工人培训第五章电子技术和电力电子技术16999.pptx

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1、中级电工培训中级电工培训中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉目录 单相桥式整流电路P3 电容滤波电容滤波P5P5电感滤波P7 复式滤波电路复式滤波电路P8P8电子滤波电路P9稳压二极管P10简单稳压电路P13晶体管串联稳压电路P16三端集成稳压器的型号和参数P20三端集成稳压器的应用P25并联型开关稳压电路P29串联型开关稳压电路P33数字电路P34“与”门电路P35“或”门电路P38“非”门电路P40复合逻辑门电路P42逻辑代数基础P43组合逻辑电路P74晶闸管P91晶闸管整流电路P95晶闸管的选择P116晶闸管的保护P117晶闸管的触发电路P122晶闸管的其他应用

2、电路P132双向晶闸管简介P135中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章第五章 电子技术和电力电子技术电子技术和电力电子技术分为：分为：1.模拟电子技术模拟电子技术2.数字电子技术数字电子技术3.电力电子技术电力电子技术中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试单相桥式整流电路单相桥式整流电路RLiLV4V3V2V1u2u1输入正半周输入正半周输入正半周输入正半周输入负半周输入负半周输入负半周输入负半周V3RLV4V2V1u1u2（1 1）工作原理工作原理 to 2 3 u2 to 2 3

3、 uL to 2 3 iF=iL to 2 3 uD1iL+uL+uL 中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试简化画法简化画法+uL RLiL+u2 习惯画法习惯画法2023/3/105141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试电容滤波电容滤波V导通时给导通时给C 充电充电,V截止时截止时C 向向RL放电放电；1.电路和工作原理电路和工作原理滤波后滤波后uL 的波形变得平缓的波形变得平缓,平均值提高。平均值提高。电容电容电容电容充电充

4、电充电充电电容电容电容电容放电放电放电放电RLV1V4V3V2iLC +uL=uc +u2 动画2023/3/106141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉例例5-5 在在单相桥式电容滤波整流中，若单相桥式电容滤波整流中，若要求直流输出电压要求直流输出电压6V,负负载电流为载电流为60mA，试选择合适的，试选择合适的整流二极管整流二极管及及滤波电容。滤波电容。解解:（1 1）选二极管选二极管选二极管选二极管选二极管应满足选二极管应满足:IFM （2 3）IF可选可选:2CZ82A（IF =100mA，URM =25V）流过每只二极管的电流平均值流过每只二极管的电流平

5、均值:每只二极管承受的最高反向电压：每只二极管承受的最高反向电压：（2 2）选滤波电容选滤波电容选滤波电容选滤波电容可选可选：200 F,耐压耐压50 V 的电解电容的电解电容电容的耐压：电容的耐压：因，IL=60mA查表，变压器副边电压：变压器副边电压：2023/3/107141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试电感滤波电感滤波RLL+u2 整流后的输出电压：整流后的输出电压：直流分量直流分量被电感被电感L 短路短路交流分量交流分量主要主要降在降在L 上上负载电流越大，电感量越大，滤波效果越好负载电流越大，电

6、感量越大，滤波效果越好2023/3/108141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉复式滤波电路复式滤波电路2.型滤波型滤波L C1RL+u2 C2C1、C2对交流对交流容抗小容抗小L 对交流对交流感抗感抗很很大大负载电流小时负载电流小时1.LC-型滤波电路型滤波电路RLL+u2 CLC-LC-型滤波电路型滤波电路R R2023/3/109141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉电子滤波电路电子滤波电路RC-型滤波电路中，R越大，滤波效果越好，但同时在R上产生的电压损失也越大。当三极管工作在放大状态时，当三极管工作在放大状态时，c与与e间的

