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文檔簡介

1、如何減少紋波電壓值你說的應當是輸出電壓的紋波電壓值吧?首先在選擇開關電源的模塊電路方面非常重要,應根據電源的輸入電壓范圍以及輸出功率等諸多因素選擇成熟的模塊.在輸出端應根據實際情況使用較大容量的濾波電容,條件允許的話采用多級LC濾波電路,并且要在電解濾波電容兩端并聯瓷介電容.如果對輸出電壓要求非常高的話,還需要在輸出引線末端串入高頻瓷環(huán)組成共模電感!   MC78系列是一組技術相當成熟的線性電壓調整器.具有TO-220/DPAK兩種封裝形式.電壓為:5V/8V/9V/12V/15V/24V等幾種.電流有0.5A/1A/1.5A/3A.輸入至少要比輸出高2V,否則不

2、能調壓。輸入電要最高不能超過40V吧。輸出電流不超過1A。 輸入12V的話,輸出最高就是10V左右。 由于它內部還是線性穩(wěn)壓,因此功耗比較大。當輸入輸入電壓差比較大且輸出電流也比較大時,注意317的功耗不要過大。一般加散熱片后功耗也不超過20W。因此壓差大時建議分檔調壓。Z實驗原理n        交流電路正弦交流電的表達式如下,其曲線如圖-1所示。 (1)由此可見,正弦交流電的特征表現在整弦交流電的大小、變化快慢及初始值三方面。而它們分別由幅值(或有效值)、頻率(或周期)和初相位來確定。所以幅值、頻率、初相位被稱為正弦交流

3、電的三要素。l        幅值、平均值和有效值    幅值峰值或最大值,記為或,峰點電位之差稱為“峰-峰值”,記為和。顯然 。    平均值令、分別表示隨時間變化的交流電流和交流電壓,則它們的平均值分別為 (2)這里是周期,平均值實際上就是交流信號中直流分量的大小,所以圖-1所示的正弦交流電的平均值為0。    有效值在實際應用中,交流電路中的電流或電壓往往是用有效值而不是用幅值來表示。許多交流電流或電壓測量設備的讀數均為有效值。有

4、效值采用如下定義: (3)l        周期與頻率正弦交流電通常用周期或頻率來表示交變的快慢,也常常用角頻率來表示,這三者之間的關系是 (4)需要指出的是:同頻率正弦交流電的和或差均為同一頻率的正弦交流電。此外,正弦交流電對于時間的倒數或積分也仍為同一頻率的正弦交流電。這在技術上具有十分重要的意義。l        初相位交流電時的相位稱為交流電的初相位。它反映了正弦交流電的初始值。n     

5、0;  整流和濾波整流電路的作用是把交流電轉換成直流電,嚴格地講是單方向大脈動直流電,而濾波電路的作用是把大脈動直流電處理成平滑的脈動小的直流電。l        整流原理利用二極管的單向導電性可實現整流。    半波整流圖-2中D是二極管,是負載電阻。若輸入交流電為 (5)則整流后輸出電壓為(一個周期內) (6)其相應的平均值(即直流平均值,又稱直流分量) (7)    全波橋式整流前述半波整流只利用了交流電半個周期的正弦信號。為了提高整流濾波效率,使交

6、流電的正負半周信號都被利用,則應采用全波整流,現以全波橋式整流為例,其電路和相應的波形如圖-3所示。若輸入交流電仍為 (8)則經橋式整流后的輸出電壓為(一個周期) (9)其相應直流平均值為 (10)由此可見,橋式整流后的直流電壓脈動大大減少,平均電壓比半波整流提高了一倍(忽略整流內阻時)。l        濾波電路經過整流后的電壓(電流)仍然是有“脈動”的直流電,為了減少波動,通常要加濾波器,常用的濾波電路有電容、電感濾波等?,F介紹最簡單的濾波電路。    電容濾波電路電容濾波器是利用電容充電和

