直流穩壓電源電路的制作及實踐意義分析

臧 斌

（廣東省揭陽市綜合中等專業學校，522021）

直流穩壓電源電路的制作及實踐意義分析

臧 斌

（廣東省揭陽市綜合中等專業學校，522021）

在電子電路中，通常都需要電壓穩定的直流電源供電，在各種用電器中都離不開直流電源，通過制作直流穩壓電源，是提高動手能力和對電子電路認識的一個很好的途徑，首先制作完后可以給常見的直流用電設備供電，具有實用性。其次制作直流穩壓電源對認識各種電子元器件有很大的幫助，典型的直流穩壓電路中包括了常見器件的典型應用。再次,制作調試過程中可以實際的觀察到波形由交流變為直流，具有可觀察性，與書本的理論知識有可比性。所以通過有指導、有啟發性的制作可以大大提高認識新事物的能力，學會學習；知道為什么學習，怎么樣學習，帶著目標性來提高實踐能力,這也符合人類認識新生事物的客觀途徑。

電網;交流電;CPU控制;直流穩壓電源;橋式整流;三端穩壓器;穩壓范圍

0 引言

日常生活中人們能夠使用的電源是電網220V的，許多用電器都是直接或間接的從電網上獲得電能來工作。比如常見的家用電器，辦公用電器，照明電路電器，工廠部分用電器，這些用電器都是從電網的交流電上獲得電能，但是大多數用電器并不是直接使用220V的交流電，而是使用電壓穩定的直流電源供電，比如電視機雖然連接到220V的交流電，但是在電視機內部是把220V的交流電變成各種需要的直流電來使用，比如CPU控制部分使用5V的直流電，而行電路使用110V的直流電源供電，大家最熟悉的直流電源就是電池，比如干電池，手機電池，電動自行車電池，汽車的蓄電池。那直流電和直流電的區別是什么，這可以用它們的定義來說明，交流電的大小和方向都發生變化，而直流電的大小和方向都不發生變化。所以制作直流穩壓電源的任務就是產生大小和方向都不變化的電壓。

1 怎么樣從電網220V產生直流電壓

大家都知道電網電壓為220V的正弦交流電，要把大小和方向都變化的交流電變成大小和方向都不變的直流電，先把220V的交流電通過變壓器變為所需要的電壓，如9V的交流電，然后變為直流電。從定義可以看出有兩個大方向，

1）首先把交流電的方向變化成單一的，即大小改變但是方向不改變，其次把大小也穩定下來讓大小也不變，如圖（1）所示變

化。

圖（1）電壓變化示意圖

2）先把交流電的大小不變，其次讓方向不發生變化，大小不發生變化即電壓的絕對值不變可正可負，然后把方向變為一致，如圖（2）所示，但是這種方法不易實現。

圖（2）電壓變化示意圖

實際應用中小功率穩壓電源的制作是由電源變壓器、整流、濾波、和穩壓電路等組成。

電源變壓器是將交流電網220V的電壓變為所需要的直流電，然后通過整流將交流電變為脈動的直流電壓即大小變化但方向不發生變化的直流電壓，由于該電壓含有大量的紋波，必須用濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還會有一定的波動，必須加上穩壓電路。穩壓電路的作用是當電網電壓波動、負載和溫度變化時使輸出電壓保持穩定。

2 各種直流電壓產生的方法

2.1 最簡單的直流電源

采用穩壓二極管制作直流穩壓電源，該電路中通過變壓器次極的交流電經過整流，后由C1、C2濾波，再經D3穩壓管穩壓，如圖（3）所示。

圖（3）穩壓二極管穩壓電源

2.2 采用分立元件的直流電源

分立元件制作穩壓電源成本底，還可以自由控制輸出電壓的范圍，圖（4）所示是一個電磁爐中采用的穩壓電路，變壓器次級電壓由四個二極管橋式整流后由470uF的電容濾波，形成波動的直流電，由于三極管基極電壓始終比發射極高0.7V，現通過穩壓管ZW4來固定8050基極的電壓，從而穩定輸出電壓。

圖（4）分立元件的直流電源

2.3 采用集成電路的穩壓電源

采用集成三端穩壓器78xx系列來實現輸出穩壓，優點穩壓精度高，成本相對比較低，電路簡單，大多數電路都采用這種穩壓電路，如圖（5）所示。

圖（5）集成電路的穩壓電源

2.4 開關直流穩壓電源

功耗小，效率高。在開關電源電路中，晶體管在激勵信號的激勵下，如圖（6）所示，它交替地工作在導通—截止和截止—導通的開關狀態，轉換速度很快，頻率一般為50kHz左右，在一些技術先進的國家，可以做到幾百或者近1000kHz。這使得開關晶體管的功耗很小，電源的效率可大幅度地提高，其效率可達到80%。體積小，重量輕。開關電源沒有采用笨重的工頻變壓器，調整管V上的耗散功率大幅度降低后，又省去了較大的散熱片。由于這兩方面原因，所以開關電源的體積小，重量輕，穩壓范圍寬，穩壓效果很好。下面是一個非常簡單的開關電源電路圖。

圖（6）開關直流穩壓電源

3 選擇一種來制作

通過以上介紹，選擇第二種采用分立元器件來制作直流穩壓電源，這樣可以更進一步的學會檢測變壓器，整流二極管，三極管的各個管腳，還有電容的正負極。其次檢測好元器件后就可以在萬能板上制作電路從而提高動手能力，實際制作后可以在變壓器的次級測量到9V的交流電，在二極管整流后可以測到饅頭狀波形，在電容濾波后可以測量到波動的直流電，在三極管的發射極可以測到輸出穩定的直流電壓。這個過程中同樣也可以學會使用示波器檢測常見的波形。

實際的制作過程需要不斷的檢查可能會出現的各種錯誤，尤其注意焊接上要保證無誤，如果條件允許，可以逐個制作以上電路，進行對比來檢測輸出端的穩壓效果。

4 總結

通過制作直流穩壓電源不僅可以使我們掌握常見電子元器件的檢測，而且在安裝、學習使用示波器測量電子信號、動手焊接電路等過程中，會極大提高我們的興趣及認知。

臧斌.男；出生年：1979；籍貫：甘肅；學歷：本科；職務：教師；研究方向：自動化，機電一體化，電子工程。

Analysis of DC stabilized power supply circuit of production and Practice

Zang Bin
(Jieyang City Guangdong Province comprehensive secondary school，522021)

In electronic circuit,it usually needs stable current,so all kinds of electronic products can’t work without DC supply.Making DC power supply is a perfect method to improve the practical ability and understanding of electronic circuits.Firstly,it is practical for the completed circuit to be used in normal DC electrical equipment.Secondly,the making Process is helpful to get a further comprehension of the Electronic Components.Typical DC circuit includes the typical application of the components.Thirdly,we can observe the actual waveform from AC to DC in the process if commissioning.It is comparable with theoretical knowledge.Therefore,through guidance and illuminating education,we can greatly enhance the ability to understand new things,also know how to study and why to study,With a target to improve practical ability. This is also consistent with human thinking way of the new objects.

Power Net;AC;CPU control;DC Power Supply;Bridge rectifier;Third-regulator；Regulators Range