張淬 廖桂芳 張雄 徐志明 張虹

【摘要】在職業(yè)技術(shù)學(xué)院中實(shí)訓(xùn)課程是一門(mén)將理論知識(shí)與實(shí)際操作結(jié)合在一起的重要課程，實(shí)訓(xùn)課題的完善對(duì)學(xué)生以后工學(xué)交遞起到至關(guān)重要的作用，因此學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)中的操作技能外，還應(yīng)根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行多種項(xiàng)目的調(diào)試內(nèi)容，以便使所學(xué)理論與實(shí)踐能更好銜接。

【關(guān)鍵詞】實(shí)訓(xùn);電源;制作;步驟;調(diào)試

在職業(yè)技術(shù)學(xué)院中，電工、電氣、電子專(zhuān)業(yè)學(xué)生技能操作訓(xùn)練和電工、電子類(lèi)設(shè)備的安裝與調(diào)試是實(shí)訓(xùn)課程必不可少的重要環(huán)節(jié)，而電路中電源部分是所有電工、電氣、電子設(shè)備中的重要組成部分，也是電工、電子專(zhuān)業(yè)學(xué)生見(jiàn)到最多的一種單元電路，電源的制作與調(diào)試能使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)熟習(xí)電工、電子線路有更深一步了解，使理論知識(shí)與實(shí)際操作能充分結(jié)合與融化。

一、電源電路選擇

目的讓學(xué)生裝配設(shè)備其目的就是將學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合，提高學(xué)生動(dòng)手操作技能工藝，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能動(dòng)性。綜合各方面考慮我們選用一種簡(jiǎn)單.實(shí)用多功能降壓串聯(lián)型穩(wěn)壓可調(diào)電源電路。此電路學(xué)生裝配比較安全性能可靠.實(shí)用，它用一只小型降壓變壓器將高壓交流220V與穩(wěn)壓電源電路隔離開(kāi)，避免觸電事故現(xiàn)象的發(fā)生，這樣指導(dǎo)老師就有精力對(duì)學(xué)生進(jìn)行大范圍教學(xué)，并且也能對(duì)學(xué)生進(jìn)行大面積同時(shí)制作裝配與調(diào)試。

二、電源電路要求

穩(wěn)壓電源電路選擇不可太求復(fù)雜，電路一旦過(guò)于繁鎖很可能會(huì)達(dá)不到學(xué)生求知欲的期望結(jié)果，使學(xué)生動(dòng)手積極性受到挫傷無(wú)功而返。直流穩(wěn)壓電源的組成如圖1所示。

1.串聯(lián)型穩(wěn)壓電源

穩(wěn)壓電源由降壓部分、整流部分、濾波部分、穩(wěn)壓部分、調(diào)壓部分、測(cè)試部分、保護(hù)部分等7部分電路組成。

圖1 直流穩(wěn)壓電源的組成

2.穩(wěn)壓電源工作原理

電源變壓器將交流220V電壓降為交流15V電壓，當(dāng)正半周時(shí)電流通過(guò)D1、D4，負(fù)半周時(shí)電流經(jīng)過(guò)D2、D3，D1-D4組成的橋式整流電路使交流變換成直流。假如某種原因使U1↑→U5↑→U3↑→VT3b↑→VT3c↓→VT2b↓→VT2c↓→VT1b↓→VT1導(dǎo)通值增大→U5↓→回到正常值。

3.主要電路及技術(shù)指標(biāo)

（1）選擇穩(wěn)壓電源的電路參數(shù)，輸出電壓Uo的變化范圍。輸出電流Io的數(shù)據(jù)與保護(hù)數(shù)據(jù)。電壓穩(wěn)定度，在負(fù)載電流保持為額定范圍內(nèi)的任何一個(gè)值時(shí)，輸出電壓值在規(guī)定的范圍內(nèi)變化所產(chǎn)生的一個(gè)平均量，電流為普通型，Io=1A，Uo=1.5V-12V可調(diào)，具有過(guò)載保護(hù)，短路保護(hù)功能。

