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并联型稳压电路设计指导

并联型稳压电路设计指导
并联型稳压电路设计指导

项目三任务三并联型稳压电路的设计指导

学习要求

一、各学习小组3-4周完成并联型稳压电路的设计

二、用PPT写出任务报告书(电路的组成、原理、元器件的选用、常见故障及故障排除、元器件清单等)

学习指导

1 学习目标

?了解稳压半导体的基本知识;

?理解并联稳压电路的组成及稳压原理;

?会检测稳压二极管的特性;

?会制作并联型稳压电路。

?能测量测量并联型稳压电路的输出电压与波形。

2 工作任务

?判别稳压二极管的质量与极性;

?检测二极管的特性;

?制作并联型稳压电路并检测调试;

?测量并联型稳压电路的输出波形和电压。

3 电子电路

如图所示电路,图中 R 为 470 Ω /1W , D1 为稳压二极管 1N4740 。

4 仪器仪表工具

0 ~30V 直流稳压电源1 台

5制作步骤:

①识读并联型稳压电路器

②根据阻值大小和稳压二极管的型号正确选择器件。电阻选择碳膜功率电阻,色环为黄紫棕金,代表阻值470 Ω,功率为lW 。二极管选择稳压二极管,标识型号为1N4740 。

③将电阻、二极管正确成形,注意元器件成形时尺寸须符合电路通用板插孔间距要求。

④在电路通用板上按测试电路图正确插装成形好的元器件注意稳压二极管的正负极。

6 测试步骤

并用导线把它们连接好

①按上述制作步骤完整接好如图所示的电路并复查,通电检测。

②接入输入电压U1 =20V ,负载电阻R L=10k Ω,测量输出电压Uo ,并记录Uo = 。

③改变输入电压,使U1 =25V ,负载电阻R L不变,测量输出电压Uo ,并记录U o = 。

④改变负载电阻,使R L=5k Ω,输入电压U1不变,测量输出电压电压Uo ,并记录Uo = 。

7 分析

①测试步骤中的步骤③的结果表明,当输入电压在一定范围内变化时,电路的输出电压( 基本保持不变/随输入电压变化而变化) 。

②测试步骤中的步骤④的结果表明,当负载电阻在一定范围内变化时,电路的输出电压( 可以基本保持不变/随负载电阻变化而变化) 。

8 故障排除

(1)当电路输出小幅波形式时,故障原因是稳压管接反。

(2)如果输出电压等于输入电压,故障原因是稳压管断开或被热击穿。

解决方法:用0-20V的可调维修电源,把稳压管串联一个2K左右的电阻接上电源,再慢慢把电压调上去,如果稳压管两端的电压能稳定在一个值上,这个值就是该稳压管的稳压值,如果电压不能稳定或一直上不去,表明该稳压管已经损坏,应更换稳压管。

串联稳压电源实训报告

《电子技术应用专业》实训报告 实验名称:组装调试检测串联稳压直流电源 姓名___________学号_______班级 _________实验日期 ____________ 温度___________压力___________ 同组者 ___________ 一、实训预习部分(实验前完成,教师检查检查并签名) (一)实验目的要求: 1、练习焊接技术、元件的整形工艺。 2、进一步练习用数字万用表测量交直流电压、电流。 3、训练辨别电阻、电容、二极管、三极管、变压器并用数字万用表检测其好坏。 4、学习用数字示波器观察测量交直流电压的波形、画出观察到的波形图。 5、进一步理解串联稳压电源的工作原理。 得分 (二)实验理论原理及原理图: 工作原理: 如上图所示串联型稳压电路,除了变压、整流、滤波外,稳压部分一般有四个环节:调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。 变化时,取样电路将输出电压V0的一部分馈送回比较放当电网电压或负载变动引起输出电压V 大器和基准电压进行比较,产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流,自动地改变调整管集—射极间的电压,补偿V 的变化,从而维持输出电压基本不变。 得分

