一種教學用變頻電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電源實驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種教學用多用途變頻電源。
【背景技術(shù)】
[0002]實驗是物理教學的內(nèi)容、方法和手段，學生通過觀看實驗現(xiàn)象，理解實驗原理，更好地掌握物理規(guī)律和科學知識。中學物理選修教材3-2中，有一章節(jié)講述電感和電容對交變電流的影響，在講到電感對交變電流的阻礙作用時，用一組實驗對比證明，在直流電路中，當電壓一定時，影響電流強弱的是電阻，但在交流電路中，電感對交變電流是有阻礙作用的，阻礙作用的大小用感抗來表示，實驗和理論分析都表明，線圈的自感系數(shù)越大，交流的頻率越高，電感對交流的阻礙作用就越大，也就是說，線圈的感抗就越大。交流的頻率越高，電感對交流的阻礙作用就越大沒有用實驗來證明?，F(xiàn)有中學物理教學儀器目錄中沒有相應儀器設備，而市場上有許多高檔、價格昂貴的變頻電源，但沒有一款適合中學物理教學的變頻電源。
[0003]為此，發(fā)明人利用當今科技發(fā)展的新技術(shù)新材料，改變傳統(tǒng)相關(guān)實驗，精心設計制作了一款小巧、價廉、便攜變頻多用途電源，利用這套裝置，能夠有效的彌補實驗中的不足之處，特別是能夠演示改變頻率后電感和電容對交變電流的影響，提高物理教學效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:克服現(xiàn)有物理教學電源的缺陷，填補中學物理教學變頻電源空白，設計一款小巧、價廉、便攜變頻多用途電源，提高物理教學效果。
[0005]技術(shù)方案:一種教學用變頻電源，包括電源控制電路模塊101、可改變頻率的多種信號發(fā)生電路模塊102、信號放大電路模塊103、直流電壓連續(xù)可調(diào)電路模塊104，所述電源控制電路模塊101控制整個變頻電源的開關(guān)以及過載保護；所述可改變頻率的多種信號發(fā)生電路模塊102與信號放大電路模塊103連接；所述直流電壓連續(xù)可調(diào)電路模塊104提供連續(xù)可調(diào)直流輸出電壓。
[0006]所述電源控制電路模塊101包括開鍵ON、關(guān)鍵OFF，兩個干簧管J1、J2，兩組線圈L1、L2和兩個三極管T 1、T2以及電阻、電容，組成一個過載保護電路；當開鍵ON按下，電源接通，繼電器工作，常開觸點閉合(自鎖)，當松開開鍵ON時電路仍然正常工作；本電源設計輸出電流2k,當電流超過2A時，流過線圈的電流所產(chǎn)生的磁場將干簧管丄或J 2閉合導通，導致三極管T1, T2導通，從而繼電器兩端短路，停止工作，常開觸點分離，電源斷開從而達到自動保護電源的目的；當按下關(guān)鍵OFF時，電源關(guān)閉；
[0007]所述可改變頻率的多種信號發(fā)生電路模塊102，包括穩(wěn)壓器IC2、單片函數(shù)發(fā)生器IC3,電阻、電容以及第二精密電位器RP2;所述穩(wěn)壓器IC 2主要是為單片函數(shù)發(fā)生器IC 3提供穩(wěn)定的電壓，減少頻率的漂移；所述單片函數(shù)發(fā)生器IC3是一個只要少量外圍元器件就能產(chǎn)生高精度正弦波，三角波，方波，鋸齒波和脈沖波的單片集成電路，它有兩種工作方式，即輸出函數(shù)信號的頻率調(diào)節(jié)電壓可以由內(nèi)部提供，也可以由外部供給；在由外部供給時，通過1KΩ的第二精密電位器RP2及外圍元器件，可以控制輸入端8的電壓調(diào)節(jié)范圍由2/3VCC到Vcc，從而達到改變頻率目的；由輸出端2、3、9分別輸出頻率可以連續(xù)可調(diào)的正弦波，三角波，方波信號；
[0008]所述信號放大電路模塊103，與所述可改變頻率的多種信號發(fā)生電路模塊102連接，包括集成電路板IC4、第五精密電位器RP5^f從所述可改變頻率的多種信號發(fā)生電路模塊102獲得的變頻信號(正弦波)輸入到集成電路板1(；中進行功率放大，輸出電壓的大小是由輸入信號的強弱決定的，也就是說只要改變所述第五精密電位器RP5和所述第二精密電位器RP2的大小就可以獲得大小頻率高低連續(xù)可調(diào)的輸出電壓了 ；該電路設計的輸出電壓為交流0-30V，電流2A，頻率1-1OKHz ；
[0009]所述直流電壓連續(xù)可調(diào)電路模塊104，包括穩(wěn)壓集成電路板IC1、第六精密電位器1^6及外圍元器件，所述IC 端可調(diào)穩(wěn)壓，只要改變第六精密電位器RP 6的大小，就能獲得1.25-30V的直流輸出電壓；為了獲得較大的電流輸出，可將2塊穩(wěn)壓集成電路板IC1并聯(lián)，輸出電流達到2-3A。
[0010]所述教學用變頻電源既可以當普通的交直流電源使用，也可以當作交流變頻電源使用，還可以作為低頻信號源使用。它能輸出1-1OKHz (還可以設計得更高)的正弦波，三角波，方波。
[0011]本實用新型的有益效果:本實用新型通過自制交流變頻電源，彌補現(xiàn)有設施的不足，通過實驗直觀、有效的展示了電感和電容對交變電流的影響，特別是改變交流頻率時電感和電容對交變電流影響，充分提高了物理教學效果。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型變頻電源模塊組成示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述。
[0014]如圖1，一種教學用變頻電源，包括電源控制電路模塊101、可改變頻率的多種信號發(fā)生電路模塊102、信號放大電路模塊103、直流電壓連續(xù)可調(diào)電路模塊104，所述電源控制電路模塊101控制整個變頻電源的開關(guān)以及過載保護；所述可改變頻率的多種信號發(fā)生電路模塊102與信號放大電路模塊103連接；所述直流電壓連續(xù)可調(diào)電路模塊104提供連續(xù)可調(diào)直流電壓輸出。
[0015]所述電源控制電路模塊101包括開鍵ON、關(guān)鍵OFF，兩個干簧管J1、J2，兩組線圈L1、L2和兩個三極管T 1、T2以及電阻、電容，組成一個過載保護電路；當開鍵ON按下，電源接通，繼電器工作，常開觸點閉合(自鎖)，當松開開鍵ON時電路仍然正常工作；本電源設計輸出電流2k,當電流超過2A時，流過線圈的電流所產(chǎn)生的磁場將干簧管1或J 2閉合導通，導致線圈T1, T2導通，從而繼電器兩端短路，停止工作，常開觸點分離，電源斷開從而達到自動保護電源的目的；當按下關(guān)鍵OFF時，電源關(guān)閉；
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