Series DC regulated power supply experiment

Series DC regulated power supply experiment Series DC regulated power supply experiment: Nine series DC regulated power supplies 1. Experimental purpose 1. Study the characteristics of single-phase rectifier and capacitor filter circuits. 2. Master the test methods of the main technical indicators of series transistor regulated power supplies. 2. Experimental principle Electronic equipment generally needs DC power supply to provide electricity. Except for a few direct use of batteries and DC generators, most of these DC powers are DC regulated power supplies that convert AC power (mains power) into DC power. Figure 9-1 DC regulated power supply block diagram The DC regulated power supply consists of four parts: power transformer, rectifier, filter and voltage stabilization circuit. Its principle block diagram is shown in Figure 9-1. The AC voltage U1 (220V, 50HZ) supplied by the power grid is stepped down by the power transformer to obtain the AC voltage U2 that meets the circuit requirements. Then, the AC component is filtered out by the filter to obtain a relatively flat DC voltage U3. However, such a DC output voltage will still change with the fluctuation of the AC grid voltage or the change of the load. In situations where the DC supply point is relatively high, a voltage stabilizing circuit is also required to ensure that the output DC voltage is more stable. Figure 9-2 Series voltage stabilizing power supply experimental circuit Figure 9-2 is a circuit diagram of a series voltage stabilizing power supply composed of discrete components. Its rectifier part is a single-phase bridge rectifier and ignition filter circuit. The voltage stabilizing part is a series voltage stabilizing circuit, which consists of an adjustment element (transistor T1); comparison amplifier T2, R7; sampling circuit, reference voltage R3, DW and overcurrent protection circuit T3 tube and resistors R4, R6, R6, etc. The entire voltage stabilizing circuit is a closed-loop system with voltage series negative feedback. Its voltage stabilization process is: when the grid voltage fluctuates or the load changes and causes the output DC voltage to change, the sampling circuit takes out a part of the output voltage and sends it to the comparison amplifier, and compares it with the reference voltage. The error signal generated is amplified by T2 and sent to the adjustment tube T1 to change its tube voltage drop to compensate for the change in the output voltage, thereby achieving the purpose of stabilizing the output voltage. Since the adjustment tube is connected in series with the load in the voltage stabilizing circuit, the current flowing through it is the same as the load current. When the output current is too large or a short circuit occurs, the adjustment tube will be damaged due to excessive current or high voltage, so the adjustment tube needs to be protected. In the circuit of Figure 9-2, transistors T3, R4, R6, and R6 form a current reduction protection circuit. This circuit design starts to play a protective role when IOP=1.2IO, resulting in a decrease in output current, a decrease in output current, and a decrease in output voltage. After troubleshooting, the circuit should be able to automatically resume normal operation. During debugging, if the protection takes effect in advance, the value of R6 should be reduced; if it takes effect later, the value of R6 should be increased. The main performance indicators of the voltage-stabilized power supply 1. Output voltage UO and output voltage adjustment range UO=R1+RW+R2 (UZ+UBE2) R2+RW`` Adjustment can change the output voltage Uo. 2. Maximum load current Icm 3. Output resistance Ro Output resistance Ro is defined as: when the input voltage Ur (voltage regulator circuit input) remains unchanged, the ratio of the output voltage change caused by the load change to the output current change, that is, Ro=△Uo/△Io|Ur=constant 4. Voltage regulation factor S (voltage regulation rate) Voltage regulation factor is defined as: when the load remains unchanged, the ratio of the relative change of the output voltage to the relative change of the input voltage, that is, S=△Uo/Uo|Rl=constant Since the grid voltage fluctuation +10% is often used as the limit condition in engineering, the relative change of the output voltage at this time △Uo/Uo is also used as a measurement indicator, which is called voltage regulation rate. 5. Ripple voltage Output ripple voltage refers to the effective value (or peak value) of the AC component contained in the output voltage under rated load conditions. III. Experimental equipment and devices 1. Adjustable power supply 2. Dual-trace oscilloscope 3. AC millivoltmeter 4. DC voltmeter 5. DC milliammeter 6. Slide-line variable resistor 200Ω 1A 7. Crystal triode 3DG6×2(9011×2), 3DG12×1(9013×1), crystal diode IN4007×4 voltage regulator 2CW53×1 variable resistor, capacitors IV. Experimental content 1. Rectification and filtering circuit test Figure 9-3 Rectification and filtering circuit Connect the experimental circuit according to Figure 9-3. Adjust the adjustable power supply to 14V as the input voltage U2 of the rectifier circuit. 1) Take Rl=240Ω, without adding filtering capacitor, measure the DC output voltage UL and ripple voltage Uo, and use an oscilloscope to observe the waveforms of U2 and UL, and record them in Table 9-1. 2) Take Rl=240Ω, C=470µf. Repeat the requirements of 1) and record them in Table 9-1. 3) Take Rl=120Ω, C=470µf. Repeat the requirements of 1) and record them in Table 9-1. Note 1. Every time you change the circuit, you must cut off the power supply. 2. When observing the output voltage waveform, do not change the position of the \"Y-axis sensitivity\" knob after adjusting it, otherwise you will not be able to compare the pulsation of each waveform.