專利名稱：一種直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，更具體地說(shuō)，它屬于大專院校物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
直流穩(wěn)壓電源廣泛應(yīng)用于電子、電氣、工業(yè)制造、家用電器、自動(dòng)化控制、通信等行業(yè)。直流穩(wěn)壓電源的特性研究與設(shè)計(jì)是國(guó)內(nèi)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必修課目之一，目前該課目的教學(xué)模式基本上是教師進(jìn)行電路理論分析一實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)電路需用的元器件一學(xué)生搭建實(shí)際電路一測(cè)量。該模式的缺點(diǎn)是搭建電路時(shí)變壓器供電為220V交流電且不封閉，不安全；提供的元件器散件或已焊接好元器件的線路板其規(guī)格固定，不但容易造成搭建的電路可靠性差而且搭建后的電路單一，測(cè)量結(jié)果相同，無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br> 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種實(shí)驗(yàn)原理直觀、清楚，使用安全、可靠方便并能提高學(xué)生創(chuàng)新及設(shè)計(jì)能力的直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，包括機(jī)箱，機(jī)箱內(nèi)安裝有電源變壓器，所述機(jī)箱表面的操作面板上區(qū)分有穩(wěn)壓器區(qū)塊、穩(wěn)壓電源負(fù)載區(qū)塊、電壓調(diào)節(jié)區(qū)塊、整流后電流負(fù)載區(qū)塊、濾波區(qū)塊、整流區(qū)塊和電源區(qū)塊，各功能區(qū)塊相對(duì)應(yīng)地設(shè)有連接插座；所述連接插座與所述電源變壓器的次級(jí)線圈相連。作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，除所述電源區(qū)塊外，其它功能區(qū)塊的連接插座的下方焊裝有相對(duì)應(yīng)的元器件。本實(shí)用新型的直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)在一只密封機(jī)箱內(nèi)安裝供實(shí)驗(yàn)電路，用變壓器其初級(jí)連接于機(jī)箱上的電源插座供接入220V市電；機(jī)箱上方安裝一面板，面板上安裝有連接插座，通過(guò)導(dǎo)線將各元器件連接構(gòu)成可調(diào)直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)電路，輔以示波器、萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量及其特性研究；在面板的表面印制了根據(jù)電原理圖布局的相關(guān)圖形、字符及部件組成的示意區(qū)塊，在面板的底面焊裝相關(guān)的元器件。這里連接插座的作用有二個(gè)當(dāng)面板底部已裝有相關(guān)的元器件時(shí)，連接插座作電路連接導(dǎo)線插入及測(cè)試儀表測(cè)量點(diǎn)用；當(dāng)面板底部沒(méi)有安裝相關(guān)的元器件時(shí)，連接插座可插入根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要自行選擇的各種元器件模塊及連接導(dǎo)線和測(cè)試儀表測(cè)量點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果1、利用本裝置在實(shí)驗(yàn)時(shí)，不直接接觸到220V市電，安全可靠；2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，型式多樣，不但提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)意識(shí)。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1機(jī)箱、2面板、3連接插座、4穩(wěn)壓器區(qū)塊、5穩(wěn)壓電源負(fù)載區(qū)塊、6電壓調(diào)節(jié)區(qū)塊、7整流后電流負(fù)載區(qū)塊、8濾波區(qū)塊、9整流區(qū)塊、10電源區(qū)塊圖2是本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)一用圖。圖3是本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)二用圖。圖4是本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)三用圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1中，所述機(jī)箱I上固定有面板2，面板2安裝有連接插座3、其表面印制有穩(wěn)壓器區(qū)塊4、穩(wěn)壓電源負(fù)載區(qū)塊5、電壓調(diào)節(jié)區(qū)塊6、整流后電壓負(fù)載區(qū)塊7、濾波區(qū)塊8、整流區(qū)塊9、電源區(qū)塊10及其它圖形字符。所述穩(wěn)壓器區(qū)塊4所示的LM317穩(wěn)壓器、D5、D6 二極管、札電阻器組件、所述的穩(wěn)壓電源負(fù)載區(qū)塊5所示的RL3、RL4 二只不同阻值的負(fù)載電阻器、所述的整流后電流負(fù)載區(qū)塊7所示的RLpRL2 二只不同阻值的負(fù)載電阻器、所述的濾波區(qū)塊8所示的Cla、Clb、Cle三只電容器和一只L電感器、所述的整流區(qū)塊9所示的Dp D2, D3、D4四只二極管、均安裝于面板2底面相應(yīng)的連接插座3上。所述的電壓調(diào)節(jié)區(qū)塊6所示的Rw是一只安裝在面板2上電位器。