[發(fā)明專利]一種線性直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)演示裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810267639.4
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108205955A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋忠善;鄧云;李顯圣
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種線性直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)演示裝置，教學(xué)演示裝置設(shè)有兩個開關(guān)，一個二選一開關(guān)用于設(shè)置兩個不同的負(fù)反饋電壓取樣點，以演示兩種不同的負(fù)反饋電壓取樣點對輸出電壓誤差的影響，另一個二選一開關(guān)給基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片設(shè)置兩個不同的接地點，以演示的基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片接地點對輸出電壓誤差的影響。本發(fā)明應(yīng)用于電子技術(shù)的直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)，幫助學(xué)生理解如何選擇負(fù)反饋電壓取樣點和基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片接地點，以減少直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓誤差，取得很好的教學(xué)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種線性直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)演示裝置，應(yīng)用于電子技術(shù)課程的直流穩(wěn)壓電源內(nèi)容的教學(xué)，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

線性直流穩(wěn)壓電源大量應(yīng)用于各式電子電路，也是電子技術(shù)課程的教學(xué)重點。輸出電壓誤差是線性直流穩(wěn)壓電源的一個重要指標(biāo)，輸出電壓誤差包括空載輸出電壓誤差和滿載輸出電壓誤差。若空載時，使空載輸出電壓等于設(shè)計要求電壓，滿足空載輸出電壓誤差要求，但一滿載時，輸出電壓常常下跌幾十毫伏以上，導(dǎo)致滿載輸出電壓誤差不達(dá)標(biāo)；或反過來，在滿載時，使?jié)M載時輸出電壓等于設(shè)計要求電壓，滿足滿載輸出電壓誤差要求，但一空載時，輸出電壓往往上升幾十毫伏以上，又導(dǎo)致空載輸出電壓誤差不達(dá)標(biāo)。也就是，一般的線性直流穩(wěn)壓電源的空載輸出電壓往往高于滿載輸出電壓，滿足了前者，后者又不達(dá)標(biāo)，反之，滿足了后者，前者又不達(dá)標(biāo)。這當(dāng)中的原因，欠經(jīng)驗電子工程師、教師和學(xué)生難以理解，通常以為是直流穩(wěn)壓電源的容量不足，導(dǎo)致滿載時輸出電壓下降，然后試圖增加直流穩(wěn)壓電源容量，如采用更大的變壓器、更大容量的濾波電容和更大功率的調(diào)整管，但效果甚微，甚至無效果。

在穩(wěn)壓電源容量滿足條件下，導(dǎo)致空載輸出電壓誤差和滿載輸出電壓誤差難同時達(dá)標(biāo)的原因，往往是PCB布線欠缺經(jīng)驗引起的，欠缺經(jīng)驗表現(xiàn)為(1)負(fù)反饋電壓取樣點選擇不合理，如選擇調(diào)整管的發(fā)射極為取樣點，正確應(yīng)是選擇穩(wěn)壓電源的正輸出端口；(2)基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片的接地點選擇不合理，導(dǎo)致滿載時，基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片的地與負(fù)載的地有電壓差，即不等地，正確做法是選擇穩(wěn)壓電源的負(fù)輸出端為基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片接地點，從而保證無論空載還是滿載，基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片與負(fù)載等地。

發(fā)明內(nèi)容

為了讓學(xué)生理解如何通過改進(jìn)布線來減少直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓誤差，提供一種線性直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)演示裝置，教學(xué)裝置要求輸出電壓為+5V，滿載電流為1A，空載電壓輸出誤差和滿載電壓輸出誤差都不超過10毫伏。教學(xué)裝置設(shè)有兩個開關(guān)，一個二選一開關(guān)用于設(shè)置兩個不同的負(fù)反饋電壓取樣點，以演示正誤兩種不同的負(fù)反饋電壓取樣點對輸出電壓誤差的影響，另一個二選一開關(guān)給基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片設(shè)置兩個不同的接地點，以演示正誤兩種不同的基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片接地點對輸出電壓誤差的影響。

本發(fā)明所采取的具體技術(shù)方案如下：

一種線性直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)演示裝置，裝置包括基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片U1、運放U2、三極管Q1和Q2、二極管D1～D4、電阻R1～R4、可調(diào)電阻RV1、二選一開關(guān)SW1和SW2、端口Vo+和Vo-、端口AC1和AC2、變壓器TR1和電容C1，其中變壓器TR1的兩輸入端分別接端口AC1和AC2，一個輸出端接二極管D1的正極和二極管D2的負(fù)極，另一個輸出端接二極管D3的正極和二極管D4的負(fù)極，端口AC1和AC2接220V交流電，二極管D1和D3的負(fù)極都接電容C1的正極、電阻R1的一端、運放U2的正電源供電端、三極管Q1和Q2的集電極，二極管D2和D4的正極都接電空C1的負(fù)極；運放U2正相輸入端接電阻R1的另一端和基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片U1的1腳和3腳，反相輸入端接電阻R2的一端和電阻R3的一端，負(fù)電源供電端接基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片U1的2腳、電阻R2的另一端和二選一開關(guān)SW1的公共輸出端，輸出端接電阻R4的一端，電阻R3的另一端接可調(diào)電阻RV1的一固定端，可調(diào)電阻RV1的另一固定端和移動端都接二選一開關(guān)SW2的公共輸出端；三極管Q1的基極接電阻R4的另一端，發(fā)射極接三極管Q2的基極；基準(zhǔn)穩(wěn)壓芯片采用TL431穩(wěn)壓芯片，運放U2采用集成運放LM358。