7、放電來使脈動的直流電變成平穩(wěn)的直流電。我們已經知道電容器的充、放電原理。圖-4所示為電容濾波器在帶負載電阻后的工作情況。設在時刻接通電源,整流元件的正向電阻很小,可略去不記,在 時,達到峰值為。此后以正弦規(guī)律下降直到時刻,二極管D不再導電,電容開始放電,緩慢下降,一直到下一個周期。電壓上升到和相等時,即以后,二極管D又開始導通,電容充電,直到。在這以后,二極管D又截止,又按上述規(guī)律下降,如此周而復始,形成了周期性的電容器充電放電過程。在這個過程中,二極管D并不是在整個半周內都導通的,從圖上可以看到二極管D只在到段內導通并向電容器充電。由于電容器的電壓不能突變,故在這一小段時間內,它可以被看成是

8、一個反電動勢(類似蓄電池)。由電容兩端的電壓不能突變的特點,達到輸出波形趨于平滑的目的。經濾波后輸出的波形如圖-5所示。    型濾波前述電容濾波的輸出波形脈動系統(tǒng)仍較大,尤其是負載電阻較小時。除非將電容容量增加(實際應用時難于實現)。在這種情況下,要想減少脈動可利用多級濾波方法,此時再加一級 低通濾波電路,如圖-6所時,這種電路也稱型濾波電路。由圖可見,型濾波是在電容之后又加了一級濾波,使得輸出電壓更平滑(但輸出電壓平均值要減少)。實驗內容n        測量交流電壓(或電流)選擇信號發(fā)生器

9、(XD-8)的頻率為500Hz,測出信號發(fā)生器15V擋從1V-15V的輸出電壓。l        用數字多用表測量電壓的有效值,計算峰-峰值。l        用示波器觀察及測量其電壓峰峰值,計算有效值,畫出波形圖。在坐標紙上畫出上面兩組數據曲線(示波器讀數作x軸坐標,數字多用表讀數作y作軸坐標),計算相對誤差。n        整流波形的測量,實驗電路如圖-7所示l 

10、0;      用數字多用表分別測量半波整流和全波整流的輸入電壓、輸出電壓,計算平均值。l        用示波器觀察半波整流和全波整流的輸入信號和輸出信號,分別畫出、的圖形。l        用示波器測量半波整流和全波整流的輸入信號和輸出信號,計算平均值、有效值 n        濾波電路實驗電路圖按圖-4接線l  

11、      不加濾波電容,調節(jié)信號發(fā)生器輸出電壓,使,測。l        加濾波電容,調節(jié)信號發(fā)生器輸出電壓,使,測。實驗按圖-6電路接線。調節(jié)信號發(fā)生器輸出電壓,使,測。l        用示波器觀察兩個濾波電路的輸入、輸出波形,畫出波形圖。n        測交流電路的頻率響應和相位讓圖-8所示的兩電路分別通過1kHz、10kHz、

12、100kHz的交流信號,觀察其輸出信號的幅度隨頻率變化的情況,以及輸出信號相位變化的情況。n        整流器特性如果整流器具有前面所描述的理想特性,那么無論在什么電壓下,整流平均電壓都應同交流電壓的幅度成正比。也就是說,直流電壓表上的直流刻度和交流電壓表上的交流刻度將只相差一個常數轉換因子。但實際上,常常只是在電壓足夠高時直流電壓才與交流電壓近似成正比,而在小電壓下,則更接近于與交流電壓的平方成正比。按圖-7電路所示,用數字多用表測、,并作直流電壓隨交流電壓變化的曲線。清注意兩者成正比的電壓范圍。 設計性內容

13、 n        自行設計方案將220V 50HZ的電網電壓變成脈動較小的6V直流電壓。 實驗重點n        用實驗的方法驗證正弦波交流電的有效值和峰-峰值之間理論上的關系。n        通過整流濾波電路若干輸入、輸出電壓參數的測量,加深對半波整流/濾波、全波整流/濾波電路的工作原理的理解,并就實驗過程中測量的數值和理論上有所差異的現象,能給出合理的分析。 實驗難點n        濾波電路的工作原理。 思考題n        峰峰值為10 V的正弦波,它的電壓有效值是多少?在理論上,正弦交流電的直流成分的值是多少?如果在半波、全波整流的電路的輸入端

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