试验十一整流滤波与并联稳压电路

实验十一整流滤波与并联稳压电路一、实验目的1.熟悉单相半波、全波、桥式整流电路。2.观察了解电容滤波作用。3.了解并联稳压电路。二、实验仪器及材料1.示波器2.数字万用表三、实验内容1.半波整流、桥式整流电路实验电路分别如图13.1，图13.2所示。分别接二种电路，用示波器观察V2及VL的波形。并测量V2、VD、VL。图13.1图13.2图13.1是二极管半波整流，如果忽略二极管导通电压，输出应是半波波形。如果输入交流信号有效值为1U，输出信号平均值为1145.02UU，有效值为21U。图13.2是二极管桥式整流电路，如果忽略二极管导通电压，输出应是全波波形。输出信号平均值为119.022UU，有效值为1U。2.电容滤波电路实验电路如图13.3(1)分别用不同电容接入电路，RL先不接，用示波器观察波形，用电压表测VL并记录。(2)接上RL，先用RL=1KΩ，重复上述实验并记录。(3)将RL改为150Ω，重复上述实验。电容滤波电路是利用电容对电荷的存储作用来抑制纹波。在不加入负载电阻时，理论上应输出无纹波的稳定电压，但实际上考虑到二极管反向电流和电容的漏电流，所以仍然可以看到纹波，由于大电容的漏电流较大，所以接入470μF时观察到的纹波比接入10μF时的大。接入负载后，在示波器中可看到明显的纹波。纹波中电压处于上升部分时，二极管导通，通过电流一部分经过负载，一部分给电容充电，其时间常数为LRrRCR//(，r为输入电路内阻)；下降部分时，二极管截止，负载上的电流由电容提供，其放电时间常数为CRL。一般有rRrRLL，因此滤波的效果主要取决于放电时间常数，其数值越大滤波后输出纹波越小、电压波形越平滑，平均值也越大。平均值)41(21CRTUULOm。图13.3电容滤波电路图13.4并联稳压电路稳压管稳压电路由稳压二极管和限流电阻组成，利用稳压管的电流调节作用通过限流电阻上电流和电压来进行补偿，达到稳压目的，因而限流电阻必不可少。对于稳压电路，一般用稳压系数rS和输出电阻OR来描述稳压特性,rS表明输入电压波动的影响，OR表明负载电阻对稳压特性的影响。不变LRiiOOrUUUUS,不变iUOOOIUR。分析电路，设稳压管两端电压为ZU，流过稳压管的电流为ZI，则稳压管交流等效电阻ZZZIUr。根据交流等效电路可知：LZLZOiiOOirRrRRrUUUUUUS，ZOrRR。3.并联稳压电路实验电路如图13.4所示，(1)电源输入电压为10V不变，测量负载变化时电路的稳压性能。改变负载电阻RL使负载电流IL=lmA，5mA，10mA分别测量VL、VR、IZ、IR，计算电源输出电阻。IL(mA)VL(V)VR(V)IZ(mA)IR(mA)1510测量得：minZI，minZU，计算得：Zr，OR。(2)负载不变，电源电压变化时电路的稳压性能。用可调的直流电压变化模拟220V电源电压变化，电路接入前将可调电源调到10V，然后调到8V、9V、11V、12V，按表13.1内容测量填表，以10V为基准，计算稳压系数Sr。RL=表13.1VIVLIR(mA)IL(mA)Sr10V8V9V11V12V四、实验报告1.整理实验数据并按实验内容计算。2.图13.4所示电路能输出电流最大为多少？为获得更大电流应如何选用电路元器件及参数？