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一、直流稳压电源实验结果分析

当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统。通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。袖珍计算器则是简单多的电池电源电路。不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。

二、直流稳压电源原理详解及常见故障排查指南

直流稳压电源是各种电子设备中不可或缺的组成部分，其作用是将不稳定的交流电转换为稳定的直流电，为设备的正常运作提供保障。在这篇文章中，我们将深入探讨直流稳压电源的工作原理，并提供一些常见故障的排查方法，帮助读者更好地维护和使用他们的电子设备。

工具原料：

系统版本：Windows11，macOSVentura

品牌型号：DellXPS13，MacBookAir2022

软件版本：multisim14.2，LTspiceXVII

一、直流稳压电源的工作原理

1、直流稳压电源通常由整流、滤波和稳压三个部分组成。首先，交流电源通过整流电路被转换为脉动直流电。这一过程通常利用二极管桥式整流来实现。

2、接下来，脉动直流电通过滤波电路变得更为平滑。常见的滤波电路包括电容滤波和电感滤波，其作用是减小电压波动，加强输出电的稳定性。

3、最后，经过滤波的直流电流通过稳压电路，输出稳定的直流电压。常见的稳压器类型有线性稳压器和开关稳压器，其中线性稳压器适用于低功率应用，而开关稳压器适合高效率和高功率需求的场合。

二、直流稳压电源的常见故障及排查指南

1、电源不工作或无输出电压：首先检查电源插头和插座是否接触良好，使用万用表确认输入交流电压。若输入正常但无输出，可能是保险丝损坏或电源内部故障，需要进一步检查和更换部件。

2、输出电压不稳定：这种情况通常与滤波电路相关。检测滤波电容是否失效或漏电，必要时予以更换。此外，也可能是由于稳压器失效，应检查稳压元件，如LM317、LM7805等。

3、输出电压偏高或偏低：检查调整电位器是否存在接触不良或调节不当的情况，调整电位器至正确位置。如问题仍未解决，可能需要替换稳压芯片。

三、直流稳压电源使用场景和案例

1、电脑硬件供电：许多计算机内部组件需要不同电压的稳压电源，确保cpu、GPU等核心元件稳定运作。直流稳压电源用于转换并调节这些电压。

2、手机充电器：手机充电器其实是一个小型的直流稳压电源，通过高效的稳压电路将市电转化为适合手机电池的电流与电压，以确保安全快速地充电。

3、实验室电源：在电子实验环节，经常使用可调节的直流稳压电源测试电路性能，给各种电子元件提供必要的测试条件。

拓展知识：

1、电压源与电流源的区别：直流稳压电源属于电压源类型，其核心功能是维持输出电压恒定，而不根据负载变化调节电流。电流源则相反，以稳定电流为目标。

2、线性稳压器与开关稳压器的区别：线性稳压器工作原理简单，输出电压纯净，但效率低，多用于小功率设备；而开关稳压器效率高，适用于大功率设备，但输出电压纹波会较大，需要良好的滤波设计。

3、如何挑选直流稳压电源：对于不同应用场合，要根据稳定性、效率、功率等参数挑选合适的直流稳压电源，购买时还需考虑品牌和售后服务。

总结：

直流稳压电源的制作

学习目标：

1、能根据负载要求，选择供电电源

2、能根据直流电源选择元器件

3、能按工艺要求制作直流稳压电源电路

4、能按原理图，对稳压电源安装，调试及故障排除

学习内容：

1、常用电子元件基础知识和测试方法

2、串联型稳压电路的工作原理

3、按工艺装配焊接、制作稳压电源

4、串联型稳压电路常见故障的分析、检修

问题引导：

在图7－19所示稳压电路中请回答：

①如果稳压管短路，会出现什么后果？

②如果调整管短路、断路各将出现什么后果？

③试指出调整管、取样管、稳压管工作在什么状态？

④试述判断二极管质量？

⑤试述判断三极管的基极和管子种类？

⑥二极管、三极管主要参数各有哪几项？

预备知识：

常用电子元件的识别及简易测试

一、电阻器

1、电阻器分类：

a、按结构形式分一般有片型电阻，可变电阻（电位器）

b、按材料分有：合金型，薄膜型和合成型三种

2、电阻的主要技术指标

额定功率：电阻在电路中长时间连续工作不换坏，或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率，称为电阻的额定功率。