7、间的直流电直流电阻阻RCE较小较小，而，而交流电阻交流电阻rce却却很大很大。若用三极管代替电阻若用三极管代替电阻R，可解决电压损失与滤波，可解决电压损失与滤波的矛盾。的矛盾。电子滤波电路电子滤波电路解决思路：解决思路：uo+-+-uiC2C1RLVRP电子滤波电路电子滤波电路应用应用：整流电流不很大，但滤波效果整流电流不很大，但滤波效果要求高的场合。要求高的场合。ui+-uoC1C2RLRRC-RC-型滤波电路型滤波电路2023/3/1010141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉整流整流滤波滤波由于电网电压波动或负载变化，输出直流电压也随之会发生变化。由于电网电

8、压波动或负载变化，输出直流电压也随之会发生变化。稳压稳压稳压二极管的工作特性和主要参数稳压二极管的工作特性和主要参数1.工作特性工作特性uz（V）Iz(mA)0正向特性反向特性UzABIzminIzmax稳压原理：稳压原理：反向电流反向电流在在很大范围很大范围内变化时，其内变化时，其两端两端电压电压却却基本保持不变。基本保持不变。V符号符号2023/3/1011141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试为什么为什么普通二极管不允许工作在反向击穿区，而稳普通二极管不允许工作在反向击穿区，而稳压二极管却工作在该区？压

9、二极管却工作在该区？因为，稳压管是采用特殊工艺制造的硅二极管，它的PN结可承受较大的反向电流和耗散功率，因此可以工作在反向击穿区。硅稳压管使用硅稳压管使用注意事项注意事项：（1）在使用时，稳压管应反接。即稳压管的负极接电源的高电）在使用时，稳压管应反接。即稳压管的负极接电源的高电位，而正极应接电源的低电位。位，而正极应接电源的低电位。（2）电源电压高于稳压管的稳压值时，才起稳压作用。）电源电压高于稳压管的稳压值时，才起稳压作用。（3）使用时，当一个稳压值不够时，可把多个稳压管串联使用，）使用时，当一个稳压值不够时，可把多个稳压管串联使用，但绝不可并联使用。但绝不可并联使用。2023/3/101

10、2141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉2.主要参数主要参数稳定电压稳定电压Uz：稳压管工作时它两端所呈现的电压。：稳压管工作时它两端所呈现的电压。此外，还有动态电阻和温度系数。它们的参数值越小，稳压性能越好。此外，还有动态电阻和温度系数。它们的参数值越小，稳压性能越好。+-V1V2-具有温度补偿作用的稳压管具有温度补偿作用的稳压管2DW230最大稳定电流最大稳定电流Izmax：稳压管正常工作时允许通过的最大电流。：稳压管正常工作时允许通过的最大电流。最小稳定电流最小稳定电流Izmin：稳压正常工作时允许通过的最小电流。：稳压正常工作时允许通过的最小电流。稳定电流

11、稳定电流Iz：稳压管正常工作时，反向电流的参考数值。它介于：稳压管正常工作时，反向电流的参考数值。它介于最大稳定电流和最小稳定电流之间。最大稳定电流和最小稳定电流之间。最大耗散功率最大耗散功率PzM：稳压管正常工作时所能承受的最大的耗散功率。：稳压管正常工作时所能承受的最大的耗散功率。2023/3/1013141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉简单稳压电路简单稳压电路1.电路组成电路组成ILRL+UL+u2 CVR简单稳压电路（又称简单稳压电路（又称“并联稳压电路并联稳压电路”）2、稳压原理、稳压原理IR（1）负载不变，电网电压变化）负载不变，电网电压变化+-Ui

12、UiULIzIRURUL（2）电网电压不变，负载变化）电网电压不变，负载变化IzRL UL Iz IR UR UL小结：小结：利用稳压管电流的变化，利用稳压管电流的变化，引起限流电阻引起限流电阻R两端电压的变化，两端电压的变化，从而达到稳压的目的。从而达到稳压的目的。特点：特点：电路结构简单，设计制作电路结构简单，设计制作容易，但稳压性能较差，输出电容易，但稳压性能较差，输出电压受稳压管自身参数的限制。压受稳压管自身参数的限制。2023/3/1014141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试+u2 C+UL RL

