一種直流穩壓電源特性研究與設計實驗裝置的製作方法
2023-06-16 10:42:46 2
專利名稱：一種直流穩壓電源特性研究與設計實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於教學實驗裝置，更具體地說，它屬於大專院校物理實驗中進行直流穩壓電源特性研究與設計的實驗裝置。
背景技術：
直流穩壓電源廣泛應用於電子、電氣、工業製造、家用電器、自動化控制、通信等行業。直流穩壓電源的特性研究與設計是國內高校物理實驗教學必修課目之一，目前該課目的教學模式基本上是教師進行電路理論分析一實驗室準備實驗電路需用的元器件一學生搭建實際電路一測量。該模式的缺點是搭建電路時變壓器供電為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格固定，不但容易造成搭建的電路可靠性差而且搭建後的電路單一，測量結果相同，無法達到培養學生創新性、設計性的實驗目的。
發明內容本實用新型克服了現有技術中的不足，提供一種實驗原理直觀、清楚，使用安全、可靠方便並能提高學生創新及設計能力的直流穩壓電源特性研究與設計的教學實驗裝置。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為一種直流穩壓電源特性研究與設計實驗裝置，包括機箱，機箱內安裝有電源變壓器，所述機箱表面的操作面板上區分有穩壓器區塊、穩壓電源負載區塊、電壓調節區塊、整流後電流負載區塊、濾波區塊、整流區塊和電源區塊，各功能區塊相對應地設有連接插座；所述連接插座與所述電源變壓器的次級線圈相連。作為本實用新型的一種改進，除所述電源區塊外，其它功能區塊的連接插座的下方焊裝有相對應的元器件。本實用新型的直流穩壓電源特性研究與設計實驗裝置通過在一隻密封機箱內安裝供實驗電路，用變壓器其初級連接於機箱上的電源插座供接入220V市電；機箱上方安裝一面板，面板上安裝有連接插座，通過導線將各元器件連接構成可調直流穩壓電源實驗電路，輔以示波器、萬用表進行測量及其特性研究；在面板的表面印製了根據電原理圖布局的相關圖形、字符及部件組成的示意區塊，在面板的底面焊裝相關的元器件。這裡連接插座的作用有二個當面板底部已裝有相關的元器件時，連接插座作電路連接導線插入及測試儀表測量點用；當面板底部沒有安裝相關的元器件時，連接插座可插入根據電路設計需要自行選擇的各種元器件模塊及連接導線和測試儀表測量點。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果1、利用本裝置在實驗時，不直接接觸到220V市電，安全可靠；2、實驗內容豐富，型式多樣，不但提高了學生的動手能力，也培養了學生的創新和設計意識。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中1機箱、2面板、3連接插座、4穩壓器區塊、5穩壓電源負載區塊、6電壓調節區塊、7整流後電流負載區塊、8濾波區塊、9整流區塊、10電源區塊圖2是本實用新型的實驗一用圖。圖3是本實用新型的實驗二用圖。圖4是本實用新型的實驗三用圖。
具體實施方式
以下結合附圖與實施方式對本實用新型作進一步詳細描述圖1中，所述機箱I上固定有面板2，面板2安裝有連接插座3、其表面印製有穩壓器區塊4、穩壓電源負載區塊5、電壓調節區塊6、整流後電壓負載區塊7、濾波區塊8、整流區塊9、電源區塊10及其它圖形字符。所述穩壓器區塊4所示的LM317穩壓器、D5、D6 二極體、札電阻器組件、所述的穩壓電源負載區塊5所示的RL3、RL4 二隻不同阻值的負載電阻器、所述的整流後電流負載區塊7所示的RLpRL2 二隻不同阻值的負載電阻器、所述的濾波區塊8所示的Cla、Clb、Cle三隻電容器和一隻L電感器、所述的整流區塊9所示的Dp D2, D3、D4四隻二極體、均安裝於面板2底面相應的連接插座3上。