[实用新型]一种电子式标准电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验教学仪器，具体涉及一种电子式标准电池。

背景技术

标准电池的输出电动势约为1.0186V，由于稳定性好，噪声小，在大学物理实验教学上一直作为电压基准被用于多项电学实验项目中。但由于它属于一次性电源(化学原电池)，抗震性能差，携带十分不便，且易受光源和热辐射的影响，其容许通过的电流小于1μA，常有标准电池因短路或输出电流过大而造成的暂时无法使用甚至完全报废。另外，由于标准电池不能进行维修，单价较高，因而直接影响了实验教学的正常进行。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是设计一种电子式标准电池。

解决上述技术问题采用的技术方案是：本电子式标准电池由降压电路、整流滤波电路、稳压电路和分压电路组成。所述降压电路将交流220V降为12V输出，经整流滤波电路后输出脉动直流电，通过稳压电路中的集成块U1输出12V直流电，然后通过集成块U2和U3输出基准电压6.95V，该基准电压进一步通过分压电路得到所需电压1.0186V。

所述的降压电路由变压器T1构成，参数为220V/12V、2W。

所述的整流滤波电路由硅整流二极管VD1～VD4和滤波电容C1组成，所用二极管为1N4007，所用电容为电解电容，型号为220uF/25V。

所述的稳压电路由集成块U1、U2和U3组成，分别为LM7812、LM317和LM399。

所述的分压电路由电阻R2和R3组成，R2和R3采用同型号、同规格的锰铜电阻丝紧密绕制而成，并进行老化处理。

本实用新型的有益效果是：电路简单、微功耗、输出电压准确稳定；当输出短路或输入、输出电流过大时，不会被损坏，当外电路恢复正常后电子式标准电池也能及时恢复标准电压输出，确保实验能够继续顺利进行。同时本电子式标准电池体积小、方便实用，完全能够满足实验教学需求，应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1，本电子式标准电池由降压电路1、整流滤波电路2、稳压电路3和分压电路4组成。所述降压电路1将交流220V降为12V输出，经整流滤波电路2后输出脉动直流电，通过稳压电路3中的集成块U1输出12V直流电，然后通过集成块U2和U3输出基准电压6.95V，该基准电压进一步通过分压电路4得到所需电压1.0186V。

所述的降压电路1由变压器T1构成，参数为220V/12V、2W。

所述的整流滤波电路2由硅整流二极管VD1～VD4和滤波电容C1组成，所用二极管为1N4007，所用电容为电解电容，型号为220uF/25V。

所述的稳压电路3由集成块U1、U2和U3组成，分别为LM7812、LM317和LM399。整流滤波电路2输出的脉动直流电由LM7812进行初步稳压，再经LM317进行恒流，使得电路中在LM399及其并联分压电路上形成约为6.95V的电压降(基准电压)。电路中LM399是一个高精度、低漂移、低噪声的基准电压元件，其温度漂移为0.0002％·℃^-1，工作电流范围在0.5～10mA之间，时间稳定性为0.002％·kh^-1，工作温度范围在0～70℃之间，内含温度稳定化电路，是本电子式标准电池的核心元件。LM399的基准电压实际由内表面齐纳管的稳定电压V_Z(6.3V)和硅三极管的V_BE(0.65V)叠加而成，故输出基准电压V_σ=V_Z+V_BE=6.3V+0.65V=6.95V。

所述的分压电路4由电阻R2和R3组成，R2和R3采用同型号、同规格的锰铜电阻丝紧密绕制而成，并进行老化处理，保证两分压电阻的温度系数相同，这样输出电压将不受温度变化影响。绕制过程中精确调节R2和R3，使输出电压为1.0186V，调试完毕后即可正常使用。同时，当实验过程中外电路达到补偿状态时，电子式标准电池没有电流的输入和输出，因而不影响R2和R3的分压比。