13、VzR当电网电压升高时，调整当电网电压升高时，调整R使其使其增大；反之增大；反之R减小。减小。当负载增大时，调整当负载增大时，调整R使其使其减小；反之减小；反之R增大。增大。R为为调整元件调整元件简单串联稳压电路简单串联稳压电路2023/3/1015141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试RL+UL+u2 C简单稳压电路简单稳压电路用一个工作在放大状态的三极管代替用一个工作在放大状态的三极管代替R串联稳压电路串联稳压电路VzR串联稳压电路串联稳压电路V1为为调整管调整管ULUBE1 （Uz不变）不变）UCE1U

14、L 例：例：UL反之反之，UL增大增大+-Uz-UBE1+-UCE1电路特点：电路特点：与简单稳压电路相比，稳压性能较好，带载能力增强了，与简单稳压电路相比，稳压性能较好，带载能力增强了，但稳压性能仍较差，输出电压不可调。但稳压性能仍较差，输出电压不可调。V1R1Vz2023/3/1016141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉晶体管串联稳压电路晶体管串联稳压电路+-+-+-+ULUzUBE2UBE1UCE1V2R1R2R3R4RpRLV1VzC2（B1）Ui晶体管串联稳压电路晶体管串联稳压电路UB2取样电路取样电路1.电路组成：电路组成：基准电路基准电路比较放大电

15、路比较放大电路调整电路调整电路UB1取样电路基准电路比较放大管调整管2023/3/1017141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试ULUB2UBE2IB2UC2（UB1）UCE1（RL）UL2.稳压原理稳压原理概括为：概括为：ULUCE1ULULUCE1UL反之，概括为：反之，概括为：当电网电压升高或当电网电压升高或RL增大时，输出电压有上升的趋势，其稳压过程如下：增大时，输出电压有上升的趋势，其稳压过程如下：2023/3/1018141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉3.输出电压

16、的调节输出电压的调节当忽略当忽略V2管的基极电流时管的基极电流时忽略忽略UBE2，上式整理得，上式整理得改变抽头位置，即可调节输出电压改变抽头位置，即可调节输出电压UL的大小的大小 4.调整管的选用调整管的选用（1）管压降管压降UCE应适当，一般取应适当，一般取38V（2）极限参数极限参数应满足应满足 ICM1.5ILM U（BR）CEOUimax-ULmin PCM1.5ILmax U（BR）CEO其中，其中，Uimin最小输入电压，考虑电网电压允许最小输入电压，考虑电网电压允许10%的波动，的波动，Uimax=1.1Ui（V）ILM最大负载电流最大负载电流（A）ULmin最小输出电压最小输

17、出电压（v）2023/3/1019141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试串联稳压电路的组成框图串联稳压电路的组成框图调整管调整管比较放大电路比较放大电路基准电路基准电路取取样样电电路路+-+-UiUo2023/3/1020141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试三端集成稳压器的型号和参数三端集成稳压器的型号和参数2023/3/1021141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 把串联稳压电路中的取样、

18、基准、比较放大、调整和保护环节等把串联稳压电路中的取样、基准、比较放大、调整和保护环节等集成于一个半导体芯片上，构成集成稳压器。集成于一个半导体芯片上，构成集成稳压器。早期的集成稳压器外引早期的集成稳压器外引线较多，线较多，现在的集成稳压器只有三个：现在的集成稳压器只有三个：输入端、输出端和公共端（或输入端、输出端和公共端（或调整端），调整端），称为称为三端集成稳压器三端集成稳压器。集成稳压器具有体积小、质量轻、使用方便、可靠性高等优点，因而得到广泛应用。三端集成稳压器的型号和参数三端集成稳压器的型号和参数1.三端固定输出集成稳压器三端固定输出集成稳压器金属封装金属封装塑料封装塑料封装1321