电阻额定功率符号：

3、电阻的标称和偏差在电阻上的标称一般有三种方法：

直标法、文字符号法、色标法

二、电容器

1、国内电容的规格与标志，一般由以下四部分组成：

例：CY510I—云母电容，一级精度（±5%）510PF

2、电容的主要参数

电容的额定直流工作电压，在线路中能长期可靠工作而不被击穿时所能承受的最大直流电压（又称耐压）。如果在交流电路中，则应注意所加的交流电压的最大值（峰值）不能超过额定直流工作电压值。

三、晶体二极管的简易测试

1、性能判别：晶体二极管正、反向电阻相差越大越好。

2、极性判别：在测试正、反向电阻时，当测得的电阻值较小时，与黑表笔相连的那个电极是二极管的正极。

四、晶体三极管的简易测试

1、管型和基极的判别法：

用万用表电阻档R×100或R×1K档，将红表笔接某一管脚，将黑表笔分别接另外两个管脚，测得两个电阻值，若两个电阻值均较小时，则红表笔所接的管脚为PNP管的基极，若两个电阻中有一个较大，可将红表笔改接另一只管脚再试，直到两个管脚测得电阻均较小时为止。若测得的电阻均较大，红表笔所接的管脚为NPN型管的基极。

2、判别集电极的方法：

使用万用表电阻R×100或R×1K档，管型是NPN的，将黑表笔接假设为C极，红表笔接另一极，然后用手捏住基极和C极（两级不能相碰）观察指针偏转情况并记下偏转位置，再将两表笔换极性，重复上述过程，则偏转大的一次黑表笔所接为集电极，如果是PNP管，只需将红表笔接假设C极，其余和NPN管的测试完全相似。

五、晶体管串联型稳压电路的组成及工作原理

1、电路组成：有整流、滤波、稳压电路组成

2、基本工作原理，如图所示：

该电路的稳压过程如下：当输入电压U1增大，或负载电阻RL增大，输出电压UL也增大，通过取样电路将这个变化加在V3管的基极使UB3增大，由于U2是一个恒定值，所以UBE3增大，导致IB3和IC3增大，R1上电压降增大，使调整管基极电压减小，基极电流减小，管压降UCE1增大，从而使输出电压保持不变。

3、串联型稳压电路的安装：

1）工艺流程：准备→熟悉工艺要求及图纸→核对原件数量、规格、型号→原件检查、测量→元件预加工→印制电路板、装配、焊接→自检。

2）手工焊接工艺：

a、对焊接的要求：⒈焊点的机械强度足够⒉焊点没有虚焊⒊焊点表面要光滑、清洁

b、手工焊接操作方法，手工焊接五步法如图所示，应用时要注意这五步不是截然分开的，待逐步联系熟悉后，要将其容为一体

3）印制电路板的手工焊接工艺：

a、焊前准备：

1、焊前要将原件引线清洁和预挂锡

2、对电路板的表面进行清洁

3、检查电烙铁能否吃锡

4、按图检查所有元件型号、规格、数量是否符合图纸要求

b、元件的装焊顺序依次是：

电阻、电容、二极管、三极管，其他元器件是依，先小、后轻、后大、后重的顺序进行

c、对元件焊接的要求：

电阻，按图要求插入规定位置，注意电阻的标称要放在容易看到的方位上。电容，看清位置，注意极性。二极管、三极管，焊接时注意极性、位置、焊接时间以避免温度太高损坏晶体管。

4、电路元件检测表

序号

代号

名称

型号、规格

数量

5、稳压电源制作调试表

测量点

未接负载时电压值（V）

接入负载后电压值（V）

变压器的二次侧

C1的两端

V1

V2

V3

六、成绩评定：

项目内容

配分

评分标准

扣分

得分

按图焊接

接线

15分

不正确，每处扣5分

排列

10分

①排列不整齐扣3—5分

②元件成型部规范扣3—5分

焊点

15分

①焊点毛糙扣5—10分

②虚焊、漏焊每处扣10分

调试

40分

无电压输出口40分

有电压但不可调扣30分

保护电路不正常扣10分

参数测量

10分

不正确，每处扣3分

安全文明生产

10分

每一项不合格扣5—10分

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