差放大电路，调节RP可改变输出电压值，VD7为普通硅二极管，VD8为发光二极管，通过连线切换，可选择不同的基准电压参数值。

2.安装，照图1线路对元件用万用表判测后焊接到电路板上。

3.短接B2、B3、A1、A2焊盘，接通电源进行调试，因为VD6基准电压为5.6V，所以输出电压最小值为6.2V左右。

4.更换VD6用VD7或VD8代替，可以观察到输出电压最小值为1.4V-2.5V。

五、过载及短路保护电路实训步骤、内容

1.R5为过载取样电阻，VT4为取样电流放大，连接A2，A3及B1、B2后，VT3为过流保护开关管，当输出电压短路时，流过R5的电流大于1A，使得UE-Uo>0.7V，VT4导通，由于Ic4=Ib3，VT3也导通，使UB电压迅速下降，输出电压也下降，调整管得以保护。

2.安装VT4，R6、R7短接B1、B2和A2、A3。

3.接通电源，调节输出电压为12V。

4.在输出回路串入一直流电表和一只20欧姆大功率线绕可调电阻，逐步减小阻值，观察电流表上电流的变化情况，记录过载保护值。

六、输出检测电路实训步骤、内容

1.输出检测电路由内阻1千欧，满度电流为1mA15V直流电压表构成，通过K1的转换实现电压，电流的测量，当K1置“1”时，电表通过RV并接在电路中进行电压测量，当K1置“2”时电表通过R12并接R11上进行电流测量，由于R11需要线绕难以保证精度，因此我们直接利用R5作为取样电阻，串入R12进行调试，虽然精度差一点，但不影响测量。

2.电流表校正，重复过载及短路保护电路中3项4项过程，调节可变电阻RP使数字万用表指示值为500mA，调节R12，使电流表指在“5”的位置，再调节可变电阻RP使数字万用表指到1A，调校电流表为“10”即可。

3.固定表头、电位器、开关。

当以上所有内容按实训步骤完成后，一台小型经济实用的直流稳压电源就制作完成。

参考文献

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[3]钟名湖.电子产品结构工艺[M].北京：高等教育出版社，2008.