直流稳压电源 (3)精.ppt
直流稳压电源(3)第1页，本讲稿共28页10.1 10.1 直流稳压电路的组成直流稳压电路的组成一、直流稳压电源的作用一、直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。二、组成二、组成变压器：变压器：整流：整流：滤波：滤波：稳压：稳压：第2页，本讲稿共28页一、直流稳压电源的作用一、直流稳压电源的作用三、引起电压不稳定的原因三、引起电压不稳定的原因1、交流电网电压的波动；、交流电网电压的波动；2、负载的变化（由于整流滤波电路存在内阻）；、负载的变化（由于整流滤波电路存在内阻）；3、温度的影响；、温度的影响；第3页，本讲稿共28页10.2 10.2 整流电路整流电路 单相单相三相三相二极管二极管可控硅可控硅桥式桥式倍压整流倍压整流半波半波全波全波本课主要介绍：本课主要介绍：单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流把交流电压转变为直流脉动的电压。把交流电压转变为直流脉动的电压。整流电路分类：整流电路分类：整流电路的任务：整流电路的任务：第4页，本讲稿共28页一、单相半波整流电路一、单相半波整流电路1、工作原理iDu2tuot设变压器输出电压：u2=U2sintu1u2uoRL+则输出电压：uo=2、电路特点优点：结构简单，元件少。缺点：输出波形脉动大，利用率低+第5页，本讲稿共28页一、单相半波整流电路一、单相半波整流电路uo=3、电路分析（1）输出直流电压：（2）负载平均电流（3）二极管所承受的最大反向电压（4）整流管平均整流电流=负载平均电流4、整流输出电压的脉动系数第6页，本讲稿共28页二、单相全波整流电路二、单相全波整流电路u1u2u2D1RLD2u2tuot电路分析：u0=第7页，本讲稿共28页三、单相桥式整流电路三、单相桥式整流电路u2tuot正确利用二极管的引导作用u1u2RLu0=第8页，本讲稿共28页10.3 10.3 滤波电路滤波电路几种滤波电路几种滤波电路（a a）电容滤波电路）电容滤波电路（b b）电感电容滤波电路（倒）电感电容滤波电路（倒L L型）型）（c c）型滤波电路型滤波电路滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点:电容与负载电容与负载 RL 并联，或电感与负并联，或电感与负载载RL串联。串联。第9页，本讲稿共28页一、电容滤波电路一、电容滤波电路充电放电tuoDu1u2CRLuoi01、空载时的情况输出电压为U2，二极管承受的最高反向电压URM=2U22、接负载的情况在工作过程中，二极管并非在整个半周内导电，按能量守恒的观点，在较长时间内释放的电荷等于在较短时间内冲得的电荷，所以充电电流较大。3、结论（1）二极管的导通角，流过二极管的瞬时电流大，故常串入一个限流电阻(1/25)RL。第10页，本讲稿共28页一、电容滤波电路一、电容滤波电路充电放电tuoDu1u2CRLuoi03、结论（2）输出电流的平均值大UL由放电时间常数决定=RLCRLCUL一般取RLC（35）T（半波整流）RLC（35）T/2（全波整流）此时，输出电压的平均值为通常取来估算。第11页，本讲稿共28页一、电容滤波电路一、电容滤波电路充电放电tuoDu1u2CRLuoi03、结论（3）脉动系数小（按桥式整流电路计算，参见清华本）（4）电路的外特性一般情况ULI00.45U2半波0.9U2全波SI0157%67%半波全波外特性滤波特性电容滤波电路使用于负载电流变化不大，负载整流电压较高的场合。第12页，本讲稿共28页一、电容滤波电路一、电容滤波电路充电放电tuoDu1u2CRLuoi04、电路参数的近似估算（1）整流二极管的选择滤波电容的容量愈大，导通角愈小，通过二极管脉冲电流的幅度愈大，因此，整流管的幅值电流必须加以考虑。但流过整流管的平均电流：半波整流时：全波整流时：整流管的耐压：由于电容电压最高为U2，所以UDRM=第13页，本讲稿共28页一、电容滤波电路一、电容滤波电路充电放电tuoDu1u2CRLuoi04、电路参数的近似估算（2）滤波电容的估算容量：C耐压：（3）变压器次级参数的估算U2=U0/1.2（全波整流）I2=（1.52）I0第14页，本讲稿共28页一、电容滤波电路一、电容滤波电路充电放电tuoDu1u2CRLuoi05、小结电路形式变压器次级电压（有效值）负载开路时的输出电压带负载时输出电压（估算值）整流管的最大反向电压UDRM整流管的平均电流半波U2U2mU22U2I0全波U2+U2U2m1.2U22U2I0/2桥式U2U2m1.2U2U2I0/2第15页，本讲稿共28页一、电容滤波电路一、电容滤波电路例1、某电子设备需要直流电压U0=30v，I0=400mA的直流电流，若采用桥式直流，电容滤波电路，试选择直流元件和滤波电容。