(三)测定内容 1、.元件的安装与焊接 (1)元器件的检测:在安装前应对元件的好坏进行检查,防止已损坏的元件被安装。 要求:二极管:正向电阻、极性标志是否正确。 三极管:判断极性及类型,8050,9013为NPN 管,h FE ﹥50。 电解电容:是否漏电,极性是否正确。 电阻:阻值是否合格。 发光二极管:极性及好坏 插头及软线:接线是否可靠。 变压器:绕组有无断、短路,电压是否正确。 (2)按装配图正确安装各元器件,装配工艺见附录 在印制板上安装元件时,一般应注意如下几点: (1) 元件引脚若有氧化膜,则应除去氧化膜,并进行搪锡处理。 (2) 安装时,要确保元件的极性正确,如二极管的正负板,三极管的e、b、c 极,电解电容的正、负极。 (3) 元件外形的标注字(如型号、规格、数值)应放在看得见的一面。 (4) 同一种元件的高度应当尽量一致。 (5) 安装时,应先安装小元件(如电阻),然后安装中型元件,最后安装大型元件,这样便于安装操作。 (6) 在空间允许时,功率元件的引脚应尽量留得长一些,以便有利于散热。 在进行焊接操作时要注意安全,焊接时间,送锡方法,烙铁头处理,用松香的道理和方法,防止虚焊的措施等。 2.串联型稳压电路的调试 (1)通电前的检查。电路安装完毕后,应先对照电路图按顺序检查一遍,一般地: ①检查每个元件的规格型号、数值、安装位置管脚接线是否正确。着重检查电源线,变压器连线,是否正确可靠, ②检查每个焊点是否有漏焊、假焊和搭锡现象,线头和焊锡等杂物是否残留在印制电路板上。 ③检查调试所用仪器仪表是否正常,清理好测试场地和台面,以便做进一步的调试。 (2)静态调试 通电检测后,不要急于测试,先要用眼看、用鼻闻,观察有无异常现象,如果出现元器件冒烟,有焦味等异常现象,要及时中断通电,等排除故障后再行通电检测。 ①负载R L 开路负载。 ②调节电位器R5,使V0=6v,测量各三极管的静态工作点。表一: 三极管V B V C V E Q1 Q2 Q3 (3)负载能力:用一个47Ω/2W的电位器作负载,接到直流输出电压端,串接万用表500mA档,调节电位器使输出电流为额定值150 mA,用连接线替下万用表,测此时输出电压(注意换成电压档)。与空载时作比较,下降应小于0.3V。 (4)过载保护 将万用表DC500mA串入电源负载回路,逐渐减小电位器阻值, LED 发光二极管逐渐变亮,电流逐渐增大到一定数(<500mA)后不再增大(保护电路起作用)。当增大阻值后发光二极管熄来,恢复正常供电。(注意维持时间应短,不超过5秒,以免电位器烧坏。) (5)用数字示波器观察变压器次级交流电压、整流电压、滤波后电压、稳压后电压波形。 得分

串联型三极管稳压电路。

用三极管V代替图8.2中的限流电阻R,就得到图8.3所示的串联型三极管稳压电路。 在基极电路中,VDZ与R组成参数稳压器。 图8.3 串联型三极管稳压电路 2. 工作原理 〔实验〕: ①按图8.3连接电路,检查无误后,接通电路。 ②保持输入电压Ui不变,改变RL,观察U0。 ③保持负载RL不变,改变UL,观察U0。 结论:输出电压U0基本保持不变。 该电路稳压过程如下: (1)当输入电压不变,而负载电压变化时,其稳压过程如下: (2)当负载不变,输入电压U增加时,其稳压过程如下: (3)当UI增加时,输出电压U0有升高趋势,由于三极管T基极电位被稳压管DZ固定,故U0的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低,基极电流减小,从而使三极管的集射极间的电阻增大,UCE增加,于是,抵消了U0的增加,使U0基本保持不变.

上述电路虽然对输出电压具有稳压作用,但此电路控制灵敏度不高,稳压性能不理想。 8.3.2 带有放大环节的串联型稳压电路 1.电路组成 在图8.3电路加放大环节.如图8.4所示。可使输出电压更加稳定。 图8.4带放大电路的串联型稳压电路 取样电路:由R1、RP、R2组成,当输出电压变大时,取样电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极,基极电压能反映出电压的变化,称为取样电压;取样电压不宜太大,也不宜太小,若太大,控制的 灵敏度下降;若太小,带负载能力减弱。 基准电路:由RZ、VDZ组成,给V2发射极提供一个基准电压,RZ为限流电阻,保证VDZ有一个合 适的工作电流。 比较放大管V2:R4既是V2的集电极负载电阻,又是V1的基极偏置电阻,比较放大管的作用是将输出电压的变化量,先放大,然后加到调整管的基极,控制调整管工作,提高控制的灵敏度和输出电压的稳定 性。 调整管V1:它与负载串联,故称此电路为串联型稳压电路,调整管V1受比较放大管控制,集射极间相 当于一个可变电阻,用来抵消输出电压的波动。 2.工作原理 (1)当负载RL不变,输入电压UI减小时,输出电压U0有下降趋势,通过取样电阻的分压使比较放大管的基极电位UB2下降,而比较放大管的发射极电压不变(UE2=UZ),因此UBE2也下降,于是比较放大管导通能力减弱,UC2升高,调整管导通能力增强,调整管V1集射之间的电阻RCE1减小,管压降UCE1下降,使输出电压U0上升,保证了U0基本不变。其过程表示如下: (2)当输入电压不变,负载增大时,引起输出电压有增长趋势,则电路将产生下列调整过程: 当负载RL减小时,稳压过程相反。

(完整版)串联型直流稳压电源设计

课程设计 课程名称模拟电子技术基础 题目名称串联型直流稳压电源 学生学院物理与光电工程学院 专业班级09级电子科学与技术3班学号3109008668 学生姓名崔文锋 指导教师何榕礼 2010年12 月20 日

目录 一、设计任务与要求。。。。。。1 二、电路原理分析与方案设计。。。。。。1 1、方案比较。。。。。。1 2、电路的整体框图。。。。。。3 3、单元设计及参数计算、元器件选择。。。。。。3 4、电路总图。。。。。。7 5、元器件清。。。。。。7 6、电路仿真过程及结果。。。。。。8 三、电路调试过程及结果。。。。。。10 四、总结。。。。。。10 五、心得体会。。。。。。11 六、组装后的实物电路图。。。。。。12