（2）穩(wěn)壓電路的選擇，學(xué)生制作的最常見(jiàn)的穩(wěn)定效果好的線性串聯(lián)型輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路為基礎(chǔ)，能夠完善理論基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際電路相結(jié)合，力求高性能、低價(jià)格、高可靠、調(diào)試容易，學(xué)生易掌握制作的穩(wěn)壓電路為版本。

4.元器件選擇

（1）調(diào)整管VT1參數(shù)，Icm>Io，VBRCeo> （Uimax -Uomin）Pcm>（Cimax-Uomin）Iomax，調(diào)整管選擇時(shí)應(yīng)注意以上三個(gè)極限參數(shù)而且必須同時(shí)滿足條件，VT2，VT3為C1815;VT4為S8050。

（2）降壓變壓器的選擇：變壓器為初級(jí)輸入電壓為交流220V，次級(jí)輸出電壓為交流15V，功率15W-20W成品變壓器。選購(gòu)時(shí)一定要保證質(zhì)量。

5.電路板的選擇

為便于操作、管理、教學(xué)、指導(dǎo)，節(jié)約成本，我們采用萬(wàn)能接線板進(jìn)行電路焊接，規(guī)格10cm×10cm，這樣有利于對(duì)學(xué)生實(shí)行大范圍操作實(shí)訓(xùn)。

6.整流

穩(wěn)壓二極管選擇;整流二級(jí)管參數(shù)，IT≥ （1.5-2.5）Id，Id=Io/2，UDBR≥（1.5-2.5）UAmax，一般選擇最大負(fù)載電流是1A最高擊穿電壓為50V的普通型整流二級(jí)管都行，也可直接選用型號(hào)為1N4001系列普通硅二極管作整流二級(jí)管用，穩(wěn)壓二極管參數(shù)選擇，直流穩(wěn)壓值為5.6V、最高負(fù)載電流1A。

7.電阻選擇

部標(biāo)RT21、額定功率為0.5W電阻器。

8.電容選擇

在單相全波整流橋式電路中紋波因數(shù)為0.7%時(shí)，濾波電容容量按實(shí)際運(yùn)用效果應(yīng)遵循一定的選擇原則C>0.144/CRLf，對(duì)于輸出電壓為12V，輸出電流為1A的直流穩(wěn)壓電流，濾波電容容量C應(yīng)選擇2000uF-3300uF之間任何一種容量的電容，濾波電容容量選擇越大濾波效果會(huì)越理想，但隨即帶來(lái)的問(wèn)題是電容的體積增大，給安裝帶來(lái)不便。電容C耐壓值必須>Uamax=1.414X1U2并應(yīng)留有一定余量，一般選用額定電壓值在25V-35V之間，濾波電容的額定電壓值不能選得太低，太低容易造成電路故障造成一些不必要的麻煩。

三、變壓器及整流濾波電路實(shí)訓(xùn)步驟、內(nèi)容

1.安裝變壓器

初級(jí)AC220V，次級(jí)AC15V。

（1）連接電源插頭線與變壓器初級(jí)繞組，將變壓器固定在電路板上。

（2）插上變壓器電源插頭接通電源，用萬(wàn)用表測(cè)量變壓器次級(jí)交流電壓值。

（3）用示波器測(cè)出次級(jí)交流正弦波形。

2.安裝整流濾波電路

（1）D1-D4折彎兩引腳照?qǐng)D，焊成橋式整流。

（2）接通變壓器電源測(cè)量整流后的電壓值。

（3）測(cè)量整流后的波形。

（4）濾波電容C12200UF25V插入電路板上焊好，注意，濾波電容的正.負(fù)極性不能焊錯(cuò)。

（5）接通變壓器電源測(cè)量濾波后的電壓值。

（6）測(cè)量濾波后的波形，觀察其電容濾波的作用，使學(xué)生知道輸入正弦波的波形通過(guò)不同的電路部分在電路內(nèi)產(chǎn)生不一樣的波形變化。

