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第2章 常用仪器的使用
2.1 直流稳压电源
2.1.1 直流稳压电源功能
高校实验室的直流稳压电源一般是将工频正弦交流电经过降压、整流、滤波和稳压变成直流电源的设备。电源在电子测量中给电子电路提供能量,直流电源的输出电压的稳定度直接影响到被测电路的性能和测量误差的大小,如果输出电压不稳定,可能导致电子电路无法正常工作,所以它在电网电压或负载变化时,能使输出电压保持不变。在向负载提供功率输出时,可近似看作一个理想电压源,输出内阻接近于零,同时大部分的直流稳压电源的输出电压可调。
直流稳压电源种类繁多,但工作原理大同小异。下面介绍一种型号为XJ17232的双路可调直流稳压电源。图2-1所示为它的面板图,它可输出两路独立的可调电源,两路电源可串联、并联使用,输出有过载限流保护。
下面介绍直流稳压电源的面板排列图及功能。
“1”电源开关按钮:控制电源通断,按入为“开”,弹出为“关”。
“2”从路输出负端接线柱:输出电源的负极。
“3”机壳接地接线柱:与机壳和大地相连。
“4”从路输出正端接线柱:输出电源的正极。
“5”主路输出负端接线柱:输出电源的负极。
“6”机壳接地接线柱:与机壳和大地相连。
“7”主路输出正端接线柱:输出电源的正极。
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图2-1 直流稳压电源面板
“8”主路电压控制旋钮:用于调节主路输出电压大小,当电源置于串联或并联运行时,同时调节从路输出电压大小。
“9”从路电流控制旋钮:用于调节从路最大输出电流,当外负载电流超过设定值时将被限制,电源置于并联运行时不起作用。
“10”从路电压控制旋钮:用于调节从路输出电压大小,当电源置于串联或并联运行时不起作用。
“11”二路电源控制旋钮:用于二路电源之间“独立”“串联”“并联”控制。
“12”从路电表指示选择开关:选择指示从路电压或电流。
“13”主路电表指示选择开关:选择指示主路电压或电流。
“14”二路电源控制旋钮:用于二路电源之间“独立”“串联”“并联”控制。
“15”从路电表显示:指示从路电源输出的电压或电流。
“16”主路电表显示:指示主路电源输出的电压或电流。
“17”从路稳流状态指示灯显示:当该灯亮时,表示从路电源输出处于稳流状态。
“18”从路稳压状态指示灯显示:当该灯亮时,表示从路电源输出处于稳压状态。
“19”主路稳压状态指示灯显示:当该灯亮时,表示主路电源输出处于稳压状态。
“20”主路稳流状态指示灯显示:当该灯亮时,表示主路电源输出处于稳流状态。
“21”主路电流控制旋钮:用于调节主路最大输出电流,当外负载电流超过设定值时将被限制,电源置于并联运行,同时调节从路输出电流大小。
2.1.2 直流稳压电源指标
(1)输入电压:220V,50/60Hz。
(2)主、从路的额定输出电压:0~30V。
(3)主、从路的额定输出电流:0~3A。
(4)主、从路保护:电流限制及极性反向保护。
(5)固定输出短路保护:具有输出限制及短路保护功能。
2.1.3 直流稳压电源使用方法
直流稳压电源主要是给负载输出一定幅值的电压和电流,它有两路输出,这两路电源可独立使用,也可串联组合输出。下面分别说说如何独立输出两路15V和组合输出±15V电压的步骤,如图2-2和图2-3所示。
其中,“11”和“14”两个按钮均有“弹出”和“按下
”两种状态,它们组合有“独立”“串联”“并联”3种电压输出方式,如图2-4所示。
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图2-2 独立输出15V电源
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图2-3 组合输出±15V电源
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图2-4 电源输出方式
(1)给负载提供输出两路独立的15V的电压,输出电流为最大,即3A。操作步骤如下所述。
①按下电源开关“POWER”,此时电源指示灯亮。
② 此时电源输出为“方式一:独立状态”,按钮“11”和“14”均处于弹出状态,此时主路和从路输出相互隔离,可分别独立作为稳压电源使用。
③将电流输出“9”和“21”顺时针调满,再分别调节主从的电压旋钮“10”“8”至15V即可,顺时针转动,输出电压增大,反之输出电压减小。此时主从电表显屏“15”和“16”显示数值为15,电源指示灯“19”和“18”灯应亮,表示输出电压处于稳压状态。
(2)输出两路±15V的电压,输出电流调节为最大3A。操作步骤如下所述。
①按下电源开关“POWER”,此时电源指示灯亮。
②此时电源输出为“方式三:串联”,按钮“11”处于按下状态,按钮“14”处于弹出状态,此时主路和从路输出相互串联,从路电压大小跟随主路电压大小的变化而变化。
③将电流输出“9”和“21”顺时针调满,只需调节主路的电压旋钮“10”至15V即可,顺时针转动旋钮,输出电压增大,反之输出电压减小,此时从路的电压会随着主路的电压变化而变化。调节至主从电表显屏“15”和“16”均显示数值为15V即可,电源指示灯“19”和“18”灯应亮,表示输出电压处于稳压状态。
此时最大输出电压可至30V,即两者电压之和,如果取中间点为地,则输出为±15V的电压,如图2-3所示。
注意
在串联运用时,必须将“4”和“5”在外部可靠短接,否则在功率输出时,电流将流过电源内部一个开关触点,将可能引起开关损坏。且当从路电源进入限流状态时,从路电压将不跟踪主路电压。
提示
①接上负载后,如发现输出电压偏低或为零,说明有超载或者短路现象,应立即切断电源,排除故障后再使用。
②稳压电源使用时必须正确与市电电源相连,并确保机壳有良好的接地。
③使用环境温度应不高于40℃,湿度不大于90%。