串联型直流稳压电源设计报告 一、设计任务与要求 要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。 指标:1、输出电压6V 、9V 两档,同时具备正负极性输出; 2、输出电流:额定电流为150mA ,最大电流为500mA ; 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p ≤5mv ; 任务:1、了解带有的组成和工作原理: 2、识别的电路图: 3、仿真电路并选取元器件: 4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路: 5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数: 6、撰写设计报告、调试。 二、电路原理分析与方案设计 采用变压器、二极管、集成运放、电阻、稳压管、三极管等元器件。220V 的交流电经变压器变压后变成电压值较小的电流,再经桥式整流电路和滤波电路形成直流稳压部分采用串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压,且比例系数可调,所以输出电压也可以调节:同时,为了扩大输出电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射级输出形式就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。 1、方案比较 方案一: 先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R 2两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由E B BE U U U -=可知BE U 将

串联型直流稳压电源实验报告

模电课程设计实验报告 学校:XX 专业:XXXX 课题:串联型直流稳压电源 指导老师: XXX 设计学生: XXXXXXX XXX 学号:XXXX XXX XXXX 2011/7/4 惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY

目录 一、课题--------------------------------------------------3 二、课题技术指标--------------------------------------------------3 三、设计要求--------------------------------------------------3 四、元件器件清单--------------------------------------------------3 五、设计方案--------------------------------------------------3 六、直流稳压电源的元器件--------------------------------------------------4 七、设计计算--------------------------------------------------6 八、焊接实图--------------------------------------------------8 九、心得体会--------------------------------------------------9

一、课题:串联型直流稳压电源 二、课题技术指标 1、输出电压:8~15V可调 2、输出电流:I O=1A 3、输入电压:交流220V +/- 10% 4、保护电流:I Om =1.2A 5、稳压系数:S r = 0.05%/V 6、输出电阻:R O < 0.5 Ω 7、交流分量(波纹电压):<10mV 三、设计要求 1、分析电路组成及工作原理; 2、单元电路设计计算; 3、采用分立元件电路; 4、画出完整电路图; 5、调试方法; 6、小结与讨论。 四、元件器件清单 先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图1),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起R2两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由可知将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称,原理一样。 直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路组成。变压器吧市电交流电压变所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本次设计主要采用串联型直流稳压电路,通过220V 、50HZ交流电压经电源变压器降压后,通过桥式整

串联稳压电路工作原理

知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4-1 所示。 四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外,稳压器部分一般有四个环节:调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时,取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较,产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流,自动地改变调整管的集一射极间电压,补偿Vo 的变化,从而维持输出电压基本不变。 当输入电压(VI)改变时,能自动调节(VCE)电压的大小,使输出电压(Vo)保持恒定。例如:VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓ VI是整流滤波后的电压,T为调整管,A为比较放大电路,VREF为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络,是用来反映输出电压变化的取样环节。

工作原理图及功能方框图 假设由于某种原因(如电网电压波动或者负载电阻变化等)使输出电压上升,取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极,与发射极基准电压进行比较,并且将二者的差值进行放大,比较放大管的基电极电位(即调整管的基极电位)降低。由于调整管采用射极输出形式,所以输出电压必然降低,从而保证Uo基本稳定。 稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。其控制作用较小,所以,稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路,把输出电压的微小变化加以放大,再去控制调整管,其稳压性能便可大大提高,这就是带放大环节的串联型稳压电路。 当输入电压Ui增大(或减小)时,串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。图中可变电阻R与负载RL相串联。若RL不变。增大(或减小)R值使输入电压Ui变化全部降落在电阻R

稳压二极管分类

就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它. 4、串联型稳压电路(如图5):在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用Transient Voltage Suppressors(TVS)瞬态电压抑制二极管 概述 电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因,常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品,其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(最高达1*10-12秒)使其阻抗骤然降低,同时吸收一个大电流,将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。 TVS的特性及其参数(参数表见附表) https://www.wendangku.net/doc/2c12265952.html,S的特性 如果用图示仪观察TVS的特性,就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别,为典型的PN结雪崩器件。

但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分,还必须补充右图所示的特性曲线,才能反映TVS的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。图中曲线1是TVS管中的电流波形,它表示流过TVS管的电流由1mA 突然上升到峰值,然后按指数规律下降,造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线2是TVS管两端电压的波形,它表示TVS中的电流突然上升时,TVS两端电压也随之上升,但最大只上升到VC值,这个值比击穿电压VBR略大,从而对后面的电路元件起到保护作用。 2、TVS的参数 TVS在电路中和稳压管一样,是反向使用的,图2所示为单向TVS的工作曲线图。各参数说明如下: A.击穿电压(VBR):TVS在此时阻抗骤然降低,处于雪崩击穿状态。 B.测试电流(IT):TVS的击穿电压VBR在此电流下测量而得。一般情况下IT取1MA。 C.反向变位电压(VRWM):TVS的最大额定直流工作电压,当TVS两端电压继续上升,TVS将处于高阻状态。此参数也可被认为是所保护电路的工作电压。 D.最大反向漏电流(IR):在工作电压下测得的流过TVS的最大电流。 E.最大峰值脉冲电流(IPP):TVS允许流过的最大浪涌电流,它反映了TVS的浪涌抑制能力。 F.最大箝位电压(VC):当TVS管承受瞬态高能量冲击时,管子中流过大电流,峰值为IPP,端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了,从而实现了保护作用。浪涌过后,随时间IPP以指数形式衰减,当衰减到一定值后,TVS两端电压由VC开始下降,恢复原来状态。最大箝位电压VC与击穿电压VBR之比称箝位因子Cf,表示为Cf= VC /VBR,一般箝位因子仅为1.2~1.4。 G.峰值脉冲功率(PP):PP按峰值脉冲功率的不同TVS分为四种,有500W、600W、1500W和5000W。 最大峰值脉冲功率:最大峰值脉冲功率为:PN=VC·IPP。显然,最大峰值脉冲功

