CN202904975U

CN202904975U - 一种直流稳压电源特性研究与设计实验装置

Info

Publication number: CN202904975U
Application number: CN 201220639803
Authority: CN
Inventors: 黄瑞强; 邹文强; 乐培界
Original assignee: Jiangxi University of Science and Technology
Current assignee: Jiangxi University of Science and Technology
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2022-11-27

Abstract

本实用新型涉及教学实验装置，旨在提供一种直流稳压电源特性研究与设计实验装置，包括机箱，机箱内安装有电源变压器，机箱表面的操作面板上区分有稳压器区块、稳压电源负载区块、电压调节区块、整流后电流负载区块、滤波区块、整流区块和电源区块，各功能区块相对应地设有连接插座；连接插座与电源变压器的次级线圈相连。连接插座可插入根据电路设计需要自行选择的各种元器件模块及连接导线和测试仪表测量点，或者除电源区块外，其它功能区块的连接插座的下方通过焊装相对应的元器件，将连接插座作电路连接导线插入及测试仪表测量点使用。本实用新型安全可靠，而且实验内容丰富，型式多样，可提高学生的创新设计能力。

Description

一种直流稳压电源特性研究与设计实验装置

技术领域

本实用新型属于教学实验装置，更具体地说，它属于大专院校物理实验中进行直流稳压电源特性研究与设计的实验装置。

背景技术

直流稳压电源广泛应用于电子、电气、工业制造、家用电器、自动化控制、通信等行业。直流稳压电源的特性研究与设计是国内高校物理实验教学必修课目之一，目前该课目的教学模式基本上是教师进行电路理论分析→实验室准备实验电路需用的元器件→学生搭建实际电路→测量。该模式的缺点是搭建电路时变压器供电为220V交流电且不封闭，不安全；提供的元件器散件或已焊接好元器件的线路板其规格固定，不但容易造成搭建的电路可靠性差而且搭建后的电路单一，测量结果相同，无法达到培养学生创新性、设计性的实验目的。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供一种实验原理直观、清楚，使用安全、可靠方便并能提高学生创新及设计能力的直流稳压电源特性研究与设计的教学实验装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种直流稳压电源特性研究与设计实验装置，包括机箱，机箱内安装有电源变压器，所述机箱表面的操作面板上区分有稳压器区块、稳压电源负载区块、电压调节区块、整流后电流负载区块、滤波区块、整流区块和电源区块，各功能区块相对应地设有连接插座；所述连接插座与所述电源变压器的次级线圈相连。

作为本实用新型的一种改进，除所述电源区块外，其它功能区块的连接插座的下方焊装有相对应的元器件。

本实用新型的直流稳压电源特性研究与设计实验装置通过在一只密封机箱内安装供实验电路，用变压器其初级连接于机箱上的电源插座供接入220V市电；机箱上方安装一面板，面板上安装有连接插座，通过导线将各元器件连接构成可调直流稳压电源实验电路，辅以示波器、万用表进行测量及其特性研究；在面板的表面印制了根据电原理图布局的相关图形、字符及部件组成的示意区块，在面板的底面焊装相关的元器件。这里连接插座的作用有二个：当面板底部已装有相关的元器件时，连接插座作电路连接导线插入及测试仪表测量点用；当面板底部没有安装相关的元器件时，连接插座可插入根据电路设计需要自行选择的各种元器件模块及连接导线和测试仪表测量点。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、利用本装置在实验时，不直接接触到220V市电，安全可靠；

2、实验内容丰富，型式多样，不但提高了学生的动手能力，也培养了学生的创新和设计意识。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1机箱、2面板、3连接插座、4稳压器区块、5稳压电源负载区块、6电压调节区块、7整流后电流负载区块、8滤波区块、9整流区块、10电源区块

图2是本实用新型的实验一用图。

图3是本实用新型的实验二用图。

图4是本实用新型的实验三用图。

具体实施方式

下面结合附图与实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

图1中，所述机箱1上固定有面板2，面板2安装有连接插座3、其表面印制有稳压器区块4、稳压电源负载区块5、电压调节区块6、整流后电压负载区块7、滤波区块8、整流区块9、电源区块10及其它图形字符。

所述稳压器区块4所示的LM317稳压器、D₅、D₆二极管、R₁电阻器组件、所述的稳压电源负载区块5所示的RL₃、RL₄二只不同阻值的负载电阻器、所述的整流后电流负载区块7所示的RL₁、RL₂二只不同阻值的负载电阻器、所述的滤波区块8所示的C_1a、C_1b、C_1c三只电容器和一只L电感器、所述的整流区块9所示的D₁、D₂、D₃、D₄四只二极管、均安装于面板2底面相应的连接插座3上。

所述的电压调节区块6所示的R_W是一只安装在面板2上电位器。

所述的电源区块10所示的变压器及PTC短路保护组件安装在机箱1内部，变压器初级连接于机箱1上的电源插座，变压器三组次级连接于面板2底面相应的连接插座3上。

根据图1所示的10个区块及面板2表面几个未列入区块的元器件已完整地构成直流可调稳压电源所需的全部组件，再加以导线连接，即可完成直流可调稳压电源实际电路。

根据图1所示，该实用新型的另一种实施方式是：除了电压调节区块6、电源区块10外，其余几个区块及未列入区块的元器件不必要在面板2底面焊装，均可以根据电路设计需要以模块形式直接插入面板2上安装的相应连接插座3中，再加以导线连接，即可完成直流可调稳压电源实际电路。

结合图1与图2、图3、图4，本实用新型的具体实验过程可以如下：

实验一：

整流电路是组成直流稳压电源的电路之一，图2中，图2(a)为单相半波整流电路、图2(b)为单相全波整流电路、图2(c)为桥式整流电路，这三种电路在本实用新型通过导线连接能方便地实现，使学生了解利用二极管单向导通的特性将交流电转变成直流电，并通过示波器观察及万用表测量掌握不同整流电路的特点。

实验二：

经过整流后的直流电幅值变化很大，因此在直流稳压电源的电路中必须加入滤波电路，图3中，图3(a)为RC滤波电路、图3(b)为LC滤波电路、图3(c)为RC-π滤波电路、图3(d)为LC-π滤波电路，学生通过本实用新型搭建不同的滤波电路进行比较及分析其输出电压和脉动系数等基本参数，并为下一步组装完整的直流稳压电源电路选择合适的滤波电路。

实验三：

图4(a)为可调直流稳压电源的基本电路，学生在本实用新型利用导线连接即可实现，并可通过改变整流后电流负载区块7所示的RL₁、RL₂、稳压电源负载区块5所示的RL₃、RL₄，测量输出电压的变化情况。

图4(b)为固定电压输出的直流稳压电源基本电路，它是在本实用新型采用另一种实施方式即除了电源区块10外，其它元器件用模块形式插入面板2上的连接插座3，再用导线连接的方法来实现，学生可自行设计电路，并选择合适的稳压器及配用的元器件。

最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种直流稳压电源特性研究与设计实验装置，包括机箱(1)，机箱(1)内安装有电源变压器，其特征在于，所述机箱(1)表面的操作面板(2)上区分有稳压器区块(4)、稳压电源负载区块(5)、电压调节区块(6)、整流后电流负载区块(7)、滤波区块(8)、整流区块(9)和电源区块(10)，各功能区块相对应地设有连接插座(3)；所述连接插座(3)与所述电源变压器的次级线圈相连。

2.根据权利要求1所述的直流稳压电源特性研究与设计实验装置，其特征在于，除所述电源区块(10)外，其它功能区块的连接插座(3)的下方焊装有相对应的元器件。