（1）选择二极管考虑到电容充电电流的冲击，选用最大直流电流为500mA、耐压为50v的整流二极管。（2）选电容选C=500F，耐压为50v的电解电容。例2、一个全波整流、电容滤波电路中，U2=10v，C=1000F，当RL=20时，试求和S的值，整流管的压降和整流内阻可忽略。第16页，本讲稿共28页二、二、RCRC型滤波电路型滤波电路U2C1C2RLR为了得到较大的R值，应使RL和R都比较大，但当R增大时，电阻上的整流压降增大，若C增大，则电容器的体积和重量增大，为了解决此矛盾，可采用两种方法：结论：在一定的之下，C2愈大、R=R/RL愈大，则滤波效果愈好。LL的直流电阻小，交流阻抗大，将会使滤波效果得到改善。（1）采用LC型滤波电路第17页，本讲稿共28页二、二、RCRC型滤波电路型滤波电路RLC2RLRC1U2（2）RC有源滤波电路T组成一个射极跟随器，RL两端的电压与C2两端的电压基本相等，R、C2组成串联电路，C1两端的直流电压全部加在C2两端，而交流电压加在R、C2两端，当选择很大的R时，C2两端的交流电压很小，即RL两端的交流电压很小。也可按下面的原则进行分析：T的ce极间的电阻与RL串联，而T的ce极间的交流电阻很大，直流电阻较小，故C1两端的交流电压主要降在ce间，而直流电压主要降在RL上。第18页，本讲稿共28页三、电感滤波电路三、电感滤波电路u0Ltt工作原理：当忽略电感线圈的直流电阻时，负载上的直流电压与不加滤波时负载上的直流电压相同。特点：（1）电感滤波电路的外特性是很平坦的，U0随I0增大而略有下降的原因是输出电流增大时，整流电路的内阻和电感的整流电阻压降也略有增加的缘故。I00.9U2第19页，本讲稿共28页三、电感滤波电路三、电感滤波电路特点：（2）导通角=，因而避免了过大的冲击电流。（3）输出电压没有电容滤波高。电感滤波电路适用于负载所需的直流电压不高，输出电流较大及负载变化较大的场合。（4）缺点：电感体积大，成本高，输出电压稍低。（5）为了提高滤波效果，通常采用倒L型滤波电路。u0LttI00.9U2C第20页，本讲稿共28页10.4 10.4 集成稳压电源集成稳压电源特点：体积小特点：体积小,可靠性高可靠性高,使用灵活使用灵活,价格低廉价格低廉内部电路：串联型晶体管稳压电路内部电路：串联型晶体管稳压电路类型：类型：W7800系列系列 稳定正电压稳定正电压 W7805 输出输出+5V W7809 输出输出+9V W7812 输出输出+12V W7815 输出输出+15V W7900系列系列 稳定负电压稳定负电压 W7905 输出输出-5V W7909 输出输出-9V W7912 输出输出-12V W7915 输出输出-15V第21页，本讲稿共28页一、集成稳压电路一、集成稳压电路1.1.输出电压固定的三端集成稳压器输出电压固定的三端集成稳压器 （正电压（正电压 78 78 、负电压、负电压 79 79 ）恒流源恒流源基准电压电路基准电压电路调整电路调整电路比较放大比较放大减流保护减流保护过热保护过热保护启动电路启动电路取取样样电电路路第22页，本讲稿共28页2.2.可调式三端集成稳压器（正电压可调式三端集成稳压器（正电压LM317LM317、负电压、负电压LM337 LM337）输出电压输出电压基准电压Iadj调整管TVREFIVBVI+VoR2R1I2I1一、集成稳压电路一、集成稳压电路第23页，本讲稿共28页1端端:输入端输入端2端端:公共端公共端3端端:输出端输出端1、W7800系列稳压器外形及接线图系列稳压器外形及接线图123+_W7805UI+_Uo132CI0.11 FCo1F+10V+5V注意：注意：输入与输出端输入与输出端 之间的电压不之间的电压不 得低于得低于3V！二、集成稳压电路的应用二、集成稳压电路的应用第24页，本讲稿共28页1端端:公共端公共端2端端:输入端输入端3端端:输出端输出端2、W7900系列稳压器外形及接线图系列稳压器外形及接线图123+W7905UI+Uo231CI0.11 FCo1F-10V-5V二、集成稳压电路的应用二、集成稳压电路的应用第25页，本讲稿共28页u2u1 C1300FU1=220VU2=8VUC1=1.2 U2=9.6VUo=5V+_CoW7805+_Uo1321FRLCI1 F二、集成稳压电路的应用二、集成稳压电路的应用3、实际应用接线图、实际应用接线图第26页，本讲稿共28页4.4.可调式应用举例可调式应用举例二、集成稳压电路的应用二、集成稳压电路的应用第27页，本讲稿共28页4.4.可调式应用举例可调式应用举例二、集成稳压电路的应用二、集成稳压电路的应用第28页，本讲稿共28页