19、23三端固定三端固定输输出出稳压稳压器各管脚的功能器各管脚的功能CW78系列系列CW79系列系列1输输入端入端公共端公共端2公共端公共端输输入端入端3输输出端出端输输出端出端类型功能管脚2023/3/1022141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉固定正压输出集成稳压器，固定正压输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CW7CW78 8-/CW7-/CW78 8M-/CW7M-/CW78 8L-L-固定负压输出集成稳压器，固定负压输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CW7CW79 9-/CW7-/CW79 9M-/CW7M-/CW79 9L-L-型号中的型号中的表示该电

20、路输出电压值，分别为表示该电路输出电压值，分别为5V，6V，9V，12V，15V，18V，24V共七种共七种 2023/3/1023141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉2.三端可调输出集成稳压器三端可调输出集成稳压器展示外形展示外形（外形同固（外形同固定输出的）定输出的）金属封装金属封装塑料封装塑料封装132123可调正压输出集成稳压器，国标型号为可调正压输出集成稳压器，国标型号为CW117-/CW117MCW117L-CW217-/CW217M-/CW217L-CW317-/CW317M-/CW317L-可调负压输出集成稳压器，国标型号为可调负压输出集成稳压器

21、，国标型号为CW137-/CW137M CW137L-CW237-/CW237M-CW237L-CW337-/CW337M-CW337L-三端可三端可调输调输出出稳压稳压器各管脚的功能器各管脚的功能CW117/CW217/CW317系列系列CW137/CW237/CW337系列系列1输输入端入端调调整端整端2调调整端整端输输入端入端3输输出端出端输输出端出端类型功能管脚2023/3/1024141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试3.三端集成稳压器的主要参数三端集成稳压器的主要参数最大输入电压最大输入电压Uim

22、ax 稳压器正常工作时允许输入的最大电压稳压器正常工作时允许输入的最大电压输出电压范围输出电压范围UL 稳压器符合指标要求时的输出电压范围稳压器符合指标要求时的输出电压范围最大输出电流最大输出电流ILM 保证稳压器安全工作时允许输出的最大电流保证稳压器安全工作时允许输出的最大电流最小输入输出压差最小输入输出压差（Ui-UL）min 保证稳压器正常工作所要求的输入电保证稳压器正常工作所要求的输入电压与输出电压的最小差值压与输出电压的最小差值2023/3/1025141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试三端集成稳压

23、器的应用三端集成稳压器的应用（1）基本应用电路）基本应用电路三端固定正输出的基本应用电路三端固定正输出的基本应用电路三端固定负输出的基本应用电路三端固定负输出的基本应用电路用于减小输入用于减小输入电压的脉动和电压的脉动和防止过电压防止过电压用于削弱电路用于削弱电路的高频干扰的高频干扰1.固定输出集成稳压电路固定输出集成稳压电路2023/3/1026141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试（2）提高输出电压的稳压电路）提高输出电压的稳压电路（3）扩大输出电流的稳压电路）扩大输出电流的稳压电路输出电压为：输出电压为

24、：输出电流为：输出电流为：IL=Io+IC 其中，其中，Uxx为集成稳压器的额定电压为集成稳压器的额定电压 其中，其中，IoCW78的输出电流的输出电流 IC外接大功率管的集电极电流外接大功率管的集电极电流 2023/3/1027141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试（4）同时输出正、负电压的稳压电路）同时输出正、负电压的稳压电路 2023/3/1028141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉2.三端可调式集成稳压电路三端可调式集成稳压电路（1）基本应用电路）基本应用电路正压输出正

25、压输出负压输出负压输出输出电压：输出电压：（2）提高输出电压的应用电路）提高输出电压的应用电路2023/3/1029141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第五章 电子技术和电力电子技术 模拟电子电路的安装与调试并联型开关稳压电路并联型开关稳压电路2023/3/1030141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉一、并联型开关稳压电路一、并联型开关稳压电路 以上介绍的稳压电源都属于线性稳压电源。虽然这种稳以上介绍的稳压电源都属于线性稳压电源。虽然这种稳压电源优点很多，但调整管的功耗大，电源变压器笨重、耗压电源优点很多，但调整管的功耗大，电源变

