第6章 直流稳压电源PPT讲稿.ppt

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1、第6章 直流稳压电源第1页，共32页，编辑于2022年，星期一6.1.2 单相半波整流电路单相半波整流电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理第2页，共32页，编辑于2022年，星期一6.1.2 单相半波整流电路单相半波整流电路2.主要参数的计算主要参数的计算（1）输出电压平均值Uo（2）直流电流IO及通过二极管的平均电流ID(3）二极管承受的最高反向电压URM 第3页，共32页，编辑于2022年，星期一6.1.3 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路 1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理 为了克服半波整流电路的缺点，实际应用中常采用全波整流电路，最常用的形式是桥式整流电路。它由四

2、个二极管接成电桥形式，如图6.1.4（a）所示，图（b）是简化电路。第4页，共32页，编辑于2022年，星期一6.1.3 单相桥式全单相桥式全 波整流电路波整流电路 第5页，共32页，编辑于2022年，星期一（1）输出电压平均值Uo （6.1.4）（2）直流电流Io （6.1.5）（3）二极管的平均电流ID 因为每两个二极管串联轮换导通半个周期，因此，每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半，即 （6.1.6）2.主要参数的计算主要参数的计算6.1.3 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路 第6页，共32页，编辑于2022年，星期一2.主要参数的计算主要参数的计算（4）二极管承受的最高

3、反向电压URM （6.1.7）在选购整流二极管时，为了使用安全需留有一定的裕量，一般应使二极管的额定电流IDM2ID，二极管的最大反向电压URWM2URM。6.1.3 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路 第7页，共32页，编辑于2022年，星期一6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理 6.2 滤波电路滤波电路 第8页，共32页，编辑于2022年，星期一2.主要参数的计算主要参数的计算 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路（1）滤波电容容量的确定 实际工作中，为了获得较平滑的输出电压，通常根据下式确定滤波电容的容量式中，T为交流电的周期。（2）输出电压

4、平均值Uo当满足式 时，输出电压的平均值为第9页，共32页，编辑于2022年，星期一6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路（4）二极管的平均电流ID（3）二极管承受的最高反向电压URM 对于桥式整流、电容滤波电路，2，和没有滤波电容时一样。对于单相半波整流、电容滤波电路，当负载开路时，（最高）。桥式整流、电容滤波电路中流过二极管的平均电流是负载电流的一半，即 因为放电时间常数越大，二极管的导通时间就越短，冲击电流就越大。所以选择二极管时应选择最大整流电流IF较大的管子，一般取IF 2ID。第10页，共32页，编辑于2022年，星期一 【例6.2.1】已知单相桥式整流电容滤波电路，负载为电阻性。现

5、采用220V、50Hz交流供电。要求输出直流电压Uo30V，负载电流IO150mA。试求电源变压器副边电压u2的有效值，选择整流二极管及滤波电容器。6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路解：（1）变压器二次侧电压的有效值（2）选择整流二极管第11页，共32页，编辑于2022年，星期一6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 因此根据ID和URM，可选用4只2CZ52B整流二极管，其最大整流电流为100mA，最大反向工作电压为50V。（3）选择滤波电容由已知，Uo30V，IO150mA，可求得负载电阻 第12页，共32页，编辑于2022年，星期一所以 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 若考虑电网电

6、压波动10%，则电容器承受的最高电压为故选用电容器标称值为250F/50 V的电解电容器。电容滤波电路一般用于要求输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场合。如果在大电流负载情况，也就是负载电阻RL很小的情况下，可采用电感滤波电路。第13页，共32页，编辑于2022年，星期一6.2.2 电感滤波电感滤波电感滤波主要是利用电感中电流不能突变的特性，使负载电压波形平滑的，故电感应与负载串联。因为通过负载的电流平滑了，输出电压的波形也就平稳了。图6.2.2所示为单相桥全波整流、电感滤波电路。第14页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路1.电路组成及稳压原理

7、电路组成及稳压原理 硅稳压管组成的并联型稳压电路如图6.3.1所示，经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的输入电压Ui，限流电阻R和稳压管DZ组成稳压电路，因为稳压管与负载并联故名并联型稳压电路。6.3 直流稳压电路直流稳压电路 第15页，共32页，编辑于2022年，星期一RLIOIRURUo IzIRURUo6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路稳压原理稳压原理（1）设RL不变 UiUOIZIRUR Uo（2）设电网电压不变 反之亦然 反之亦然 在实际使用中，上述两个过程是同时存在的，而两种调整也同样存在。负载两端的电压经过稳压管的自动调节（与限流电阻R配合）都能基本上维持稳定。第16页