并联型稳压电路设计指导

项目三任务三并联型稳压电路的设计指导 学习要求 一、各学习小组3-4周完成并联型稳压电路的设计 二、用PPT写出任务报告书(电路的组成、原理、元器件的选用、常见故障及故障排除、元器件清单等) 学习指导 1 学习目标 ?了解稳压半导体的基本知识; ?理解并联稳压电路的组成及稳压原理; ?会检测稳压二极管的特性; ?会制作并联型稳压电路。 ?能测量测量并联型稳压电路的输出电压与波形。 2 工作任务 ?判别稳压二极管的质量与极性; ?检测二极管的特性; ?制作并联型稳压电路并检测调试; ?测量并联型稳压电路的输出波形和电压。 3 电子电路 如图所示电路,图中 R 为 470 Ω /1W , D1 为稳压二极管 1N4740 。 4 仪器仪表工具

0 ~30V 直流稳压电源1 台 5制作步骤: ①识读并联型稳压电路器 ②根据阻值大小和稳压二极管的型号正确选择器件。电阻选择碳膜功率电阻,色环为黄紫棕金,代表阻值470 Ω,功率为lW 。二极管选择稳压二极管,标识型号为1N4740 。 ③将电阻、二极管正确成形,注意元器件成形时尺寸须符合电路通用板插孔间距要求。 ④在电路通用板上按测试电路图正确插装成形好的元器件注意稳压二极管的正负极。 6 测试步骤 并用导线把它们连接好 ①按上述制作步骤完整接好如图所示的电路并复查,通电检测。 ②接入输入电压U1 =20V ,负载电阻R L=10k Ω,测量输出电压Uo ,并记录Uo = 。 ③改变输入电压,使U1 =25V ,负载电阻R L不变,测量输出电压Uo ,并记录U o = 。 ④改变负载电阻,使R L=5k Ω,输入电压U1不变,测量输出电压电压Uo ,并记录Uo = 。 7 分析 ①测试步骤中的步骤③的结果表明,当输入电压在一定范围内变化时,电路的输出电压( 基本保持不变/随输入电压变化而变化) 。 ②测试步骤中的步骤④的结果表明,当负载电阻在一定范围内变化时,电路的输出电压( 可以基本保持不变/随负载电阻变化而变化) 。 8 故障排除 (1)当电路输出小幅波形式时,故障原因是稳压管接反。

串联型晶体管稳压电路

串联型晶体管稳压电路 班级:09电控姓名:宋辉学号:31 一、实验目的 1、熟悉Multisim9软件的使用方法。 2、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。 3、掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法 二、虚礼实验仪器及器材 双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管3DG6×2(9011×2)、DG12×1(9013×1)、晶体二极管IN4007×4、稳压管IN4735×1 三、知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4-1 所示。 四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外,稳压器部分一般有四个环节:调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压V o变化时,取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较,产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流,自动地改变调整管的集一射极间电压,补偿V o 的变化,从而维持输出电压基本不变。 五、实验内容与步骤 1.如下所示,输入电路 1、整流滤波电路测试 按图连接实验电路。取可调工频电源电压为16V,作为整流电路输入电压u2。

整流滤波电路 1) 取RL=240Ω,不加滤波电容,测量直流输出电压UL 及纹波电压L,并用示波器观 察u2和uL波形,记入表5-1 。U2=16V 2) 取RL=240Ω,C=470μf ,重复内容1)的要求,记入表5-1。 3) 取RL=120Ω,C=470μf ,重复内容1)的要求,记入表5-1 (V) L 2. 测量输出电压可调范围 更改电路如下所示

接入负载,并调节R6,使输出电流U0=9V。若不满足要求,可适当调整R1、R2之值。 3. 测量各级静态工作点 调节输出电压U0=9V,输出电流I0=100mA ,测量各级静态工作点,记入表5-2。 表5-2 U2=14V U0=9V I0=100mA 4. 测量稳压系数S 取I0=100mA,按表5-3改变整流电路输入电压U2(模拟电网电压波动),分别测出相应的稳压器输入电压UI及输出直流电压U0,记入下表。 六、思考 1、对所测结果进行全面分析,总结桥式整流、电容滤波电路的特点。 2、计算稳压电路的稳压系数S和输出电阻R0,并进行分析。 3、分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。

