模拟电子电路第10章：直流稳压电源.ppt

《模拟电子电路第10章：直流稳压电源.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子电路第10章：直流稳压电源.ppt（36页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十章第十章 直流稳压电源直流稳压电源10.1 直流稳压电源的组成和功能直流稳压电源的组成和功能10.5 集成稳压电源集成稳压电源10.3 滤波电路滤波电路10.2 整流电路整流电路10.4 稳压电路稳压电路1电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流变为合适的交流电压电压u2。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压u3转转变为

2、平滑的直流变为平滑的直流电压电压u4。稳稳压电路压电路:清除电网波动等对电源的影响清除电网波动等对电源的影响,保持保持输出电压输出电压u0的稳定。的稳定。10.1 直流稳压电源的组成和功能直流稳压电源的组成和功能210.2 整流电路整流电路310.2.1 单相半波整流电路的工作原理单相半波整流电路的工作原理u20时，二极管时，二极管导通。导通。二极管导通二极管导通i0u1u2aTbDRLu0忽略二极管正忽略二极管正向压降：向压降：u0=u24u20 0 时时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:由+经D1RLD3-u u2 20 0 时时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:由-经D2RLD4

3、+输出是脉动的直流电压！u2桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形uD4,uD2uD3,uD1u2D4D2D1D3RLu0+-平均电压和平均电流和平均电压和平均电流和单相全波整流电路相同单相全波整流电路相同12几种常见的硅整流桥堆几种常见的硅整流桥堆+-1310.2.4 整流电路的主要参数整流电路的主要参数 1、桥式整流输出电压平均值（、桥式整流输出电压平均值（U0）负载电压负载电压 U0的平均值为的平均值为:负载上的负载上的(平均平均)电流电流:二极管上的平均电流：二极管上的平均电流：14用傅氏级数对全波整流的输出用傅氏级数对全波整流的输出u0分解后可得

4、分解后可得:1510.3 滤波电路滤波电路滤波原理滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路利流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路利用储能元件用储能元件电容电容两端的电压两端的电压(或通过或通过电感电感中的电流中的电流)不能突变的特性不能突变的特性,将将电容电容与负载与负载RL并联并联(或将或将电感电感与负载与负载RL串联串联)，滤掉整流电路输出电压中的交流，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。目的。1611.3.1

5、电容滤波电路电容滤波电路桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC17u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC首先开关断开，首先开关断开，RL未接未接入时入时u2tu0t设设0时刻桥时刻桥堆接通电堆接通电源源u2和电和电容容C忽略整流电路内阻，忽略整流电路内阻，假设电容改为假设电容改为纯阻性负载时纯阻性负载时的将输出波形的将输出波形充电结束，由于电阻未接入，电容无放电回充电结束，由于电阻未接入，电容无放电回路，电容保持一个峰值电压路，电容保持一个峰值电压由于忽略了由于忽略了内阻，整流内阻，整流电路迅速为电路迅速为电容充电电容充电18u1u2u1ab

6、D4D2D1D3RLu0SCu2t整流电路的整流电路的输出电流输出电流开关连接，开关连接，RL接入（且接入（且RLC较大）时，假设较大）时，假设RL接入前电接入前电容已充好电容已充好电u0t首先由于电容的电压首先由于电容的电压U0初初始为始为 大于变压器副边端大于变压器副边端电压电压U2，所以桥式电路截所以桥式电路截止，电容放电止，电容放电，U0减小，减小，随着随着U2增大，当增大，当U2大于大于U0,桥式电路导通，整流电桥式电路导通，整流电路输出电流，电容变成充路输出电流，电容变成充电时，电容电压滞后于电时，电容电压滞后于u2。19(2)流过负载电流和时间常数流过负载电流和时间常数RLC的大

7、小关系？的大小关系？RLC越大越大U0越高越高,负载电流的平均值越大负载电流的平均值越大2、讨论：电容滤波电路的特点、讨论：电容滤波电路的特点(1)输出电压输出电压U0平均值大小与时间常数平均值大小与时间常数RLC的的大小关系？大小关系？RLC愈大愈大电容器充放电愈慢电容器充放电愈慢U0(平均值平均值)越平越平滑，结果愈大。滑，结果愈大。一般取一般取(T:电源电压的周期电源电压的周期)近似估算近似估算:U0=1.2U2。为了得到平滑的负载电压为了得到平滑的负载电压2010.3.2 电感滤波电感滤波电感滤波电路电感滤波电路电路结构电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感在桥式整流电路与负载间串

8、入一电感L就构成了电感滤波电路。就构成了电感滤波电路。u2u1RLLu021（1）滤波原理）滤波原理:对直流分量对直流分量(f=0):XL=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在RL上。对谐波分量上。对谐波分量:f 越高越高,XL越大越大,电压大部分降在电压大部分降在XL上。上。因此因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。在输出端得到比较平滑的直流电压。U0=0.9U2u2u1RLLu022u2u1RLLu02310.4 稳压电路稳压电路三端稳压管三端稳压管稳压电路稳压电路开关型开关型稳压电路稳压电路串联反馈式串联反馈式稳压电路稳压电路常用稳压电路常用稳压电路(小功率设备小功率设

9、备)2411.4.1 稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标1、稳压系数、稳压系数 S2、输出电阻、输出电阻R02511.4.2 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路一一 、电路结构的一般形式、电路结构的一般形式26T+_UI+_+_UO比比较较放放大大基基 准准取取 样样URFUO+_C2RL调整元件27二二、稳压原理、稳压原理U0UB2UBE2=（UB2-UZ）UC2U0当当UI增加或输出电流减小使增加或输出电流减小使U0升高时升高时R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB228三三、输出电压的确定和调节范围、输出电压的确定和调节范围四四、影响稳压特性的主要

10、因素、影响稳压特性的主要因素 1、比较放大部分的、比较放大部分的AV和电压反馈系数和电压反馈系数F愈大越好；愈大越好；即达到深度负反馈。即达到深度负反馈。2、基准电压愈稳定越好；、基准电压愈稳定越好；3、放大部分的电源愈稳定越好；、放大部分的电源愈稳定越好；29五、改进措施五、改进措施串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路在运放理想条件下在运放理想条件下(AV=ri=)：UITR1R2UFUR+-RLUO Av+-302、采用辅助电源采用辅助电源(比较器放大部分的电源，越稳定越好比较器放大部分的电源，越稳定越好)。3、用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。3

11、111.5 三端集成稳压电源三端集成稳压电源 11.5.1 简介简介321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W7800系列稳压器外形系列稳压器外形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W7900系列稳压器外形系列稳压器外形33分类分类:型号后型号后XX两位数字两位数字代表输出电压值代表输出电压值W78系列系列(输出正电压输出正电压)W79系列系列(输出负电压输出负电压)输出电压额定电压值有输出电压额定电压值有:5V、9V、12V、18V、24V等等。可调式稳压器例如可调式稳压器例如LM317等，其输出电压可以调节等，其输出电压可以调节34 一、输出为固定电压的电路一、输出为固定电压的电路W7800系列稳压器系列稳压器 基本接线图基本接线图其中其中C1，C0作用为抑制高频干挠作用为抑制高频干挠11.5.2 应用电路应用电路COW7800CIUI+_+_UO1321F35正负电压同时输出电路正负电压同时输出电路二二、输出正负电压的电路、输出正负电压的电路W78XXCIUI+_UO132+_CIW79XX13COCO2UO36