8、，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路2.稳压电稳压电路参数确定路参数确定（1）确定稳压管参数，一般取（2）确定限流电阻R 设稳压管允许的最大工作电流为IZmax，最小工作电流为IZmin；电网电压最高时的整流输出电压为Uimax，最低时为Uimin；负载电流的最小值为IOmin，最大值为IOmax；则要使稳压管能正常工作，必须满足下列关系：第17页，共32页，编辑于2022年，星期一1.电电路路组组成及成及稳压稳压原理原理6.3.2 串串联联型直流型直流稳压电稳压电路路 串联型直流稳压电路如图6.3.2所示，其中，Ui是经整流滤波后的不稳定输入电压，Uo

9、为可调节大小的稳定输出电压。硅稳压管组成的并联型稳压电源只适用于输出电压不需调节，负载电流小，要求不甚高的场合。为了加大输出电流，使输出电压可以调节，常采用串联型直流稳压电路。第18页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.2 串串联联型直流型直流稳压电稳压电路路 由图6.3.2可见 假如由于某种原因（如电网电压波动或负载电流变化等）使输出电压Uo增大 电路包括四个组成部分：采样电路；基准电压源；放大电路；调整管第19页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.2 串串联联型直流型直流稳压电稳压电路路 2.输出电压的调节范围输出电压的调节范围 该电路通过调节电位器R2的滑动触点位置，便可

10、在一定范围内调节输出电压UO大小。在图6.3.2中，因为U=UF，U=UZ，又因为“虚短”，即U=U，所以有解得 当R2的滑动触点调至最上端时,UO达到最小值，此时 当R2的滑动触点调至最下端时,UO达到最大值，此时 第20页，共32页，编辑于2022年，星期一【例6.3.1】电路如图6.3.2。设稳压管工作电压UZ=6V，采样电路中R1=R2=R3，估算稳压电路输出电压UO的调节范围。6.3.2 串串联联型直流型直流稳压电稳压电路路 所以该电路的输出电压能在9V18V之间调节。第21页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3 三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 1.三端固定式

11、集成稳压器三端固定式集成稳压器（1）型号及封装形式 常用的三端固定集成稳压器有W7800系列（输出固定正电压）和W7900（输出固定负电压）系列，其外型如图6.3.3所示。型号中78表示输出为正电压值，79表示输出为负电压值，00表示输出电压的稳定值，输出电压等级主要有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V。第22页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3 三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 第23页，共32页，编辑于2022年，星期一（2）三端固定式集成稳压器典型应用6.3.3 三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 基本应用电路 三端固定式集成稳压器最基本的

12、应用电路如图6.3.4所示。整流滤波后得到的直流电压Ui接在输入端和公共端之间，在输出端即可得到稳定的输出电压UO。为使三端稳压器能正常工作，Ui与UO之差应大于23V，且Ui35V。第24页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 提高输出电压的电路 图6.3.5所示电路能够使输出电压高于固定输出电压。图中U为W78稳压器的固定输出电压，显然输出电压 Uo=U+UZ 第25页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 能同时输出正、负电压的电路 第26页，共32页，编辑于2022年，星期一 扩大

13、输出电流的电路6.3.3三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 第27页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 2.三端可调集成稳压器三端可调集成稳压器（1）型号组成及封装形式 常用的三端可调集成稳压器W317和W337，外形如图6.3.7所示。型号中第一位数字为3时，表示为民品（1为军品，2为工业、半军品），第二位和第三位数字17表示输出为正电压值，37表示输出为负电压值。第28页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 第29页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3三端集成三

14、端集成稳压稳压器及其器及其应应用用（2）基本应用电路 三端可调集成稳压器的基本应用电路如图6.3.9所示，输出电压近似由下式决定 第30页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.3 三端集成三端集成稳压稳压器及其器及其应应用用 【例6.3.2】由W317组成的可调稳压电路如图6.3.8所示。已知R1=240。为了获得1.25V37V的输出电压，试求RP的最大阻值。解：Rp的大小可根据 和输出电压的调节范围来确定 当滑动端位于最下方时，RP=0，Uo=1.25V；当滑动端位于最上方时，RP最大，Uo=37V，则有 解得 RP6.86K第31页，共32页，编辑于2022年，星期一6.3.4 稳压电稳压电源的源的质质量指量指标标1.电压调电压调整率整率SV2.电电流流调调整率整率SI3.输输出出电电阻阻RO4.温度系数温度系数ST第32页，共32页，编辑于2022年，星期一