所述的電壓調節區塊6所示的Rw是一隻安裝在面板2上電位器。所述的電源區塊10所示的變壓器及PTC短路保護組件安裝在機箱I內部，變壓器初級連接於機箱I上的電源插座，變壓器三組次級連接於面板2底面相應的連接插座3上。根據圖1所示的10個區塊及面板2表面幾個未列入區塊的元器件已完整地構成直流可調穩壓電源所需的全部組件，再加以導線連接，即可完成直流可調穩壓電源實際電路。根據圖1所示，該實用新型的另一種實施方式是除了電壓調節區塊6、電源區塊10夕卜，其餘幾個區塊及未列入區塊的元器件不必要在面板2底面焊裝，均可以根據電路設計需要以模塊形式直接插入面板2上安裝的相應連接插座3中，再加以導線連接，即可完成直流可調穩壓電源實際電路。結合圖1與圖2、圖3、圖4，本實用新型的具體實驗過程可以如下實驗一整流電路是組成直流穩壓電源的電路之一，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，這三種電路在本實用新型通過導線連接能方便地實現，使學生了解利用二極體單向導通的特性將交流電轉變成直流電，並通過示波器觀察及萬用表測量掌握不同整流電路的特點。實驗二經過整流後的直流電幅值變化很大，因此在直流穩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LC濾波電路、圖3 (c)為RC- Ji濾波電路、圖3(d) SLC-Ji濾波電路，學生通過本實用新型搭建不同的濾波電路進行比較及分析其輸出電壓和脈動係數等基本參數，並為下一步組裝完整的直流穩壓電源電路選擇合適的濾波電路。實驗三圖4(a)為可調直流穩壓電源的基本電路，學生在本實用新型利用導線連接即可實現，並可通過改變整流後電流負載區塊7所示的RLpRL2、穩壓電源負載區塊5所示的RL3、RL4,測量輸出電壓的變化情況。圖4(b)為固定電壓輸出的直流穩壓電源基本電路，它是在本實用新型採用另一種實施方式即除了電源區塊10外，其它元器件用模塊形式插入面板2上的連接插座3，再用導線連接的方法來實現，學生可自行設計電路，並選擇合適的穩壓器及配用的元器件。最後，還要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種直流穩壓電源特性研究與設計實驗裝置，包括機箱(1)，機箱(I)內安裝有電源變壓器，其特徵在於，所述機箱(I)表面的操作面板(2)上區分有穩壓器區塊(4)、穩壓電源負載區塊(5)、電壓調節區塊(6)、整流後電流負載區塊(7)、濾波區塊(8)、整流區塊(9)和電源區塊(10)，各功能區塊相對應地設有連接插座(3);所述連接插座(3)與所述電源變壓器的次級線圈相連。
2.根據權利要求1所述的直流穩壓電源特性研究與設計實驗裝置，其特徵在於，除所述電源區塊(10)外，其它功能區塊的連接插座(3)的下方焊裝有相對應的元器件。
專利摘要本實用新型涉及教學實驗裝置，旨在提供一種直流穩壓電源特性研究與設計實驗裝置，包括機箱，機箱內安裝有電源變壓器，機箱表面的操作面板上區分有穩壓器區塊、穩壓電源負載區塊、電壓調節區塊、整流後電流負載區塊、濾波區塊、整流區塊和電源區塊，各功能區塊相對應地設有連接插座；連接插座與電源變壓器的次級線圈相連。連接插座可插入根據電路設計需要自行選擇的各種元器件模塊及連接導線和測試儀表測量點，或者除電源區塊外，其它功能區塊的連接插座的下方通過焊裝相對應的元器件，將連接插座作電路連接導線插入及測試儀表測量點使用。本實用新型安全可靠，而且實驗內容豐富，型式多樣，可提高學生的創新設計能力。
文檔編號G09B23/18GK202904975SQ20122063980
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者黃瑞強, 鄒文強, 樂培界 申請人:江西理工大學