2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究

实验项目名称:2CW56稳压二极管串并联伏安特性研究__________ 一、实验目的 1,了解稳压二极管的工作特性2, 了解稳压二极管串并联伏安特性 二、实验器材 电流表(6mA)、电压表(15V)、两个2CW56稳压二极管、滑动变阻器1000门、限流电阻(2000 )、稳压电流源(15V),各种功能开关及导线若干 二、实验原理 稳压二极管是一种单向导电性的半导体元件。二极管的正向电流与电压、反向电流与电压之间的关系可用I?V特性曲线表示,如图21. 2。从图中可看出,给二极管两端加以正向电压,二极管表现为一个低阻值的非线性电阻,当正向电压超过某一数值(该电压值称门坎电压)时,正向电流随电压增加而迅速增大。实验表明,迅速增大的电流值有一最大限度,这个最大限度称为二极管的最大正向电流。给二极管两端加以反向电压,二极管表现为一个高阻值电阻。当电压增大到一定值时,反向电流会突然增大,这时对应的反向电压称为反向击穿电压。在含有二极管的非线性电阻电路中,二极管的伏安特性曲线对电路分析起着重要的作用。 6 2CW56伏安曲线 用伏安法测电阻有电流表内接法和外接法:

(1)电流表内接法 如右图所示,电流表内接法。电流表测出的电 流I 就是通过待测电阻 &的电流l x ,但电压表测出 的电压U 应等于R x 两端的电压U x 与电流表内阻R A 上的电压U A 之和。 R 由此式可知,电阻的测量值 R 测比实际值R x 要大, A 是由于电流表内接带来的误差, R x 称为接入误差。在粗略测量的情况下,一般在R x ?? R A (如R x 为几千欧)时用“内接法”。 (2)电流表外接法 由此式可知,电阻的测量值 R 测比实际值R x 要小,x 是由于电流表外接带来的接入误 R V 差。在粗略测量的情况下,一般在 R x 「:: R V (如R x 为几欧或几十欧)时用“外接法”。 四、实验步骤 1、2CW56反向偏置0?7V 左右时阻抗很大,拟采用电流表内接测试电路为宜;反向 偏置电压进入击穿段,稳压二极管内阻较小 (估计为R=8/0.008=1^1 ),这时拟采用电流表 外接测试电路。,测试电路图见图1-4o 2CW56正向偏置 拟采用电流表外接接测试电路为宜 如图1.-5. 图1-4稳压二极管反向伏安特性测试电路 图1-5稳压二极管正向伏安特性测试电路 实验过程 1,按图接线,开始按电流表内接法,改变滑动变阻器阻值。当观察到电流开始增加, 并有迅速加快表现时,说明 2CW56已开始进入反向击穿过程,这时将电流表改为外接式。 u U X U A 厂 二 R x R A 二 R x (1 R A ) R x 如上图所示,电流表外接法.电压表测出的电压 U 就是R x 两端的电压U x ,但电流表 测出电流I 应等于 l x 与l v 之和。 U x U x l x I V 1x (1 J') I x (4-3 ) (4-2)

稳压二极管并联型稳压电路

河北经济管理学校教案 序号:1编号:JL/JW/7.5.1.03 4.18授课主题稳压二极管并联型稳压电路 教学目的1.掌握稳压二极管并联型稳压电源电路的组成及各部分作用 2.能按工艺流程安装与测试稳压二极管并联型稳压电源电路 教学 重点、难点重点:稳压电源的组成及各部分作用 难点:稳压电源安装完成后,各部分参数的测量及故障的解决 教学准备教案,板书,教材 教学过程设计与时间分配 一、课堂导入与提问(10min) 二、讲授新课(55min) 1.直流稳压电源的概念 2.稳压电源中的稳压电路按电压调整元件与负载RL连接方式之不同可分为两种稳压类型 3.简单的直流稳压电源及其结构 4.并联型直流稳压电路的优缺点 5.串联型稳压电路简介 三、课堂小结(15min) 四、布置作业(10min)

河北经济管理学校教案 教案内容 一、导入与提问(10min) 举例手机充电器 二、讲授新课(55min) 1.直流稳压电源的概念 直流稳压电源是一种当电网电压变化时,或者负载发生变化时,输出电压能基本保持不变的直流电源 2.稳压电源中的稳压电路按电压调整元件与负载RL连接方式之不同可分为两种稳压类型(1)并联型稳压电路(2)串联型稳压电路 调整元件与负载RL并联,如上图所示 3.简单的直流稳压电源及其结构 (1)第一部分为变压器 它的作用是改变电压 我们接入的市电是交流电,电压有效值是220V,而我们平时用的直流电压较小,并且稳压

就是把原来交流电的负半周整流到正半周,而原正半周仍保持不变 (3)第三部分是一个电容器,为滤波电路 它的作用是对整流后的电流进行滤波,利用电容器的充放电功能,把原来起伏变化较大电压转换成起伏变化较小的电压 (4)第四部分为调整元件部分 它的作用是对输出电压进行稳定,使输出电压为一个稳定的值 它是利用稳压二极管的反向击穿特性,如下图所示为二极管的伏安特性曲线 二极管在反向电压击穿的时候其两端电压能其本保持稳定,即使在通过它的电流发生一些变化时也能基本保持稳定。 在这里我们把稳压二极管与负载并联后,反偏接入电路,调整电压,使其呈反向电击穿状

