1、學(xué)習(xí)任務(wù) 1.3新課課題可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試課型授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)教r 1學(xué)目標(biāo)1.1.了解二端集成穩(wěn)壓器件的種類、主要參數(shù)，以及典型 應(yīng)用電路2.2.會(huì)識(shí)別三端集成穩(wěn)壓器件的引腳，能安裝與調(diào)試可調(diào) 直流穩(wěn)壓電源。教學(xué)重點(diǎn)1.三端集成穩(wěn)壓器件及其應(yīng)用2.直流穩(wěn)壓電源的安裝、調(diào)試與測(cè)量教學(xué)難點(diǎn)直流穩(wěn)壓電源的安裝和調(diào)試學(xué)P?情分析教學(xué)效果教后記精密設(shè)備和自動(dòng)化控制等，有必要在整流、濾波后再加入當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓不受影響概念。完成穩(wěn)壓作用的電路稱為穩(wěn)壓電路或穩(wěn)壓器。集成穩(wěn)壓電路常用的固定輸出式三端集成穩(wěn)壓器有 CW7CW7&X和 CW7!9CW7!9X等兩個(gè)系列,基礎(chǔ)

2、知識(shí)集成穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路概述交流電經(jīng)過(guò)整流、濾波后轉(zhuǎn)換為平滑的直流電，但由于的變動(dòng)，使輸出的平滑直流電也隨之變動(dòng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載，因此，仍然不夠穩(wěn)定。為適用于實(shí)物展示： 穩(wěn)壓二極 管1固定輸出式三端集成穩(wěn)壓器固定輸出式三端集成穩(wěn)壓器有三個(gè)引出端，即接電源的輸入端、接負(fù)載的輸出端和公共接地端，其電路符號(hào)和外形如圖1-181-18 所示。實(shí)物展示： 三端集成 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，這就是穩(wěn)壓的圖1-18固定輸出式三端集成穩(wěn)壓器7878 系列為正電壓輸出，7979 系列為負(fù)電壓輸出，其電路如圖 1-191-19 所示。固定輸出式三端集成穩(wěn)壓器型號(hào)由五個(gè)部分組成，其意義如下:CIIIIIW IIIIXX L :

3、XX II I1-輸出電壓，女口 “06表示輸出電壓為6VI1 輸出電流：L為0.1A，M為0.5A，無(wú)字母為1.5A1產(chǎn)品序號(hào)：78為正電壓輸出，79為負(fù)電壓輸出穩(wěn)壓器國(guó)標(biāo)CW78XX接地端接地端(b) CW7SXX符號(hào)%.( (C) )CW79X X符號(hào)O+5CW7XX(a)外形圖 1-19 固定輸出式集成穩(wěn)壓電路接線圖2可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器不僅輸出電壓可調(diào)節(jié)，而且穩(wěn)壓性能要優(yōu)于固定式，被稱為第二代三端集成穩(wěn)壓器?？烧{(diào)式三端集成穩(wěn)壓器也有正電壓輸出和負(fù)電壓輸出兩個(gè)系列：CW11CW11X/ / CW217CW217X/ / CW317CW317X系列為正電壓輸出，CW1

4、3CW13 只 / / CW237CW237X/ /CW33CW33X系列為負(fù)電壓輸出，其外形和引腳排列如圖 1-201-20 所示。可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器型號(hào)也是由五個(gè)部分組成，其意義如下：C WXXX X1 11 11-出電流：L為0.1A，M為0.5A，無(wú)字母為1.5A1 11匚一產(chǎn)品序號(hào) 匕17為正電壓輸出，37為負(fù)電壓輸出1 1產(chǎn)品序號(hào)：1為軍工，2為工業(yè)、半軍工，3為一般民用1L-穩(wěn)壓器1國(guó)標(biāo)實(shí)物展示(b)負(fù)電壓輸出To?CW3171U1U U U LI3LI32公妹端；2輸出端；3輸入端tx yai _h2】一公共端；2入端；3一輸出端(a)CW317X系列引腳排列圖(b) CW3

