多用途学生实验电源,本文主要内容关键词为:多用途论文,电源论文,学生论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
本文介绍的多用途学生实验电源具有电路简单,性能可靠,使用范围广等特点。其直流稳压部分,输出电压在1.5V~24V范围(也可根据需要设计其他范围)内连续可调,且具有限流输出功能,无论负载出现过载或短路现象,都能保证输出电流不超过设定值。从根本上解决了实验室的安全用电问题,非常适合教师演示实验或装在学生实验台上供学生分组实验使用。
一、电路原理
1.调压工作原理
2.稳压工作原理
假如因市电电网系统电压变化或负载变化使输出电压升高时,BG[,4]基极得到的取样电压也随着升高。由上述分析可知,输出电压将随着取样电压的升高而下降。反之,因市电电网系统电压变化或负载变化使输出电压降低时,BG[,4]基极得到的取样电压也随着降低,输出电压将随着取样电压的降低而升高。从而使输出电压得到自动调节,达到稳定输出电压的目的。
发射极之间)电压不大于1.9V-0.6V=1.3V,输出电流便不大于0.6A。
4.交流输出原理
同其他实验电源一样,该电源也设置了2V~14V步进式交流电压输出。电源变压器B的次级绕组L[,3]的多种输出电压经单刀多掷式选择开关SW的切换,在交流输出A、B两端可得到2V、4V、6V、8V、10V、12V、14V七种交流电压。
二、电路的安装与调试
1.主要元件的选用
电源变压器的功率应不小于30W,次级绕组L[,2]的输出电压为20V即可,输出电压不宜过大或过小。输出电压过大,在低电压输出使用情况下,电源调整管集、射极之间电压降太大,管子耗散功率也大,散热片需要很大的面积,电源的效率也要降低。输出电压过小,在高输出电压(24V)使用情况下,输出电压稳定性差。自制变压器时,可采用铁芯中柱横截面积不小于8cm[2]的铁芯。如图2所示,可采用26mm×33mm的铁芯等,初级绕组L[,1]用线径为0.25mm的漆包线绕1310圈;次级绕组L[,2]用线径为0.72mm的漆包线绕120圈,最大输出电流为1A;多抽头次级绕组L[,3]用线经为1.0mm的漆包线绕84圈,每隔12圈抽出一根线头,最大输出电流为2A。
图2
电源调整管BG[,1]采用3DD15、3DD12等型号类似的管子均可。为减轻其负担,放大倍数要选得小一些,一般可在10~50之间选取,而且要加足够的散热片,散热面积一般不小于200cm[2]。也可采用金属机壳散热,但调整管和金属机壳之间要加绝缘片;BG[,2]的放大倍数应选得大一些;限流工作指示发光二极管LED[,1]及电源指示发光二极管LED[,2]都选用额定工作电流为30mA的;电阻R[,3]的功率应不小于1W,其阻值大约为1Ω,可用电阻丝绕制,其准确阻值待调整时决定。电压表V选用最大量程为30V的直流电压表,电流表A选用最大量程为2A的直流电流表。
其他元件参数见电路图中所标注。
2.安装调试
按照图1所示的电路将所有元件安装完毕,经过认真检查无误,即可进行调试。
在空载情况下,闭合电源开关,调整取样调整电位器W,直流电压表V指示的输出电压在1.5V~24V范围内能连续变化,说明电路安装基本正常。然后,将输出端短路,电流表A指示的输出电流约为0.6A(此时,无论怎样调整电位器W,输出电流都不会大于0.6A)。若输出电流大于0.6A,可适当增大R[,3]的阻值;输出电流小于0.6A,可适当减小R[,3]的阻值。
根据以上设计和计算,读者可以利用该电路设计出其他输出电压调整范围及其他最大输出电流的稳压电源,以满足各种实验的需要。