臧 斌

（廣東省揭陽市綜合中等專業(yè)學(xué)校，522021）

直流穩(wěn)壓電源電路的制作及實踐意義分析

臧 斌

（廣東省揭陽市綜合中等專業(yè)學(xué)校，522021）

在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電，在各種用電器中都離不開直流電源，通過制作直流穩(wěn)壓電源，是提高動手能力和對電子電路認識的一個很好的途徑，首先制作完后可以給常見的直流用電設(shè)備供電，具有實用性。其次制作直流穩(wěn)壓電源對認識各種電子元器件有很大的幫助，典型的直流穩(wěn)壓電路中包括了常見器件的典型應(yīng)用。再次,制作調(diào)試過程中可以實際的觀察到波形由交流變?yōu)橹绷鳎哂锌捎^察性，與書本的理論知識有可比性。所以通過有指導(dǎo)、有啟發(fā)性的制作可以大大提高認識新事物的能力，學(xué)會學(xué)習(xí)；知道為什么學(xué)習(xí)，怎么樣學(xué)習(xí)，帶著目標性來提高實踐能力,這也符合人類認識新生事物的客觀途徑。

電網(wǎng);交流電;CPU控制;直流穩(wěn)壓電源;橋式整流;三端穩(wěn)壓器;穩(wěn)壓范圍

0 引言

日常生活中人們能夠使用的電源是電網(wǎng)220V的，許多用電器都是直接或間接的從電網(wǎng)上獲得電能來工作。比如常見的家用電器，辦公用電器，照明電路電器，工廠部分用電器，這些用電器都是從電網(wǎng)的交流電上獲得電能，但是大多數(shù)用電器并不是直接使用220V的交流電，而是使用電壓穩(wěn)定的直流電源供電，比如電視機雖然連接到220V的交流電，但是在電視機內(nèi)部是把220V的交流電變成各種需要的直流電來使用，比如CPU控制部分使用5V的直流電，而行電路使用110V的直流電源供電，大家最熟悉的直流電源就是電池，比如干電池，手機電池，電動自行車電池，汽車的蓄電池。那直流電和直流電的區(qū)別是什么，這可以用它們的定義來說明，交流電的大小和方向都發(fā)生變化，而直流電的大小和方向都不發(fā)生變化。所以制作直流穩(wěn)壓電源的任務(wù)就是產(chǎn)生大小和方向都不變化的電壓。

1 怎么樣從電網(wǎng)220V產(chǎn)生直流電壓

大家都知道電網(wǎng)電壓為220V的正弦交流電，要把大小和方向都變化的交流電變成大小和方向都不變的直流電，先把220V的交流電通過變壓器變?yōu)樗枰碾妷?，?V的交流電，然后變?yōu)橹绷麟姟亩x可以看出有兩個大方向，

1）首先把交流電的方向變化成單一的，即大小改變但是方向不改變，其次把大小也穩(wěn)定下來讓大小也不變，如圖（1）所示變

化。

圖（1）電壓變化示意圖

2）先把交流電的大小不變，其次讓方向不發(fā)生變化，大小不發(fā)生變化即電壓的絕對值不變可正可負，然后把方向變?yōu)橐恢?，如圖（2）所示，但是這種方法不易實現(xiàn)。

圖（2）電壓變化示意圖

實際應(yīng)用中小功率穩(wěn)壓電源的制作是由電源變壓器、整流、濾波、和穩(wěn)壓電路等組成。

電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰闹绷麟?，然后通過整流將交流電變?yōu)槊}動的直流電壓即大小變化但方向不發(fā)生變化的直流電壓，由于該電壓含有大量的紋波，必須用濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還會有一定的波動，必須加上穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動、負載和溫度變化時使輸出電壓保持穩(wěn)定。

2 各種直流電壓產(chǎn)生的方法

2.1 最簡單的直流電源

采用穩(wěn)壓二極管制作直流穩(wěn)壓電源，該電路中通過變壓器次極的交流電經(jīng)過整流，后由C1、C2濾波，再經(jīng)D3穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，如圖（3）所示。

圖（3）穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電源

2.2 采用分立元件的直流電源

分立元件制作穩(wěn)壓電源成本底，還可以自由控制輸出電壓的范圍，圖（4）所示是一個電磁爐中采用的穩(wěn)壓電路，變壓器次級電壓由四個二極管橋式整流后由470uF的電容濾波，形成波動的直流電，由于三極管基極電壓始終比發(fā)射極高0.7V，現(xiàn)通過穩(wěn)壓管ZW4來固定8050基極的電壓，從而穩(wěn)定輸出電壓。

圖（4）分立元件的直流電源

2.3 采用集成電路的穩(wěn)壓電源

采用集成三端穩(wěn)壓器78xx系列來實現(xiàn)輸出穩(wěn)壓，優(yōu)點穩(wěn)壓精度高，成本相對比較低，電路簡單，大多數(shù)電路都采用這種穩(wěn)壓電路，如圖（5）所示。

圖（5）集成電路的穩(wěn)壓電源

2.4 開關(guān)直流穩(wěn)壓電源

功耗小，效率高。在開關(guān)電源電路中，晶體管在激勵信號的激勵下，如圖（6）所示，它交替地工作在導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換速度很快，頻率一般為50kHz左右，在一些技術(shù)先進的國家，可以做到幾百或者近1000kHz。這使得開關(guān)晶體管的功耗很小，電源的效率可大幅度地提高，其效率可達到80%。體積小，重量輕。開關(guān)電源沒有采用笨重的工頻變壓器，調(diào)整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因，所以開關(guān)電源的體積小，重量輕，穩(wěn)壓范圍寬，穩(wěn)壓效果很好。下面是一個非常簡單的開關(guān)電源電路圖。

圖（6）開關(guān)直流穩(wěn)壓電源

3 選擇一種來制作

通過以上介紹，選擇第二種采用分立元器件來制作直流穩(wěn)壓電源，這樣可以更進一步的學(xué)會檢測變壓器，整流二極管，三極管的各個管腳，還有電容的正負極。其次檢測好元器件后就可以在萬能板上制作電路從而提高動手能力，實際制作后可以在變壓器的次級測量到9V的交流電，在二極管整流后可以測到饅頭狀波形，在電容濾波后可以測量到波動的直流電，在三極管的發(fā)射極可以測到輸出穩(wěn)定的直流電壓。這個過程中同樣也可以學(xué)會使用示波器檢測常見的波形。

實際的制作過程需要不斷的檢查可能會出現(xiàn)的各種錯誤，尤其注意焊接上要保證無誤，如果條件允許，可以逐個制作以上電路，進行對比來檢測輸出端的穩(wěn)壓效果。

4 總結(jié)

通過制作直流穩(wěn)壓電源不僅可以使我們掌握常見電子元器件的檢測，而且在安裝、學(xué)習(xí)使用示波器測量電子信號、動手焊接電路等過程中，會極大提高我們的興趣及認知。

臧斌.男；出生年：1979；籍貫：甘肅；學(xué)歷：本科；職務(wù)：教師；研究方向：自動化，機電一體化，電子工程。

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