运算放大器反馈放大电路串联稳压式放大电路

运算放大器反馈放大电路 串联稳压式放大电路Last revision on 21 December 2020

实验六:1运算放大器2.利用时域分析及交流扫描观察并记录输出的波形,分析放大倍率和频率响应,并通过公式法验算放大倍率正确性。 输出电压: Uo=-Rf(UI1/R1+UI2/R2+UI3/R3)=-179mV ∴放大倍率正确

4.测试上下限频率 心得: a.温习了反相加法器,在推到Uo的过程中,要根据虚短和虚断的原则, 在节点N列电流方程,可得UI1/R1+UI2/R2+UI3/R3=-Uo/Rf所以Uo=-Rf(UI1/R1+UI2/R2+UI3/R3) b.对于多输入的电路除了用节点电流法求解运算关系外,还可以利用叠加 原理,首先分别求出各输入电压单独作用时的输出电压,然后将他们相加,便得到所有信号共同作用是输出电压与输入电压的运算关系 2反馈放大电路 1.分别利用运放和三极管实现两个电压并联负反馈电路并级联后再实现负 反馈,其中三极管电路中要求使用3个三极管形成级联。 a.运放的电压并联负反馈 b.三极管级联 c.级联后 2.利用时域分析及交流扫描观察并记录输出波形,分析放大倍率和频率响 应,并通过公式法验算放大倍率的正确性 a.运放 放大倍率Au=Uo/Us=Uo/If*Rs=(1/Fiu)*1/Rs=-R/Rs=1000 ∴成立 b.三极管 c.级联后 3.测试不同负载时的输出波形

a.运放 RL=100K时,输出波形 b.三极管,RL=100K时,输出波形 c.级联后, RL=100K时,输出波形 4.测试上下限频率 a.运放,fH=10KHz b.三极管,fL=1KHz,fH=500KHz c.级联后,fL=,fH= 心得: a.通过电压并联负反馈进而温习了其他三种负反馈。 b.在运放电压并联负反馈中,是因为若Uo↑则UN↑所以(UP-UN)↓, 进而使Uo↓,形成了负反馈。 c.在三极管电压并联负反馈中,是因为Uo↑则Uc↑,If↑则Ib↑,Ic↑则 Uc↓,Uo↓ 3串联稳压式放大电路 1.设计并实现包含串联稳压式放大电路的稳压电源 2.利用时域分析及交流扫描观察并记录输出的波形,分析放大倍率和频率 响应,并通过公式验算放大倍率的正确性 输出波形: Uo=(Ube+UD1)*(R3+R5)/R5 = Ui≈20V ∴Au=Uo/Ui=

稳压二极管工作原理

稳压二极管工作原理 一、稳压二极管原理及特性 一般三极管都是正向导通,反向截止;加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力,二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却比较特殊:当反向电压加到一定程度时,虽然管子呈现击穿状态,通过较大电流,却不损毁,并且这种现象的重复性很好;只要管子处在击穿状态,尽管流过管子的电在变化很大,而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 稳压管的型号有2CW、2DW 等系列,它的电路符号如图5-17所示。 稳压管的稳压特性,可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的,因此,稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压,不同类型稳压管的稳定电压也不一

样,某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如:2CW11的稳压值是3.2伏到4.5伏,其中某一只管子的稳压值可能是3.5伏,另一只管子则可能是4,2伏。 在实际应用中,如果选择不到稳压值符合需要的稳压管,可以选用稳压值较低的稳压管,然后串联几只硅二极管“枕垫”,把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0.6~0.7伏的特点来进行稳压的。因此,二极管在电路中必须正向连接,这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏,可以用它的动态电阻r来表示: 显然,对于同样的电流变化量ΔI,稳压管两端的电压变化量ΔU越小,动态电阻越小,稳压管性能就越好。 稳压管的动态电阻是随工作电流变化的,工作电流越大,动态电阻越小。因此,为使稳压效果好,工作电流要选得合适。工作电流选得大些,可以减小动态电阻,但不能超过管子的最大允许电流(或最大耗散功率)。各种型号管子的工作电流和最大允许电流,可以从手册中查到。 稳压管的稳定性能受温度影响,当温度变化时,它的稳定电压也要发生变化,常用稳定电压的温度系数来表示,这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏,温度系数为0.095%℃,说明温度每升高1℃,其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能,往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时,需使用具有温度补偿的稳压,如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 二、稳压二极管稳压电路图 由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9(a)所示。硅稳压管DW与负载Rfz,并联,R1为限流电阻。

