電工電子實訓(xùn)項目化教程課件：晶體管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電源組裝與調(diào)試

晶體管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電源

組裝與調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.認(rèn)識晶體管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電源電路中的元件，能說出元件名稱、型號、作用；2.了解電路組成，會估算可調(diào)電壓輸出，會分析電路工作原理；3.學(xué)會安裝電路，能夠使用萬用表測量相關(guān)參數(shù)，調(diào)試電路的功能。能力目標(biāo)1.能說出晶體管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電源電路的元件符號以及元件作用、會識別管腳；2.會使用Multisim軟件繪制并仿真晶體管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電源電路功能；3.具備完成晶體管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電源電路安裝、測量以及調(diào)試的能力；4.培養(yǎng)學(xué)生線上使用職教云、抖音、微信等在線課程平臺的能力。思德目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自覺遵守安全及技能操作規(guī)程和認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心操作的工作習(xí)慣；2.培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識。任務(wù)描述：

任務(wù)描述隨著社會的發(fā)展，人們生活中伴隨著各種各樣的電子產(chǎn)品,這些電子產(chǎn)品的極大豐富，同時也帶來了電源的應(yīng)用需求。

本節(jié)任務(wù)三極管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電源就是一種直流電源，既可以輸出穩(wěn)定電壓又可以調(diào)整輸出電壓大小。知識準(zhǔn)備

如圖，來自電網(wǎng)的交流電經(jīng)過幾個步驟，可以轉(zhuǎn)變成平滑的直流電，直流穩(wěn)壓電源電路由

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構(gòu)成。直流穩(wěn)壓電源框圖電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路1.認(rèn)識直流穩(wěn)壓電源組成框圖（1）電源變壓器：將電網(wǎng)的工頻交流電轉(zhuǎn)變成直流電源所需要的電壓值。（2）整流電路：將大小和方向都變化的交流電變?yōu)閱我环较虻拿}動直流電。（3）濾波電路：將脈動直流電中的交流成分濾掉，轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟?。?）穩(wěn)壓電路：使直流電源的輸出電壓穩(wěn)定，消除電網(wǎng)電壓波動或者負(fù)載變化對輸出電壓的影響。直流穩(wěn)壓電源框圖1.認(rèn)識直流穩(wěn)壓電源組成框圖（1）整流電路：電路中VD1-VD4構(gòu)成了橋式整流電路，當(dāng)輸入交流電壓u2為正半周期時，整流二極管VD1、VD4導(dǎo)通，當(dāng)輸入交流電壓u2為負(fù)半周期時，整流二極管VD2、VD3導(dǎo)通。此時輸入電壓u2的正弦波型轉(zhuǎn)變成脈動直流電波形。2.認(rèn)識三極管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電路（2）濾波電路：電路中采用電容C1實現(xiàn)電容濾波，電容器在電路中與后端負(fù)載并聯(lián)連接，電容器作為一個儲能元件可以在整流波形上升期充電，下降期放電，放電的速度遠(yuǎn)低于波形下降的速度，從而使波形減少波動趨于平滑，達(dá)到濾波的目的，電容濾波就是一個削峰填谷的過程。2.認(rèn)識三極管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電路

（3）穩(wěn)壓電路：電路中穩(wěn)壓電路為可調(diào)穩(wěn)壓電路，輸出電壓在一定范圍內(nèi)可以調(diào)整，可以分為取樣電路、基準(zhǔn)電路、比較放大電路、調(diào)整電路。2.認(rèn)識三極管串聯(lián)可調(diào)穩(wěn)壓電路

（1）取樣電路：電阻R3、R4和電位器RP構(gòu)成取樣電路，輸出電壓加載在R3、RP和R4上面，三個元件構(gòu)成了串聯(lián)關(guān)系。3.認(rèn)識穩(wěn)壓電路組成（2）基準(zhǔn)電路：穩(wěn)壓管Vz與電阻R2組成基準(zhǔn)電路，電阻R2為穩(wěn)壓管的限流電阻，由于穩(wěn)壓管的工作特性，在反向擊穿區(qū)，穩(wěn)壓管的電流變化很大的情況下，穩(wěn)壓管的兩端的電壓基本不變。3.認(rèn)識穩(wěn)壓電路組成（3）比較放大電路：三極管VT2和電阻R1構(gòu)成比較放大電路，三極管VT2的基級連接取樣電路，發(fā)射極連接基準(zhǔn)電路。3.認(rèn)識穩(wěn)壓電路組成（4）調(diào)整電路：由大功率三極管VT1、電阻R1組成調(diào)整電路，與負(fù)載構(gòu)成串聯(lián)關(guān)系，整流濾波以后的總電壓是基本不變的，通過調(diào)整三極管的壓降就可以改變負(fù)載電壓。3.認(rèn)識穩(wěn)壓電路組成電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路4.三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成電源變壓器取樣電路基準(zhǔn)電路比較放大電路調(diào)整電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路4.三極管串聯(lián)穩(wěn)壓電路組成