所述的電源區(qū)塊10所示的變壓器及PTC短路保護(hù)組件安裝在機(jī)箱I內(nèi)部，變壓器初級(jí)連接于機(jī)箱I上的電源插座，變壓器三組次級(jí)連接于面板2底面相應(yīng)的連接插座3上。根據(jù)圖1所示的10個(gè)區(qū)塊及面板2表面幾個(gè)未列入?yún)^(qū)塊的元器件已完整地構(gòu)成直流可調(diào)穩(wěn)壓電源所需的全部組件，再加以導(dǎo)線連接，即可完成直流可調(diào)穩(wěn)壓電源實(shí)際電路。根據(jù)圖1所示，該實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式是除了電壓調(diào)節(jié)區(qū)塊6、電源區(qū)塊10夕卜，其余幾個(gè)區(qū)塊及未列入?yún)^(qū)塊的元器件不必要在面板2底面焊裝，均可以根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要以模塊形式直接插入面板2上安裝的相應(yīng)連接插座3中，再加以導(dǎo)線連接，即可完成直流可調(diào)穩(wěn)壓電源實(shí)際電路。結(jié)合圖1與圖2、圖3、圖4，本實(shí)用新型的具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以如下實(shí)驗(yàn)一整流電路是組成直流穩(wěn)壓電源的電路之一，圖2中，圖2 (a)為單相半波整流電路、圖2(b)為單相全波整流電路、圖2 (c)為橋式整流電路，這三種電路在本實(shí)用新型通過(guò)導(dǎo)線連接能方便地實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生了解利用二極管單向?qū)ǖ奶匦詫⒔涣麟娹D(zhuǎn)變成直流電，并通過(guò)示波器觀察及萬(wàn)用表測(cè)量掌握不同整流電路的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)二經(jīng)過(guò)整流后的直流電幅值變化很大，因此在直流穩(wěn)壓電源的電路中必須加入濾波電路，圖3中，圖3 (a)為RC濾波電路、圖3 (b)為L(zhǎng)C濾波電路、圖3 (c)為RC- Ji濾波電路、圖3(d) SLC-Ji濾波電路，學(xué)生通過(guò)本實(shí)用新型搭建不同的濾波電路進(jìn)行比較及分析其輸出電壓和脈動(dòng)系數(shù)等基本參數(shù)，并為下一步組裝完整的直流穩(wěn)壓電源電路選擇合適的濾波電路。實(shí)驗(yàn)三圖4(a)為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的基本電路，學(xué)生在本實(shí)用新型利用導(dǎo)線連接即可實(shí)現(xiàn)，并可通過(guò)改變整流后電流負(fù)載區(qū)塊7所示的RLpRL2、穩(wěn)壓電源負(fù)載區(qū)塊5所示的RL3、RL4,測(cè)量輸出電壓的變化情況。圖4(b)為固定電壓輸出的直流穩(wěn)壓電源基本電路，它是在本實(shí)用新型采用另一種實(shí)施方式即除了電源區(qū)塊10外，其它元器件用模塊形式插入面板2上的連接插座3，再用導(dǎo)線連接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)電路，并選擇合適的穩(wěn)壓器及配用的元器件。最后，還要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型還可以有許多變形，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，包括機(jī)箱(1)，機(jī)箱(I)內(nèi)安裝有電源變壓器，其特征在于，所述機(jī)箱(I)表面的操作面板(2)上區(qū)分有穩(wěn)壓器區(qū)塊(4)、穩(wěn)壓電源負(fù)載區(qū)塊(5)、電壓調(diào)節(jié)區(qū)塊(6)、整流后電流負(fù)載區(qū)塊(7)、濾波區(qū)塊(8)、整流區(qū)塊(9)和電源區(qū)塊(10)，各功能區(qū)塊相對(duì)應(yīng)地設(shè)有連接插座(3);所述連接插座(3)與所述電源變壓器的次級(jí)線圈相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，除所述電源區(qū)塊(10)外，其它功能區(qū)塊的連接插座(3)的下方焊裝有相對(duì)應(yīng)的元器件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，旨在提供一種直流穩(wěn)壓電源特性研究與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，包括機(jī)箱，機(jī)箱內(nèi)安裝有電源變壓器，機(jī)箱表面的操作面板上區(qū)分有穩(wěn)壓器區(qū)塊、穩(wěn)壓電源負(fù)載區(qū)塊、電壓調(diào)節(jié)區(qū)塊、整流后電流負(fù)載區(qū)塊、濾波區(qū)塊、整流區(qū)塊和電源區(qū)塊，各功能區(qū)塊相對(duì)應(yīng)地設(shè)有連接插座；連接插座與電源變壓器的次級(jí)線圈相連。連接插座可插入根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要自行選擇的各種元器件模塊及連接導(dǎo)線和測(cè)試儀表測(cè)量點(diǎn)，或者除電源區(qū)塊外，其它功能區(qū)塊的連接插座的下方通過(guò)焊裝相對(duì)應(yīng)的元器件，將連接插座作電路連接導(dǎo)線插入及測(cè)試儀表測(cè)量點(diǎn)使用。本實(shí)用新型安全可靠，而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，型式多樣，可提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202904975SQ20122063980
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者黃瑞強(qiáng), 鄒文強(qiáng), 樂(lè)培界 申請(qǐng)人:江西理工大學(xué)