稳压二极管的使用方法《别下》

稳压二极管工作在反向击穿状态时,其两端的电压是基本不变的。利用这一性质,在电路里常用于构成稳压电路。 稳压二极管构成的稳压电路,虽然稳定度不很高,但却具有简单、经济实用的优点,因而应用非常广泛。 在实际电路中,要使用好稳压二极管,应注意如下几个问题。 1、要注意一般二极管与稳压二极管的区别方法。不少的一般二极管,特别是玻璃封装的管,外形颜色等与稳压二极管较相似,如不细心区别,就会使用错误。区别方法是:看外形,不少稳压二极管为园柱形,较短粗,而一般二极管若为园柱形的则较细长;看标志,稳压二极管的外表面上都标有稳压值,如5V6,表示稳压值为 5.6V;用万用表进行测量,根据单向导电性,用X1K挡先把被测二极管的正负极性判断出来,然后用X10K挡,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,测的阻值与X1K挡时相比,若出现的反向阻值很大,为一般二极管的可能性很大,若出现的反向阻值变得很小,则为稳压二极管。 2、注意稳压二极管正向使用与反向使用的区别。稳压二极管正向导通使用时,与一般二极管正向导通使用时基本相同,正向导通后两端电压也是基本不变的,都约为0.7V。从理论上讲,稳压二极管也可正向使用做稳压管用,但其稳压值将低于1V,且稳压性能也不好,一般不单独用稳压管的正向导通特性来稳压,而是用反向击穿特性来稳压。反向击穿电压值即为稳压值。有时将两个稳压管串联使用,一个利用它的正向特性,另一个利用它的反向特性,则既能稳压又可起温度补偿作用,以提高稳压效果。 3、要注意限流电阻的作用及阻值大小的影响。在稳压二极管稳压电路中,一般都要串接一个电阻R,如图1或2示。该电阻在电路中起限流和提高稳压效果的作用。若不加该电阻即当R=0时,容易烧坏稳压管,稳压效果也会极差。限流电阻的阻值越大,电路稳压性能越好,但输入与输出压差也会过大,耗电也就越多。 4、要注意输入与输出的压差。正常使用时,稳压二极管稳压电路的输出电压等于稳压管反向击穿后两端的稳压值,若输入到稳压电路中的电压值小于稳压管的稳压值,则电路将失去稳压作用,只有是大于关系时,才有稳压作用,

串联稳压电路的测试

生物医学工程系 课程实验报告 医用电力电子课程实验报告实验地点: 实验名称串联稳压电路 的测试 指导教师时间第14周周一1—4节 姓名班级学号 1 座位号同组者姓名评分 一、实验目的 设计一个串联稳压电源,输出5V/100mA。 (1)测量稳压电源的稳定输出电压; (2)测量稳压电源的电压稳定系数和负载稳定系数。 二、实验仪器 数字万用表一个,电阻5个,发光二极管一个,三极管两个,可调电源一台 三、实验预习(含实验原理及设计过程等) 实验原理:该电路的核心部分是调整管V组成的射极输出电路,负载电阻作为射极电阻,整流滤波电路的输出电压作为电源。射极输出器是电压串联负反馈电路,本身就具有稳定输出电压的特点。调整管的工作点必须设置在放大区,方能起到电压调整作用。输出电压U O 是输入电压U I与管压降之差,即U O=U I-U CE; 其稳压过程如下:由于输入电压或负载变化等原因而使输入电压U O发生变化,这时,通过取样网络,则取样电压FU O也作相应的变化,FU O与基准电压U R比较后,由放大环节对其差值进行放大,所放大的差值信号对调整管进行负反馈控制,使其管压降U CE做相应的变化,从而将输出电压U O拉回到接近变化前的数值。可见,这是一个环路增益足够大的自动调节系统。 设计过程:先测出空载下发光二极管的额定电压和额定电流,再测出三极管S8050的放大倍数,通过测出的值计算出四个电阻的电阻值和负载电阻R L的值,选择需要的元器件,按照电路图连接好电路,用万用表测出需要的电压输出值,计算稳定电压和电压稳定系数;再加上负载电阻,多次调试后,记下数据,并计算出负载稳定系数。 四、实验内容(含实验电路、实验步骤、测试数据等) 实验电路:

稳压二极管并联型稳压电源教学设计

《稳压二极管并联型稳压电源电路的安装与测试》教学设计

明确稳压二极由情景可知,稳压二极管反接时能 达到相应要求,所以想让实现稳压 的功能稳压二极管应该怎么接在 电路中。 教师讲解: 根据稳压二极管的伏安特性曲线 可知,稳压二极管工作在反向击穿 区时,流过稳压二极管的电流在相 当大的范围内变化,其两端的电压 基本不变。利用这一特性可实现电 源的稳压功能。 学生大胆猜测: 稳压二极管应该反向并联 在电路中。 得到结论: 应用稳压二极管时,其应该 工作在反向击穿区。

将实践探索,个小任务,以便学生更加明确任务 将学生分为7组,前4组每组6人,后3组每组5人(分组原则:优劣并存,以便基础好的对基础差的同学进行指导)。 布置 任务1:焊接正确的稳压电源电路(20min )(在过程中进行指 导,对出现较多的问题进行集中讲解)。 任务2:直流稳压电源的构成(15min )。 引导学生观察电路原理图,并将电路进行分块。 学生进行测量前,用微视频的教学方法讲解测量时的注意事项。 任务3:RL 阻值的大小对输出电压的影响(15min )。 引导学生对阻值不同时输出电压的关系进行对比。 (1) 学生根据电路原理 图和元器件清单进行元器件的选择和电路的焊接。 (2) 学生将电路图进行 分块,发现前半部分是以前焊接过的桥式电容滤波电路,所以由此得出,后面部分实现稳压。 分块后用万用表对 电路并用万用表对电容器C 、电阻R 、稳压二极管、负载电阻RL 各端的电压进行测量。 根据各点电压,确立该元件的大概作用。 (3) 每组成员对RL 为1k 和3k 时同时通电对输出电压测量,并进 行比较。 得出结论:RL 为1k 和3k 时,输出电压变化很小。所以RL 对输出电压基本没有影响。