5、37X系列引腳祎列圖圖1-20可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器外形和引腳排列圖可調(diào)式集成穩(wěn)壓電路如圖 1-211-21 所示。圖中電位器RP和電阻 R Ri組成取樣 電阻分壓器，接穩(wěn)壓電源的調(diào)整端(公共端)腳，改變RP可調(diào)節(jié)輸出電&=L25V (1+)壓UO的高低，-?？稍?1.251.2537V37V 范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。在輸入端并聯(lián)電容 C C1,旁路整流電路輸出的高頻干擾信號(hào)；電容 C C2可以消 除RP上的紋波電壓，使取樣電壓穩(wěn)定；電容 C C3起消振作用。+ O-CW337U240 flI q t/o1MF + 10HF04-負(fù)電壓輸出圖 1-21 可調(diào)式集成穩(wěn)壓電路接線圖工作步驟工作步驟步驟一：電

6、路制作與調(diào)試在單孔印制電路板上正確焊接如圖 1-221-22 所示的可調(diào)集成穩(wěn)壓電源電路,結(jié)合演示 講解結(jié)合演示 講解，并開 展實(shí)訓(xùn)5 o d、/CW337完成電路安裝與焊接的電路實(shí)物圖如圖 1-231-23 所示。三端集成穩(wěn)壓器整流濾波/、7VD1 2iVD2LM317VD4 2kVD3圖1-22可調(diào)集成穩(wěn)壓電源電路原理圖三端集成穩(wěn)三端集成穩(wěn)壓器壓器 LM317交流交流輸入輸入宣邀匯可調(diào)直流宣邀匯可調(diào)直流 丫丫論蔡譯論蔡譯穩(wěn)壓輸出穩(wěn)壓輸出rrrr*rrnp尸產(chǎn)口七乜駅口口 E 審皆產(chǎn)口口垃口nnni rrr rE.rrrHf!i圖相關(guān)鏈接1-23可調(diào)集成穩(wěn)壓電源實(shí)物圖焊接工具和材料電烙鐵電烙

7、鐵可分為外熱式和內(nèi)熱式 兩種，如圖 1-241-24 所示。按電烙鐵的功率來(lái)分類，通常有 15W15W、20W20W、25W25W、35W35W、50W50W、75W75W相關(guān)鏈接興趣發(fā)展實(shí)物展示和 100W100W 等。般焊接半導(dǎo)體及小型電子元件，應(yīng)選用15W15W25W25W 的電烙鐵;對(duì)于焊接較特殊的器件(如 MOSMOS 電路)，電烙鐵，且電烙鐵的外殼要有良好接地；圖1-24電烙鐵新電烙鐵使用前應(yīng)將烙鐵頭銼干凈，可按照工作需要銼成一定形狀，如 楔形、圓錐形、角錐形、斜面形、平頂形等。長(zhǎng)時(shí)間使用的電烙鐵，不焊接時(shí)可將電源電壓調(diào)低一些，避免烙鐵頭 燒死”各種烙鐵架的外形如圖 1-251-2

8、5 所示。圖1-25各種烙鐵架應(yīng)選用內(nèi)熱式 20W20W25W25W 的焊接大型元件或焊接面積較大場(chǎng)合，可選用40W40W 的電烙焊接金屬底板、粗地線等熱容量大的器件，則需用(a)外熱式電烙鐵(b)內(nèi)熱式電烙鐵待通電加熱后，先上層松香，再掛一層錫,防止長(zhǎng)時(shí)間加熱因氧化而被燒死”不再吃錫”結(jié)合演示講解實(shí)物展示75W及以上的電烙鐵。焊錫圖1-26焊錫和助焊劑助焊劑焊接過(guò)程中常需要使用助焊劑。常用的助焊劑有松香、松香酒精溶液、 焊油、焊錫膏等。松香（見圖 1-261-26（b b）和松香酒精溶液屬中性焊劑，不腐蝕電路元件和影 響電路板的絕緣性能，助焊效果好，因此使用較多。為了去除焊點(diǎn)處的銹潰，確保焊