四、穩(wěn)壓電路實(shí)訓(xùn)步驟、內(nèi)容

1.VT1、VT2組成復(fù)合調(diào)整管，R3、VD6、VD8組成基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路，RP、R8組成取樣電路，VT3完成對(duì)電壓進(jìn)行誤差放大電路，調(diào)節(jié)RP可改變輸出電壓值，VD7為普通硅二極管，VD8為發(fā)光二極管，通過(guò)連線切換，可選擇不同的基準(zhǔn)電壓參數(shù)值。

2.安裝，照?qǐng)D1線路對(duì)元件用萬(wàn)用表判測(cè)后焊接到電路板上。

3.短接B2、B3、A1、A2焊盤(pán)，接通電源進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)閂D6基準(zhǔn)電壓為5.6V，所以輸出電壓最小值為6.2V左右。

4.更換VD6用VD7或VD8代替，可以觀察到輸出電壓最小值為1.4V-2.5V。

五、過(guò)載及短路保護(hù)電路實(shí)訓(xùn)步驟、內(nèi)容

1.R5為過(guò)載取樣電阻，VT4為取樣電流放大，連接A2，A3及B1、B2后，VT3為過(guò)流保護(hù)開(kāi)關(guān)管，當(dāng)輸出電壓短路時(shí)，流過(guò)R5的電流大于1A，使得UE-Uo>0.7V，VT4導(dǎo)通，由于Ic4=Ib3，VT3也導(dǎo)通，使UB電壓迅速下降，輸出電壓也下降，調(diào)整管得以保護(hù)。

2.安裝VT4，R6、R7短接B1、B2和A2、A3。

3.接通電源，調(diào)節(jié)輸出電壓為12V。

4.在輸出回路串入一直流電表和一只20歐姆大功率線繞可調(diào)電阻，逐步減小阻值，觀察電流表上電流的變化情況，記錄過(guò)載保護(hù)值。

六、輸出檢測(cè)電路實(shí)訓(xùn)步驟、內(nèi)容

1.輸出檢測(cè)電路由內(nèi)阻1千歐，滿度電流為1mA15V直流電壓表構(gòu)成，通過(guò)K1的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)電壓，電流的測(cè)量，當(dāng)K1置“1”時(shí)，電表通過(guò)RV并接在電路中進(jìn)行電壓測(cè)量，當(dāng)K1置“2”時(shí)電表通過(guò)R12并接R11上進(jìn)行電流測(cè)量，由于R11需要線繞難以保證精度，因此我們直接利用R5作為取樣電阻，串入R12進(jìn)行調(diào)試，雖然精度差一點(diǎn)，但不影響測(cè)量。

2.電流表校正，重復(fù)過(guò)載及短路保護(hù)電路中3項(xiàng)4項(xiàng)過(guò)程，調(diào)節(jié)可變電阻RP使數(shù)字萬(wàn)用表指示值為500mA，調(diào)節(jié)R12，使電流表指在“5”的位置，再調(diào)節(jié)可變電阻RP使數(shù)字萬(wàn)用表指到1A，調(diào)校電流表為“10”即可。

3.固定表頭、電位器、開(kāi)關(guān)。

當(dāng)以上所有內(nèi)容按實(shí)訓(xùn)步驟完成后，一臺(tái)小型經(jīng)濟(jì)實(shí)用的直流穩(wěn)壓電源就制作完成。

參考文獻(xiàn)

[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社， 2004.

[2]陳光禹.數(shù)據(jù)域測(cè)試及儀器[M].北京：電子科技大學(xué)出版社，2003.

[3]鐘名湖.電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝[M].北京：高等教育出版社，2008.