（1）取樣電路：電阻R3、R4和電位器RP構(gòu)成取樣電路，三個元件構(gòu)成了串聯(lián)的關(guān)系，在忽略VT2基極電流的情況下，流過三個電阻的電流相等，故RP與電阻R3、R4構(gòu)成分壓關(guān)系。取樣電壓與輸出電壓的關(guān)系為：。注意：忽略三極管VT2基極電流的前提是基極電流相對于流過R3、R4電流可忽略不計。5.分析穩(wěn)壓電路（2）基準(zhǔn)電路：穩(wěn)壓管Vz與電阻R2組成基準(zhǔn)電路，電阻R2為穩(wěn)壓管的限流電阻，由于穩(wěn)壓管的工作特性，在反向擊穿區(qū)，穩(wěn)壓管的電流變化很大的情況下，穩(wěn)壓管的兩端的電壓基本不變。穩(wěn)壓管的陰極連接三極管VT2的發(fā)射極，保證了VT2發(fā)射極的電壓穩(wěn)定不變。uz（V）Iz(mA)0正向特性反向特性△UzABIzminIzmax5.分析穩(wěn)壓電路（3）比較放大電路：三極管VT2和電阻R1構(gòu)成比較放大電路，三極管VT2的基極連接取樣電路，發(fā)射極連接基準(zhǔn)電路。三極管VT2的發(fā)射結(jié)壓降（）,決定了三極管VT2的導(dǎo)通情況，控制流過VT2的集電極電流，此電流同時也流過電阻R1，電流越大，電阻R1兩端的壓降越大。5.分析穩(wěn)壓電路

（4）調(diào)整電路：整流濾波以后的總電壓是基本不變的，通過調(diào)整三極管VT1的壓降就可以改變負(fù)載電壓。三極管VT1工作在放大狀態(tài)，管壓降

的大小是隨著基級電壓

的變化而變化的。5.分析穩(wěn)壓電路

（4）調(diào)整電路：三極管VT1工作在放大狀態(tài)，管壓降

的大小是隨著基級電壓

的變化而變化的，基級電壓越大，三極管壓降越小，輸出電壓越高。5.分析穩(wěn)壓電路↑→↑→↑→↑→↑→

↓↑↓→（當(dāng)輸入電網(wǎng)電壓升高，負(fù)載電阻不變時，穩(wěn)壓過程）6.分析電路調(diào)節(jié)原理由取樣電路可知，取樣電壓與輸出電壓的關(guān)系為

，變換公式即可得到輸出電壓與取樣電壓的關(guān)系為：7.分析估算輸出電壓大小由比較放大電路可知取樣電壓和基準(zhǔn)電壓的關(guān)系：

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帶入公式

可得：

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7.分析估算輸出電壓大小任務(wù)實施分類名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量工具電工工具電烙鐵、鑷子、吸錫器、驗電筆、螺釘旋具（一字和十字）電工刀、尖嘴鉗等套1儀表萬用表MF47型或自定塊1示波器XC4320型臺11.任務(wù)準(zhǔn)備分類名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量電子元件萬能板5cm×7cm塊1整流二極管1N4007個4穩(wěn)壓管1N4732（4.7V）個1發(fā)光二極管紅色LED個1晶體管8050個1晶體管9013個1電容1000μF/25V個1電容100μF/25V個1電阻1KΩ個2電阻510Ω個3電位器1KΩ個1輔助材料焊錫絲0.8mm

若干松香

若干連接導(dǎo)線

若干1.任務(wù)準(zhǔn)備Multisim仿真要求以及數(shù)據(jù)記錄表7-1仿真電路數(shù)據(jù)記錄測量點VABVCOVDOVEO（范圍）VFO（范圍）記錄電壓（V）

1.任務(wù)準(zhǔn)備1.焊接步驟（1）根據(jù)元件明細(xì)表配齊元件并檢測；（2）清除元件引腳處的氧化層；（3）考慮元件在萬能板上的整體布局；（4）根據(jù)接線圖將元件從左到右焊接在萬能板上；（5）檢查焊接正確與否，是否有虛焊、漏焊。2.注意事項（1）整流二極管、發(fā)光二極管、電解電容等元件需要區(qū)分極性注意管腳的次序，注意區(qū)分晶體管管腳順序；（2）按照接線圖焊接，不能出現(xiàn)虛焊漏焊現(xiàn)象；（3）走線要求橫平豎直，不能走斜線板子上的走線要求貼板；（4）引入引出線或連接導(dǎo)線的線頭處長度不能超過1MM；（5）測量電壓時，須選擇適宜的量程而且注意交流與直流的區(qū)別，測直流時正負(fù)極不能接錯。2.線路安裝與調(diào)試3.安裝過程的安全要求（1）正確使用電烙鐵、螺絲刀、尖嘴鉗等工具，防止在操作過程中出現(xiàn)安全事故；（2）正確連接電源，以免短路或燒壞；（3）使用儀表帶電測量時，一定要按照儀表使用的安全規(guī)程進行。4.通電調(diào)試要求（1）上電之前檢查元件的走線是否正確；（2）檢查有極性的元件是否安裝正確；（3）使用工作臺上面的交流電輸出AC12V，接入電路中，并調(diào)試