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1、直流稳压电源/充电器的设计与制作实训指导书一、实训目的通过制作此电路,让学生了解电子产品的生产试制过程,训练学生的动手能力,培养工程实践观念。二、实训要求1、 认真分析电路图，说明每个元件的名称和作用。2、 对元件进行认真检测，熟悉检测方法。3、 绘制印刷电路板图，要求元件分布合理。4、 按照安装工艺安装元件。5、 调试电路使之达到设计指标。三、实训步骤1、 检测元件。2、 设计制作电路板。3、 元件安装焊接。4、 焊接连接导线。5、 电路进行自检和互检。6、 通电检查。7、 指标检测和调试。四、直流稳压电源/充电器电路简介本电路可将220v市电电压转换成36v直流稳压电源,可作为收音机等小型
2、电器的外接电源,并可对14节镍镉或镍氢电池进行恒流充电,性能优于市售一般直流电源及充电器,具有较高的性价比和可靠性,是一种用途广泛的实用电路。1. 主要性能指标(1).输入电压:AC:-220V输出电压(直流稳压):分三档(即: 3v. 4.5v .6v)（分立件式）,各档误差为 10%。输出电压为5V或6V（集成电路式：7805或7806）。(2).输出电流(直流): 额定值 150mA,最大300mA（分立件式）。输出电流为300500毫安（集成电路式，不加散热片）。.(3).过载.短路保护,故障消除后自动恢复。(4).充电稳定电流:60mA( 10%)可对14节5号镍铬电池充电,充电时间
3、1012小时。.2. 电路工作原理产品电原理图见附图（分立件式）所示。变压器T及二极管V1V4、电容C1构成典型桥式整流、电容滤波电路,后面电路若去掉R1及LED1,则是典型的串联稳压电路(参见模拟电子技术基础童诗白主编，高等教育出版社出版)。其中LED2兼做电源指示及稳压管作用，当流经该发光二极管的电流变化不大时其正向压降较为稳定（约为1.9V左右,但也会因发光管的规格不同而有所不同,对同一种LED则变化不大）,因此可作为低电压稳压管来使用。R2及LED1组成简单过载及短路保护电路,LED1兼做过载指示。输出过载(输出电流增大)时，R2上压降增大,当增大到一定数值后LED1导通,使调整管V5
4、、V6的基极电流不再增大,限制了输出电流的增加,起到限流保护作用。K1为输出电压选择开关,K2为输出电压极性变换开关。V8、V9、V10及其相应元器件组成三路完全相同的恒流源电路,以V8单元为例,LED3在该处兼做稳压及充电指示双重作用，V11可防止电池极性接错。通过电阻R8的电流(即输出电流)可近似的表示为：其中:I0输出电流；UbeT4的基极和发射极间的压降（约0.7V）；UZLED3上的正向压降，取1.9V。由公式可见I0主要取决于Uz的稳定性,而与负载无关,所以实现了恒流特性。由上式可知,改变R8即可调节输出电流,因此本产品也可改为大电流快速充电方式(但大电流充电影响电池寿命),或减小
5、电流即可对7号电池进行充电。当增大输出电流时可在V8的CE极之间并接一电阻(电阻值约数十欧)以减小V8的功耗。3、产品生产工艺印制板的制作本产品有A、B两块印制电路板，B板为成品板，A板作为实习自制板（也有成品板）。（1）.设计根据电原理图自行设计，设计原则及方法可参考实习教材。（2）.制做参见实习教材中印制板制作。印制板的安装（1）.元器件测试全部元器件安装前必须进行测试。（2）.印制电路板A的焊接,注意二极管、三极管、电解电容的极性。（3）.印制电路板B的焊接：a. 按电路中的实际位置，将开关K1、K2从元件面插入，且必须装到底。b. 发光二极管LED1LED5的焊接高度有一定要求，要求发
