并联型稳压电路的制作与检测

1．9．1 任务目标

(1)了解并联型稳压电路的结构及工作原理;

(2)能独立完成并联型稳压电路的制作与检测。

1．9．2 基础知识

并联型稳压电路的组成与工作原理

1．9．2．1 电路组成

由硅稳压管组成的并联型稳压电路如图1-9-1所示，经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的输入电压Ui，限流电阻R和稳压管V组成稳压电路，输出电压UO=UZ。

图1-9-1 稳压管稳压的直流电源电路

1．9．2．2 工作原理

在图1-3-3中并联型稳压的直流电源电路中，不论是电网电压波动还是负载电阻RL的变化，稳压管稳压电路都能起到稳压作用，因为UZ基本恒定，而UO=UZ。下面从两个方面来分析其稳压原理:

1．负载不变，输入电压变化

设负载RL不变，电网电压升高使输入电压Ui升高，导致UO升高，而UO=UZ。根据稳压管的特性，当UZ升高一点点，IZ将会显著增加，这样必然使限流电阻上的压降增大，吸收了Ui的增加部分，从而保持输出电压UO稳定不变。稳压过程分析如下:

2．输入电压不变，负载变化

设输入电压不变，当负载电阻RL阻值增大时，负载电流IL减小，限流电阻R上压降UR将会减小。由于UO=UZ=Ui-UR，所以导致输出电压UO升高，即UZ升高，这样必然使IL显著增加。由于流过限流电阻R的电流为IR=IZ+IL，这样可以使流过它的电流基本不变，在它上面产生的压降UR基本不变，则UO也就保持稳定不变。稳压过程分析如下:

由此可见，在稳压电路中，稳压管起着电流控制作用，无论是输出电流变化(负载变化)，还是输入电压变化，都将引起IZ较大的改变，并通过限流电阻产生调压作用，从而使输出电压稳定。在实际使用中，上述两个过程是同时存在的，而两种调整也同样存在。

1．9．3 知识拓展

并联型稳压电路的设计

(1)限流电阻的计算。稳压电路要输出稳定电压，必须保证稳压管正常工作。因此必须根据输入电压和负载电阻RL的变化范围，正确地选择限流电阻的大小。从两个极限情况考虑，则有:

①当输入电压Ui达最大值，IL达最小值时，Ui=Uimax，IL=ILmin，这时IR=(Uimax-UZ)/R，则IZ=IR-ILmin为最大值。为了保证稳压管安全工作，此时IZ的值应小于IZmax，即

则 IZ=(Uimax-UZ)/R-ILmin＜IZmax

②当输入电压Ui达最小值，IL达最大值时，即Ui=Uimin，IL=ILmax，这时IR=(Uimin-UZ)/R，则IZ=IR-ILmax为最小值。为了让稳压管正常工作，此时IZ的值应大于IZmin，即

则 IZ=(Uimin-UZ)/R-ILmax＞IZmin

所以限流电阻R的取值范围为

在此范围内选一个电阻标准系列中的规格电阻。

(2)确立稳压管参数。一般取

UZ=UOIZmax=(2～3)IOmax

(3)确定输入电压Ui

Ui=(2～3)UO

上面介绍的并联型稳压电路结构简单，但是带负载能力差，一般只用于提供基准电压，不作为电源使用。要提高对性能的要求，就必须再做一些改进。如增加放大环节，提高稳定性，使输出电压可调; 增加调整管，使输出电流增大; 增加保护电路，使电源工作安全可靠。这样便可做成一台有实用价值的稳压电源了。

1．9．4 技能实训

并联型稳压电路的制作与检测

1．9．4．1 实训目标

(1)理解稳压电路的工作原理及稳压过程。

(2)学会用万用表检测稳压二极管的极性及好坏。

(3)会对电路出现的故障进行分析，并改正。

1．9．4．2 实训器材

(1)万用表1块，直流毫安表3块。

(2)双踪示波器1台。

(3)万能板1块。

(4)可调式直流稳压电源1台。

(5)可调电阻120Ω/1A1个，电阻240Ω/1A1个，稳压管2CW531只。

1．9．4．3 实训内容与步骤

1．稳压管的识别与检测

(1)稳压二极管的极性及好坏的判别及稳压值的测量见1．8．3．2节内容。

(2)检测出2CW53的极性、好坏和稳压值。

2．并联型稳压电路的制作与检测

(1)在万能板上按图1-9-2所示接好电路。

(2)接上直流可调电源，调节电源使电源输出15 V直流电压，读出各毫安表的读数，用万用表测出输出电压UO，把各数据填入表1-9-1。

图1-9-2 二极管稳压电路

表1-9-1 稳压电路实测数据表

(3)调节电源输出电压在10%范围内变化，观察各表的读数，并读出三组数据填入表1-9-2。

表1-9-2 Ui的变化范围内各表的读数(Ui=13．5～16．5V)

(4)电源电压不变，调节负载电阻，观察各表的读数，并读出三组数据填入表1-9-3中。

表1-9-3 RL变化时各表的读数

(5)调节直流电压为8V时，观察各表的读数，分析原因。

1．9．4．4 实训注意事项

(1)稳压管接入电路注意极性与输入电压一致。

(2)直流毫安表接入电路注意正负极性。

(3)检测二极管极性及其好坏时，万用表的欧姆挡倍数不宜选得太低，也不能选择R× 10k挡。

(4)测量时，手不要碰及引脚，以免人体电阻的介入影响到测量的准确性。

1．9．4．5 实训考核

并联型稳压电路的制作与检测实训考核评价如表1-9-4所示。

表1-9-4 考核评价表

续表1-9-4

注: 各项配分扣完为止。

1．9．4．6 实训思考

负载电阻调到零时，观察各表的读数，试分析其原因。