直流稳压电源(3)优秀文档.ppt

下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第第12章章 直流稳压电源直流稳压电源12.2 12.2 滤波器滤波器滤波器滤波器12.3 12.3 直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源12.1 12.1 整流电路整流电路整流电路整流电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页本章要求：本章要求：本章要求：本章要求：1.1.理解单相整流电路和滤波理解单相整流电路和滤波理解单相整流电路和滤波理解单相整流电路和滤波电路电路的工作原理及的工作原理及的工作原理及的工作原理及 参数的计算参数的计算参数的计算参数的计算;2.2.了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作 原理原理原理原理;3.3.了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。了解集成稳压电路的性能及应用。第第12章章 直流稳压电源直流稳压电源下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第第12章直流稳压电源章直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成功能：功能：把交流电压变成稳定的大小合适把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压的直流电压u4uou3u2u1交流电源交流电源交流电源交流电源负载负载负载负载变压变压变压变压整流整流整流整流滤波滤波滤波滤波稳压稳压稳压稳压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)整流电流平均值 Io2、1两端电压为 1.（3）提高输出电压的电路负载两端的电压为线电压。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。如果D2或D4接反将交流电压转变为脉动的直流电压。共阳极组中a点电位最低，D2 导通。在 t2 t3 期间(2)整流电流平均值 IoRLC 越大O 越高，IO 越大整流二极管导通时间越短 iD 的峰值电流越大。其内阻越小，稳压性能越好。有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻 RL=200，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。整流电路整流电路整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。将交流电压转变为脉动的直流电压。常见的整流电路：常见的整流电路：常见的整流电路：常见的整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。等。分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。整流原理：整流原理：整流原理：整流原理：利用二极管的单向导电性利用二极管的单向导电性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页uDO12.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 u u 正半周，正半周，正半周，正半周，V Va aVVb b，二极管二极管二极管二极管D D导通；导通；导通；导通；3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形 u 负半周，负半周，VaVVb b，二二二二极管极管极管极管 D D1 1、D D3 3 导通，导通，导通，导通，D D2 2、D D4 4 截止截止截止截止 。3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形uD2uD41.1.电路结构电路结构电路结构电路结构 uD t tRLuiouo1234ab+u下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为单相桥式整流电路，已知交流电网电压为 220 V，负载电阻，负载电阻 RL=50，负载电压，负载电压Uo=100V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。试求变压器的变比和容量，并选择二极管。I=1.11 Io=2 1.11=2.2 A 变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器容量变压器容量变压器容量变压器容量 S=U I=122 2.2=207.8 V A变压器副边电压变压器副边电压 U 122 V 可选用二极管可选用二极管2CZ11C，其最大整流电流为，其最大整流电流为1A，反向工作峰值电压为，反向工作峰值电压为300V。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例例例例2 2 2 2：试分析图示桥式整流电路中的二极管试分析图示桥式整流电路中的二极管试分析图示桥式整流电路中的二极管试分析图示桥式整流电路中的二极管D D2 2 或或或或D D4 4 断断断断开时负载电压的波形。开时负载电压的波形。开时负载电压的波形。开时负载电压的波形。如果如果如果如果D D2 2 或或或或D D4 4 接反，后果如何接反，后果如何接反，后果如何接反，后果如何？如果如果如果如果D D2 2 或或或或D D4 4因击穿或烧坏而短路，后果又如何？因击穿或烧坏而短路，后果又如何？因击穿或烧坏而短路，后果又如何？因击穿或烧坏而短路，后果又如何？uo+_u+_RLD2D4 D1D3解：解：解：解：当当D2或或D4断开后断开后 电路为单相半波整流电路。正半周时，电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和和D3导导通，负载中有电流通，负载中有电流过，负载电压过，负载电压uo o=u；负半周时，；负半周时，D1和和D3截止，负载中无电流通截止，负载中无电流通过，负载两端无电压，过，负载两端无电压，uo o=0=0。uo u 2 34twtw234oo下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 如果如果如果如果D D2 2或或或或D D4 4接反接反接反接反 则正半周时，二极管则正半周时，二极管D1、D4或或D2、D3导通，电流导通，电流经经D1、D4或或D2、D3而造成电源短路，电流很大，因而造成电源短路，电流很大，因此变压器及此变压器及D1、D4或或D2、D3将被烧坏。