6、光管顶部距离印制板高度为13.514mm，保证让5个发光管露出机壳2mm左右，且排列整齐。要注意发光二极管的颜色和极性。也可先不焊LED,待LED插入B板后装入机壳调好位置后再焊接。c. 将15线排线的一端与印制板上的序号为115焊盘依次顺序焊接。排线的两端必须先进行镀锡处理后方可焊接，长度要适当。左右两边各5根线（即：15、1115）分别依次剪成均匀递减的形状。再将排线中的所有线段分开至两条水平虚线处，并将15根排线的两头剥去线皮约2mm3mm，然后把每个线头的多股线芯绞合后镀锡（不能有毛刺）。d. 焊接十字插头线CT2，注意：十字插头有白色标记的线必须焊在有X标记的焊盘上。焊接开关K2旁边
7、的短接线J9。（4）.以上步骤全部完成后，按图进行检查，正确无误后，待整机装接。4. 整机装配工艺(1) 装接电池夹的正极片和负极弹簧。a. 正极片凸面向下，将J1、J2、J3、J4、J5五根导线分别焊在正极片凹面焊接点上（正极片的焊点处应先镀锡）。b. 安装负极弹簧（即塔簧），在距塔簧第一圈起始点5mm处镀锡。分别将J6、J7、J8三根导线与塔簧焊接。（2）电源线连接把电源线CT1焊接至变压器交流220V输入端。注意：两接点用热缩套管绝缘，热缩套管上后须加热两端，使其收缩固定。（3）焊接A板与B 板以及变压器上的所有连线。a变压器副边引出线焊接至A板的T-1、T-2。b B板与A 板用15线
8、排线对号按顺序焊接。（4）焊接印制板B与电池片间的连线。将J1、J2、J3、J6、J7、J8分别焊接在B板的相应点上。（5）装机入壳上述安装完成后，检查安装的正确性和可靠性，然后按下述步骤插入机壳。a. 将焊好的正极片先插入机壳的正极片插槽内,然后将其弯曲90度。注:为防止电池片在使用中掉出,应注意焊线牢固,最好一次性插入机壳。b. 将塔簧插入槽内,焊点在上面.在插左右两个塔簧前应先将J4、J5两根线焊接在塔簧上后再插入相应的槽内。c. 将变压器副边引出线放入机壳的固定槽内。d. 用M2。5的自攻钉固定B板两端。5、检测调试 总装完毕，按原理图及工艺要求检查整机安装情况，着重检查电源线、变压器
9、连线、输出连线及A和B两块印制板的连线是否正确、可靠，连线与印制板相邻导线及焊点有无短路及其他缺陷。通电检测（1） 电压可调功能的检查：在十字头输出端测输出电压（注意电压表极性），所测电压应与面板指示相对应。 拨动开关K1，输出电压应相应变化（与面板标称值误差在 10%为正常），并记录该值。（2） 极性转换功能的检查：按面板所示开关K2位置，检查电源输出电压极性能否转换，应与面板所示位置相吻合。（3） 带负载能力的检查：用一个47/2W以上的电位器作为负载，接到直流电压输出端，串接万用表500mA档。调电位器使输出电流为额定值150mA；用连接线替下万用表，测此时输出电压（注意换成电压档）。将所测电压与（1）中所测值比较各档电压下降均应小于0。3V（4） 过载保护功能的检查：将万用表DC500mA挡串入电源负载回路，逐渐减小电位器阻值，面板指示灯A应逐渐变亮，电流逐渐增大到一定数时（大于500毫安）不再增大，则保护电路起作用。当增大阻值后A指示等熄灭，恢复正常供电。注意：过载时间不可过长，以免烧坏电位器。（5） 充电功能的检测：用万用表DC250mA（或数字表200mA档）作为充电负载代替被充电电池，LED3LED5应按面板指示位置相应点亮，电流值应为60mA（误差为 10%），注意表笔不可接反，也不得接错位置，否则没有电流