9、點(diǎn)質(zhì)量，有時(shí)也采用少量焊油或焊錫膏， 因它們屬于酸性助焊劑。對(duì)金屬有腐蝕作用；因此，焊接后一定要用酒精將 焊點(diǎn)擦洗干凈，以防損害印制電路板和元器件引線。步驟二：電路的調(diào)試與測(cè)量完成電路的連接并經(jīng)檢查無(wú)誤后，方能在輸入端接通 16V16V 交流電源，進(jìn) 行調(diào)試與測(cè)量。萬(wàn)用表選擇直流電壓 50V50V 擋，黑表筆接地（直流電源負(fù)端），紅表筆 接 LM31LM317 7的 3 3 腳，將 3 3 腳的電位值記錄于表 1-51-5 中。萬(wàn)用表選擇直流電壓 10V10V 擋，黑表筆接地（直流電源負(fù)端），紅表筆 接 LM31LM317 7實(shí)物展示演示元器件成形、焊接工具、材料和手工焊接技術(shù)。觀看視頻結(jié)合演

10、示 講解，并開 展實(shí)訓(xùn)的 1 1 腳，同時(shí)用螺絲刀調(diào)節(jié)電位器RP的電阻值，1 1 腳的電位應(yīng)均空，否則容易損壞穩(wěn)壓器?？烧{(diào)式三端集成穩(wěn)壓器 CW317CW317 在不加散熱片時(shí)功耗僅能承受 1W1W 左 右，當(dāng)加裝散熱片時(shí)功耗可承受 20W20W，因此需在集成穩(wěn)壓器上加裝散熱片， 面積為 200mr200mrK200m200mm m勻地變化；將 1 1 腳的電位變化范圍記錄于表 1-51-5 中。萬(wàn)用表選擇直流電壓 50V50V 擋，黑表筆接地，紅表筆接 LM317LM317 的 2 2 腳, 同時(shí)用螺絲刀調(diào)節(jié)電位器RP的電阻值，2 2 腳的電位應(yīng)在 1.251.2521V21V 之間均勻 地

11、變化；將 2 2 腳的電位變化范圍記錄于表 1-51-5 中。表1-5可調(diào)集成穩(wěn)壓電路測(cè)量記錄測(cè)試項(xiàng)目測(cè)量值/ V3腳電位值1腳電位變化值2腳電位變化值相關(guān)鏈接可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器使用注意事項(xiàng)可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器在使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):整流電路輸入的交流電壓不能過(guò)高或過(guò)低。當(dāng)市電電壓波動(dòng)出現(xiàn)高峰時(shí)， 將使整流器出現(xiàn)高壓脈沖， 容易損壞集成穩(wěn)壓器； 當(dāng)市電電壓波動(dòng)出現(xiàn) 最低值時(shí)，必須保證集成穩(wěn)壓器的輸入電壓高于輸出23V23V，否則不能保證穩(wěn)壓器正常工作。相關(guān)鏈接興趣發(fā)展即可。當(dāng)集成穩(wěn)壓器的輸出電壓大于 2525V V 或輸出端的濾波電容大于 2 25 5 折時(shí), 穩(wěn)壓器需外接保護(hù)二極管（如圖

12、1-221-22 中的 VD5VD5），以防止濾波電容放電，引 起集成穩(wěn)壓器損壞。閱讀材料穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓二極管及其特性穩(wěn)壓二極管是用特殊工藝制造的硅二極管，工作在二極管伏安特性曲線 的反向擊穿區(qū)域，其伏安特性曲線如圖 1-271-27 所示。從圖可見，當(dāng)反向電壓 U U 較小時(shí)，其反向電流 l lz很??；但若反向電壓 U U 增加達(dá)到某一值（圖中的 A A 點(diǎn)）時(shí)，反向電流 i iz開始急劇增加，進(jìn)入反向擊穿區(qū)域；此時(shí)反向電壓 U U 若有微小的增加（Mz）,就會(huì)引起反向電流 I Iz的急劇增大（Az）,即反向電 流大范圍的變化（Ai iz）而反向電壓卻幾乎不變（Au uz）0穩(wěn)壓二極

