模拟电子技术基础 2篇 7章2.ppt
2.7.4 整流、滤波和稳压电路,电子电路都要有直流电源供电，该直流电源一般通过交流电变换而来（AC/DC）。,交流电变换成直流电需要下图所示的三个环节。,交流/脉动直流,脉动/平滑直流,在一定电流下，输出电压恒定,整流,滤波,稳压,交流输入,直流输出,整流电路的任务是利用二极管的单向 导电性，把正、负交变的50Hz电网电压 变成单方向脉动的直流电压。,全波桥式整流电路,全波桥式整流电路输出波形,一、整流与滤波电路,整流电路只是将交流电变换为单方向的脉动电压和电流，由于后者含有较大的交流成分，通常还需要在整流电路的输出端接入滤波电路，以滤除交流分量，从而得到平滑的直流电压。,单相桥式整流电容滤波电路,1.开关S断开时(不接负载RL）,整流后的电压对电容充电，电容两端电压最终为变压器付边的最大值 。,整流后电容滤波,2.开关S闭合，即为电容滤波电阻负载，当变压器付边电压大于电容上电压时 ，电容充电，输出电压升高，当 时电容放电，输出下降。,如此充电快，放电慢的不断反复，在负载上将得到比较平滑的输出电压。当负载电阻越,大时，放电越慢，纹波电压越小，负载电阻小时，放电快，纹波大，而且输出电压低。为此有三种情况下的输出电压估算值；,电容滤波，负载开路时, 无电容滤波，电阻负载时,输出电压平均值为：,电容滤波，电阻负载时通常用下式进行 估算,通常按,(二极管最大允许反向电压),(二极管最大整流电流),为确保二极管安全工作，要求:,不同电子设备要求其电源电压的平滑程度不同，为此可采用不同的滤波电路。常见的有电容滤波、电感滤波和复式滤波电路(两个或两个以上滤波元件组成)。,电容滤波器,电感滤波器,L型滤波器,LC-型滤波器,RC-型滤波器,负载特性曲线,二、线性串联型稳压电路,整流滤波后的电压是不稳压的，在电网电压或负载变化时，该电压都会产生变化，而且纹波电压又大。所以，整流滤波后，还须经过稳压电路，才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。,稳压电路,1.稳压电路（电源）的主要性能指标,输出的稳定电压值VO，最大输出电流Imax，输出纹波电压v，,稳压输入VI,稳压系数（电压调整率）,该值越小,稳定性越好（ ）,输出电阻（内阻）,内阻越小越好,2.串联型稳压电路的基本结构,基本思路：,串联型,串联反馈式稳压电源,用运放作放大环节的反馈式串联型稳压电源,当输入电压 改变时，能自动调节 电压的大小，使输出电压 保持恒定。例如：,VI,串联型稳压电路基本结构,VO,经取样和放大电路后,IB,VCE,VO,VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。,电路也可以改画成以下形式，以便看图方便。,如把串联稳压电路看作反馈放大器(输入为VI，输出为VO)，则这种电路属于电压串联负反馈 。,在深度负反馈条件下,这种稳压电路的主回路由调整管T与负载相串联构成，且T工作在线性状态，故称为线性串联式稳压电路。,输出电压VO=VI-VCE，其变化量由反馈网络取样，并经放大电路(A)放大后去控制调整管T的基极电压，从而改变调整管T的VCE大小。,当输入电压VI增加(或负载电流Io减小)时，导致输出电压VO增加，随之反馈电压 VF=R2VO/(R1+R2)=FvVO也增加(Fv为反馈系数)。,VF与基准电压VREF相比较，其差值电压经比较放大电路放大后使调整管的VB和IC减小，于是调整管T的c-e间电压VCE增大，使VO下降，,从而维持VO基本恒定。显然，这是电压负反馈电路基本性能。,2. 7. 5 线性集成稳压电路,1.三端固定式集成稳压器,如果将前述的串联型稳压电源电路全部集成在一块硅片上，加以封装后引出三端引脚，就成了三端集成稳压电源了。,TO-220封装外型（塑料封装）,TO-3封装外型（金属封装）,负电压输出的79系列,正电压输出的78系列,其中表示固定电压输出的数值。,如：7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等，指输出电压是+5V、+6V、+9V、+12V、+15V、+18V、+24V。,79系列也与之对应，只不过是负电压输出。,这类稳压器的最大输出电流为1.5A，塑料封装(TO-220)最大功耗为10W(加散热器)；金属壳封装(TO-3)外形，最大功耗为20W(加散热器)。,2.78系列三端集成稳压器内部电路框图,3.三端集成稳压器的典型应用, 固定输出连接,79系列负固定输出连接,78系列正固定输出连接,在使用时必须注意： 之间的关系，以W7805为例，该三端稳压器的固定输出电压是5V，而输入电压至少大于8V，这样输入/输出之间有3V的压差。使调整管保证工作在放大区。但压差取得大时，又会增加集成块的功耗，所以，两者,应兼顾，即既保证在最大负载电流时调整管不进入饱和，又不致于功耗偏大。, 固定双组输出连接, 扩大输出电流连接,二极管D以低消T管VBE压降而设置，扩大的输出电流为：,原输出电流是IO，现可以近似扩大 倍。, 扩大输出电压范围,所以有：, 连接成恒流源电路, 三端可调式集成稳压电路,型号有正输出三端可调式、负输出三端可调式两种。如LM317型是正电压输出型，LM337是负电压输出可调式。其输出电压可在1.2540V之间调节。,其中，VREF=1.25V，而IADJ很小，通常略去，所以，由公式可得，只要调节R2就能在一定范围调节输出电压的大小。具有正负输出的实际应用电路如下页中的图所示。,该电路输入电压VI分别为25V，则输出电压可调范围为(1.220)V。,习 题,2.7.13 2.7.15,