将被烧坏。如果如果如果如果D D2 2或或或或D D4 4因击穿烧坏而短路因击穿烧坏而短路因击穿烧坏而短路因击穿烧坏而短路 则正半周时，情况与则正半周时，情况与D2或或D4接反类似，电源及接反类似，电源及D1或或D3也将因电流过大而烧坏。也将因电流过大而烧坏。uo+_u+_RLD2D4 D1 D3下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页12.1.3 三相桥式整流电路三相桥式整流电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理在每一瞬间在每一瞬间在每一瞬间在每一瞬间共阴极组中阳极电位最高的二极管导通；共阴极组中阳极电位最高的二极管导通；共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。共阳极组中阴极电位最低的二极管导通。1.1.电路电路电路电路 D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+o 三相变压器原绕组接成三三相变压器原绕组接成三角形，副绕组接成星形角形，副绕组接成星形共阳极组共阳极组共阴极组共阴极组下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1)整流电压平均值 Uo(2)整流电流平均值 Io性能特点（7800、7900系列）当 IO IOM时，UR较大，T导通，IO=IOM+IC可选用C=250F，耐压为50V的极性电容器第12章 直流稳压电源u uC时，二极管导通，时，二极管导通，电源在给负载电源在给负载RL供电的供电的同时也给电容充电，同时也给电容充电，uC 增加，增加，uo=uC。u u Vb，二极管 D1、D3 导通，D2、D4 截止。N1N3C20.047 FD2D3D4D12CZ12A4N2FU23A2000 F/50V+C124VFU11A直流直流24V交流交流220V交直流收扩两用机电源交直流收扩两用机电源下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 直流稳压电源直流稳压电源 稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。出电压的一种电子设备。出电压的一种电子设备。出电压的一种电子设备。稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上，它是内阻很小的电压源。其内零的恒压源。实际上，它是内阻很小的电压源。其内零的恒压源。实际上，它是内阻很小的电压源。其内零的恒压源。实际上，它是内阻很小的电压源。其内阻越小，稳压性能越好。阻越小，稳压性能越好。阻越小，稳压性能越好。阻越小，稳压性能越好。稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以是一个独立的电子部件。是一个独立的电子部件。是一个独立的电子部件。是一个独立的电子部件。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页12.3.1 稳压管稳压电路稳压管稳压电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理UO=UZ IR=IO+IZUIUZRL(IO)IR 设设UI一定，负载一定，负载RL变化变化UO 基本不变基本不变 IR(IRR)基本不变基本不变 UO(UZ)IZ 1.1.电路电路电路电路+UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流调压限流调压稳压电路稳压电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页12.3.1 稳压管稳压电路稳压管稳压电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理UO=UZ IR=IO+IZUIUZUI UZ 设负载设负载设负载设负载R RL L一定，一定，一定，一定，U UI I 变化变化变化变化 UO 基本不变基本不变 IRR IZ IR 1.1.电路电路电路电路+UIRL+CIOUO+uIRRDZIz下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.参数的选择参数的选择参数的选择参数的选择(1)UZ=UO(2)IZM=(1.5 3)ICM(3)UI=(2 3)UO(4)为保证稳压为保证稳压为保证稳压为保证稳压管安全工作管安全工作管安全工作管安全工作为保证稳压为保证稳压为保证稳压为保证稳压管正常工作管正常工作管正常工作管正常工作 适用于输出电压固适用于输出电压固适用于输出电压固适用于输出电压固定、输出电流不大、且定、输出电流不大、且定、输出电流不大、且定、输出电流不大、且负载变动不大的场合。负载变动不大的场合。负载变动不大的场合。负载变动不大的场合。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页12.3.2 恒压源恒压源 由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源。由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源。UZRFR2R1+RL+UZRDZ+UUORFR2R1+RLRDZ+UZ+U反相输入恒压源反相输入恒压源同相输入恒压源同相输入恒压源改变改变 RF 即可调节恒压源的输出电压。即可调节恒压源的输出电压。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页UiTR2UZRLUO+R3+UB+DZ+Uf+R112.3.3 串联型稳压电路串联型稳压电路1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构 串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。路和调整元件四部分组成。调整调整元件元件比较比较放大放大基准基准电压电压取样取样电路电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电压压UO 升高时，有如下稳压过程：升高时，有如下稳压过程：2.2.