实验四 串联型晶体管稳压电路

实验四 串联型晶体管稳压电路 一、实验目的 1、熟悉Multisim软件的使用方法。 2、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。 3、掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法 二、虚拟实验仪器及器材 双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管 3DG6×2(9011×2)、DG12×1(9013×1)、晶体二极管 IN4007×4、稳压管 IN4735×1 三、知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4-1 所示。 四、实验原理

图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外,稳压器部分一般有四个环节:调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo 变化时,取样电路将输出电压Vo 的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较,产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流,自动地改变调整管的集一射极间电压,补偿Vo 的变化,从而维持输出电压基本不变。 五、实验内容与步骤 1、 整流滤波电路测试 按图连接实验电路。取可调工频电源电压为16V~, 作为整流电路输入电压u2。 整流滤波电路 1) 取RL=240Ω ,不加滤波电容,测量直流输出电压UL 及纹波电压 L,并用示波器观察u 2和u L 波形,记入表5-1 。U2=16V~ 2) 取RL=240Ω ,C=470μf ,重复内容1)的要求,记入表4-1。 3) 取RL=120Ω ,C=470μf ,重复内容1)的要求,记入表4-1 电 路 形 式 U L (V) L (V)纹波 u L 波形 U2=16V~ R L =240Ω 12.95V 6.82V~ U2=16V~ R L =240Ω C=47Oμf 20.24V 467mV~ U2=16V~ R L =120Ω C=470μf 19.619842mV~ 2. 测量输出电压可调范围 更改电路如下所示

稳压二极管的分类

稳压二极管 稳压二极管(又叫齐纳二极管)它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1, 稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压. 稳压管的应用: 1、浪涌保护电路(如图2):稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜.图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开. 2、电视机里的过压保护电路(如图3):EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG 导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态. 3、电弧抑制电路如图4:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它.

4、串联型稳压电路(如图5):在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V, 那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用 Transient Voltage Suppressors(TVS)瞬态电压抑制二极管 概述 电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因,常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制TVS(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品,其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时,它能以极高的速度(昀高达1*10-12秒)使其阻抗骤然降低,同时吸收一个大电流,将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上,从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。 TVS的特性及其参数(参数表见附表) https://www.wendangku.net/doc/2c12265952.html,S的特性如果用图示仪观察TVS的特性,就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别,为典型的PN结雪崩器件。但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分,还必须补充右图所示的特性曲线,才能反映TVS的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。图中曲线 1是TVS 管中的电流波形,它表示流过TVS管的电流由1mA突然上升到峰值,然后按指数规律下降,造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线 2是TVS管两端电压的波形,它表示TVS中的电流突然上升时,TVS两端电压也随之上升,但昀大只上升到VC值,这个值比击穿电压VBR 略大,从而对后面的电路元件起到保护作用。

串联型稳压直流电源课程设计实验报告

串联型直流稳压电源的设计报告 一. 题目: 串联型直流稳压电源的设计。 二. 要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。 指标:1、输出电压6V、9V两档,同时具备正负极性输出; 2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA; 3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv; 三. 电路原理分析与方案设计 采用变压器、二极管、集成运放,电阻、稳压管、三极管等元件器件。220V的交流电经变压器变压后变成电压值较少的交流,再经过桥式整流电路和滤波电路形成直流,稳压部分采用串流型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压,且比例系数可调,所以其输出电压也可以调节;同时,为了扩大输出电流,集成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。 1.方案比较: 方案一.用晶体管和集成运放组成基本串联型直流稳压电源 方案二.用晶体管和集成运放组成的具有保护换届的串联型直流稳压电源.

方案三:用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电压 可行性分析:上面三种方案中,方案一最简单,但功能也最少,没有保护电路和比较放大电路,因而不够实用,故抛弃方案一。方案三功能最强大,但是由于实验室条件和经济成本的限制,我们也抛弃方案三,因为它牺牲了成本来换取方便。所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发,我选择方案二未我们最终的设计方案。 2.结合设计的要求,电路框图如下

3.单元电路设计与元器件选择 (1)变压器的选择 直流电的输入为220V 的电网电压,一般情况下,所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大,因而需要通过电源变压器降压后,再对电流电压处理。电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui 。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。本次课程设计的要求是输出正负9伏和正负6负的双电压电源,输出电压较低,而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右,由Omin Imax CE U U U -=, CE U 为饱和管压降,而Im ax U =9V 为输出最大电压,Om in U 为最小的输入电压,以饱和管压降CE U =3伏计算,为了使调整管工作在放大区,输入电压最小不能小于12V ,为保险起见,可以选择220V-15V 的变压器,再由P=UI 可知,变压器的功率应该为0.5A ×9V=4.5w ,所以变压器的功率绝对不能低于 4.5w ,并且串联稳压电源工作时产生的热量较大,效率不高,所以变压器功率需要选择相对大些的变压器。结合市场上常见的变压器的型号,可以选择常见的变压范围为双15V ,额定功率20W 的变压器。 (2)整流滤波电路:桥式整流电路将交流电压变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压。 1.桥式整流器的选择

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