26、压器笨重、耗能。使电源的利用率大为降低。能。使电源的利用率大为降低。开关稳压电路开关稳压电路中，中，调整管工作在开关状态调整管工作在开关状态，管耗小，电源体，管耗小，电源体积小、效率高，稳压性能好、稳压范围大。广泛应用在对稳压电积小、效率高，稳压性能好、稳压范围大。广泛应用在对稳压电源要求较高的场合。源要求较高的场合。开关稳压电源的形式很多，根据电源供给能量的连接方式不同开关稳压电源的形式很多，根据电源供给能量的连接方式不同分为：分为：并联稳压电路并联稳压电路和和串联稳压电路串联稳压电路两种。两种。1.基本结构基本结构脉冲调宽取样电路基准电路脉冲发生+-UiUoV1CV2L偏差信号偏差信号并联

27、型开关稳压电源框图并联型开关稳压电源框图开关调整管开关调整管储能电路储能电路2023/3/1031141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉2.工作原理工作原理储能电路的工作原理：V1截止截止（L产生上产生上“-”下下“+”的感生电动势，释放能量）的感生电动势，释放能量）iC（C充电，充电，V2导通）导通）Uo（下（下“+”上上“-”）iL+-iC+-UiUoCV2LV1+-+并联型储能电路原理图并联型储能电路原理图输入高电平输入高电平输入低电平输入低电平 调整管调整管V1饱和导通期间，储能电感饱和导通期间，储能电感L储能，由储能电容储能，由储能电容C向负载供电；向负

28、载供电；调整管调整管V1截止期间，储能电感截止期间，储能电感L释放能量对储能电容释放能量对储能电容C充电，同时向负充电，同时向负载供电。另外载供电。另外L和和C还起滤波作用。还起滤波作用。小结：小结：脉冲变压器的并联型开关稳压电路脉冲变压器的并联型开关稳压电路V1V2LC高电平高电平低电平低电平2023/3/1032141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉脉冲调宽脉冲调宽取样电路取样电路基准电路基准电路脉冲发生脉冲发生+-UiUoV1CV2L偏差信号偏差信号并联型开关稳压电源框图并联型开关稳压电源框图Uo例：例：取样电压升高取样电压升高偏差信号升高偏差信号升高脉冲信

29、号宽度变窄脉冲信号宽度变窄V1管开通时间缩短管开通时间缩短输入储能电路的能量减少输入储能电路的能量减少Uo 反之，相反反之，相反2023/3/1033141中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉LCNPV1V2V3V4R1R2R3R4R5UNUoUiUo1+-+-UP串联型开关稳压电路串联型开关稳压电路1.电路结构电路结构调整管调整管V1与储能电感与储能电感L串联串联2.工作原理工作原理Uo取样电压取样电压UP 当当UP UN时时 Uo1为高电位为高电位V3正向导通正向导通 V1基极电位基极电位V1截止截止储能电感储能电感L向负载输出电流向负载输出电流Uo串联型开关稳压电路串联型开关稳压电路例如：例如：反之，相反反之，相反 集成运放输出低电位时，调整管集成运放输出低电位时，调整管V1饱和导通，储能电感饱和导通，储能电感L储能，由储能储能，由储能电容电容C向负载供电；当集成运放翻转输出高电位时，调整管向负载供电；当集成运放翻转输出高电位时，调整管V1截止，储能截止，储能电感电感L对储能电容对储能电容C充电，同时向负载供电这样便在负载上获得平稳的直流充电，同时向负载供电这样便在负载上获得平稳的直流电压。电压。小结：小结：谢谢各位！中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉演讲完毕，谢谢观看！