稳压过程稳压过程稳压过程稳压过程 由电路图可知由电路图可知由电路图可知由电路图可知UO Uf UB UO IC UCE 由于引入的是串联电压负反馈，故称串联型稳由于引入的是串联电压负反馈，故称串联型稳压电路。压电路。UITR2UZRLUO+R3+UB+DZ+Uf+R1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.输出电压及调节范围输出电压及调节范围输出电压及调节范围输出电压及调节范围 输出电压输出电压输出电压输出电压UiTR2UZRLUO+R3+UB+DZ+Uf+R1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页集成稳压电源集成稳压电源1.分类分类XXXX两位数字为输出电压值两位数字为输出电压值三三端端稳稳压压器器输出固定电压输出固定电压输出可调电压输出可调电压输出可调电压输出可调电压输出正电压输出正电压78XX 输出负电压输出负电压79XX（1.25 37 V 连续可调）连续可调）下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.外形及引脚功能外形及引脚功能外形及引脚功能外形及引脚功能W7800系列稳压器外形系列稳压器外形1输入端输入端3 公共端公共端2 输出端输出端W7900系列稳压器外形系列稳压器外形1 公共端公共端3输入端输入端2 输出端输出端塑料封装塑料封装塑料封装塑料封装下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3.性能特点性能特点性能特点性能特点（78007800、79007900系列）系列）系列）系列）输出电流超过输出电流超过 1.5 A（加散热器）（加散热器）不需要外接元件不需要外接元件内部有过热保护内部有过热保护内部有过流保护内部有过流保护调整管设有安全工作区保护调整管设有安全工作区保护输出电压容差为输出电压容差为 4%输出电压额定值有输出电压额定值有输出电压额定值有输出电压额定值有:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等等 。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.主要参数主要参数主要参数主要参数(1)1)电压调整率电压调整率电压调整率电压调整率S SU U(稳压系数稳压系数稳压系数稳压系数)反映当负载电流和环境温度不变时，电网电压波反映当负载电流和环境温度不变时，电网电压波动对稳压电路的影响。动对稳压电路的影响。(2)2)电流调整率电流调整率电流调整率电流调整率S SI I 反映当输入电压和环境温度不变时，输出电流变反映当输入电压和环境温度不变时，输出电流变化时输出电压保持稳定的能力，即稳压电路的带负载化时输出电压保持稳定的能力，即稳压电路的带负载能力。能力。0.0050.02%0.11.0%下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(3)输出电压输出电压 UO (6)最大输入电压最大输入电压 UiM (7)最大功耗最大功耗 PM (4)最大输出电流最大输出电流 IOM (5)最小输入、输出电压差最小输入、输出电压差 (Ui-UO)min 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页输出为固定正电压时的接法如图所示。输出为固定正电压时的接法如图所示。(1)(1)输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路输入与输输入与输输入与输输入与输出之间的出之间的出之间的出之间的电压不得电压不得电压不得电压不得低于低于低于低于3V3V！5.5.三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用COW7805CiUi+_+_UO123 0.11 F1 F为了瞬时增减负载电流为了瞬时增减负载电流为了瞬时增减负载电流为了瞬时增减负载电流时，不致引起输出电压时，不致引起输出电压时，不致引起输出电压时，不致引起输出电压有较大的波动。即用来有较大的波动。即用来有较大的波动。即用来有较大的波动。即用来改善负载的瞬态响应。改善负载的瞬态响应。改善负载的瞬态响应。改善负载的瞬态响应。用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线较长时的电感效应，较长时的电感效应，较长时的电感效应，较长时的电感效应，防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。即用以改善波形。即用以改善波形。即用以改善波形。即用以改善波形。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)(2)同时输出正、负电压的电路同时输出正、负电压的电路同时输出正、负电压的电路同时输出正、负电压的电路23220V 24V+C 24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO 15V1 F1 F0.33 F0.33 F1000 F1000 F下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页U UXXXX:为为为为W78XXW78XX固定输出电压固定输出电压固定输出电压固定输出电压U UOO=U=UXX XX+U+UZ Z（3 3）提高输出电压的电路提高输出电压的电路提高输出电压的电路提高输出电压的电路COW78XXCiUI+_+_UO123UXXUZRDZ+_+_IO=I2+IC（4 4）提高输出电流的电路提高输出电流的电路提高输出电流的电路提高输出电流的电路 当当 IO较小时，较小时，UR较小，较小，T截止截止，IC=0。COW78XXCiUI+_+_UO123RURICI2IOT+当当当当 I IO O I IOMOM时，时，时，时，U UR R较大，较大，较大，较大，T T导通导通导通导通 ，I IOO=I IOM OM+I+IC C R 可由功率管可由功率管 T的的UBE和稳压器的和稳压器的IOM确定确定,即即R UBE/IOM。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.6.三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用 流过调整端电流流过调整端电流 100 A，在要求不高的场合它，在要求不高的场合它在在R2上的压降可以忽略上的压降可以忽略2 2、1 1两端电压为两端电压为两端电压为两端电压为 1.25V 1.25V 基准电压基准电压基准电压基准电压COCW117CiUi+_+_UO321 AdjR1R2240 1F0.1F