13、管就是利 用這一特性在電路中起穩(wěn)壓的作用。硅穩(wěn)壓二極管的電路符號(hào)如圖 1-281-28 所示，文字符號(hào)用“ VZVZ 表示。VZ圖1-28硅穩(wěn)壓二極管圖形符號(hào)穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)和使用1穩(wěn)定電壓 U Uz是指穩(wěn)壓二極管在正常工作狀態(tài)下兩端的反向擊穿課外閱讀知識(shí)拓展圖1-27硅穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線電壓值。2穩(wěn)定電流 l lz是指穩(wěn)壓二極管在穩(wěn)定電壓 U Uz下的工作電流。3.最大耗散功率 P PzM-是指穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓 U Uz與最大穩(wěn)定電流I IzM的乘積。在使用中若超過(guò) P PzM，穩(wěn)壓管將被燒毀。4溫度系數(shù)一一通常穩(wěn)壓值 U Uz高于 6V6V 的穩(wěn)壓二極管是具有正溫度系 數(shù)，穩(wěn)

14、壓值低于 6V6V 的穩(wěn)壓二極管是具有負(fù)溫度系數(shù)，穩(wěn)壓值在 6V6V 左右的 穩(wěn)壓管溫度系數(shù)最小。由于硅材料管的熱穩(wěn)定性比鍺材料管好，所以一般采 用硅材料制作穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路1.1.電路結(jié)構(gòu)圖1-29穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路基本的穩(wěn)壓電路如圖 1-291-29 所示。電路由穩(wěn)壓二極管 VZVZ 和電阻 R R 組成。 穩(wěn)壓二極管 V V 的作用是穩(wěn)定輸出電壓UL,使UL限制在穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定 電壓值 U Uz上；限流電阻 R R 的作用是限制通過(guò)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電流 l lz不超 過(guò)最大的允許值，并使輸出電壓UL趨向穩(wěn)定。2工作原理當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時(shí)，使 U U1、U U2、整流和濾波電

15、路的輸出電壓都隨之升 高，并引起穩(wěn)壓二極管 V V 的兩端電壓 U Uz增加，輸出電壓UL也增加。根據(jù)穩(wěn) 壓二極管的反向擊穿特性，當(dāng)反向電壓U U 若有微小的增加（AUZ），就會(huì)引起反向電流 l lz的急劇增大（AZ）;因此 l lz顯著增加，導(dǎo)致通過(guò)限流電阻 R R的電流及其壓降增大，從而使輸出電壓UL下降，保持穩(wěn)定。其過(guò)程可描述 為：電網(wǎng)電壓T-U Uit-U U2T電容 C C 兩端電壓UC輸出電壓ULT卄Z匸卄T 電阻 R R 兩端壓降URT輸出電壓UL當(dāng)負(fù)載電阻RL增大時(shí)，使輸出電流IL減小，通過(guò)限流電阻 R R 的電流 及其壓降都減小，并引起穩(wěn)壓二極管 VZVZ 的兩端電壓UZ增加

16、，輸出電壓UL也增加。根據(jù)穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性，反向電流IZ將迅速升高，即IZ增大；若IZ的增加量與IL減小量近似相等時(shí)，貝U通過(guò)限流電阻 R R 的電流 I I 及其壓降UR都基本維持不變，從而使輸出電壓UL保持穩(wěn)定。其過(guò)程可描述 為：負(fù)載電阻RLTLJ 電阻 R R 兩端電壓URJ輸出電壓ULTZTTJRT輸出電壓ULJ當(dāng)電網(wǎng)電壓下降或負(fù)載電阻RL減小變化時(shí)，其穩(wěn)壓過(guò)程與上述相反。該電路由于穩(wěn)壓二極管與負(fù)載并聯(lián)， 所以稱為并聯(lián)型穩(wěn)壓電路（前面介 紹的集成穩(wěn)壓電路由于集成三端器與負(fù)載串聯(lián)， 所以稱為串聯(lián)式穩(wěn)壓電路）。 其優(yōu)點(diǎn)是采用元件比較少，電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，有一定的穩(wěn)壓效果；但輸出 電壓不能任意調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓性能較差，因此適用于要求不高的場(chǎng)合。在實(shí)際使