功率放大电路 (2)2精选PPT.ppt

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1、功率放大电路功率放大电路第1页，此课件共46页哦功率电子电路是一种以向负载提供功功率电子电路是一种以向负载提供功率为主要目的的电子电路。功率电子电路率为主要目的的电子电路。功率电子电路大致有两种类型：一种是将输入信号加以大致有两种类型：一种是将输入信号加以放大，使负载获得所需的信号功率；另一放大，使负载获得所需的信号功率；另一种是进行交、直流电能的变换，向负载提种是进行交、直流电能的变换，向负载提供直流功率或交流功率。供直流功率或交流功率。第2页，此课件共46页哦9.1 低频功率放大电路低频功率放大电路9.1.1低频功率放大电路概述低频功率放大电路概述1.甲类放大甲类放大晶体管在输入信号的整个

2、周期内都处晶体管在输入信号的整个周期内都处于放大状态的放大方式称为甲类放大。于放大状态的放大方式称为甲类放大。2.乙类放大乙类放大晶体管只在输入信号的半个周期内处晶体管只在输入信号的半个周期内处于放大状态，另半个周期处于截止状态的放于放大状态，另半个周期处于截止状态的放大方式称为乙类放大。大方式称为乙类放大。第3页，此课件共46页哦图图9.1.1 甲类放大甲类放大 图图9.1.2 乙类放大乙类放大 第4页，此课件共46页哦3.甲乙类放大甲乙类放大晶体管在输入信号的半个多周期内处晶体管在输入信号的半个多周期内处于放大状态，剩下时间处于截止状态，即于放大状态，剩下时间处于截止状态，即处于甲类放大和

3、乙类放大之间的放大方式处于甲类放大和乙类放大之间的放大方式称为甲乙类放大。称为甲乙类放大。乙类放大效率高，但只有半个周期的乙类放大效率高，但只有半个周期的信号得到放大，输出波形严重失真。为了信号得到放大，输出波形严重失真。为了解决这一矛盾，可以用两个晶体管轮流工解决这一矛盾，可以用两个晶体管轮流工作于正、负半周的方法来解决，这就是下作于正、负半周的方法来解决，这就是下面要介绍的互补对称放大电路。面要介绍的互补对称放大电路。第5页，此课件共46页哦9.1.2乙类放大互补对称放大电路乙类放大互补对称放大电路由于由于NPN管和管和PNP管的导电方向相反，管的导电方向相反，因而可以用一只因而可以用一只

4、NPN管负责前半周期的放管负责前半周期的放大，而用一只大，而用一只PNP管负责后半周期的放大。管负责后半周期的放大。第6页，此课件共46页哦图图9.1.3 乙类放大互补对称放大电路乙类放大互补对称放大电路第7页，此课件共46页哦9.1.3甲乙类放大互补对称放大电路甲乙类放大互补对称放大电路9.1.4集成功率放大器集成功率放大器集成功率放大器已有多种不同型号，它是集成功率放大器已有多种不同型号，它是由多级放大电路组成，输入级一般都采用差分由多级放大电路组成，输入级一般都采用差分放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为放大电路，中间级为共射放大电路，输出级为互补对称放大电路。互补对称放大电路。第8

5、页，此课件共46页哦图图9.1.4 乙类放大互补对称电路的波形乙类放大互补对称电路的波形 第9页，此课件共46页哦图图9.1.5 甲乙类放大互补对称放大电路甲乙类放大互补对称放大电路 第10页，此课件共46页哦图图9.1.6 D2002型集成电路外形型集成电路外形 第11页，此课件共46页哦图图9.1.7 D2002组成的低频功放电路组成的低频功放电路 第12页，此课件共46页哦9.2直流稳压电源直流稳压电源9.2.1整流电路整流电路1.单相桥式整流电路单相桥式整流电路将交流电能转换成直流电能的过程称将交流电能转换成直流电能的过程称为整流，完成这一转换的电路称为整流电为整流，完成这一转换的电路

6、称为整流电路路第13页，此课件共46页哦图图9.2.1 单相桥式整流电路单相桥式整流电路第14页，此课件共46页哦图图9.2.2 整流桥整流桥第15页，此课件共46页哦9.2.2滤波器滤波器1.电容滤波器电容滤波器(C滤波器滤波器)第16页，此课件共46页哦图图9.2.3 接有电容滤波器的单相桥式整流电路接有电容滤波器的单相桥式整流电路 2.电感电容滤波器电感电容滤波器(LC滤波器）滤波器）第17页，此课件共46页哦图图9.2.4 电感电容滤波电路电感电容滤波电路 第18页，此课件共46页哦9.2.3 直流稳压电源直流稳压电源经整流和滤波后的电压往往会随交流电源电压的经整流和滤波后的电压往往会

7、随交流电源电压的经整流和滤波后的电压往往会随交流电源电压的经整流和滤波后的电压往往会随交流电源电压的波动和负载的变化而变化。电压的不稳定有时会产生测波动和负载的变化而变化。电压的不稳定有时会产生测波动和负载的变化而变化。电压的不稳定有时会产生测波动和负载的变化而变化。电压的不稳定有时会产生测量和计算的误差，引起控制装置的工作不稳定，甚至根量和计算的误差，引起控制装置的工作不稳定，甚至根量和计算的误差，引起控制装置的工作不稳定，甚至根量和计算的误差，引起控制装置的工作不稳定，甚至根本无法正常工作。特别是精密电子测量仪器、自动控制、本无法正常工作。特别是精密电子测量仪器、自动控制、本无法正常工作。

8、特别是精密电子测量仪器、自动控制、本无法正常工作。特别是精密电子测量仪器、自动控制、计算装置及晶闸管的触发电路等都要求有很稳定的直流计算装置及晶闸管的触发电路等都要求有很稳定的直流计算装置及晶闸管的触发电路等都要求有很稳定的直流计算装置及晶闸管的触发电路等都要求有很稳定的直流电源供电。电源供电。电源供电。电源供电。1.稳压管稳压电路稳压管稳压电路最简单的直流稳压电源是采用稳压管来稳定电压的。最简单的直流稳压电源是采用稳压管来稳定电压的。最简单的直流稳压电源是采用稳压管来稳定电压的。最简单的直流稳压电源是采用稳压管来稳定电压的。引起电压不稳定的原因是交流电源电压的波动引起电压不稳定的原因是交流电

9、源电压的波动和负载电流的变化。和负载电流的变化。第19页，此课件共46页哦图图9.2.5 稳压管稳压电路稳压管稳压电路 第20页，此课件共46页哦2.集成稳压电源集成稳压电源(1)固定输出的三端集成稳压器固定输出的三端集成稳压器基本应用电路基本应用电路第21页，此课件共46页哦图图9.2.6 固定输出三端集成稳压器固定输出三端集成稳压器 第22页，此课件共46页哦图图9.2.7 固定输出三端集成稳压器基本应用电路固定输出三端集成稳压器基本应用电路第23页，此课件共46页哦扩展输出电压的应用电扩展输出电压的应用电 图图9.2.8 提高输出电压电路提高输出电压电路 第24页，此课件共46页哦同时输

10、出正负电压的电路同时输出正负电压的电路 图图9.2.9 双向稳压电路双向稳压电路 第25页，此课件共46页哦(2)可调输出的三端集成稳压器可调输出的三端集成稳压器图图9.2.10 W317应用线路应用线路第26页，此课件共46页哦9.2.4开关稳压电路开关稳压电路串联稳压电路的调整管工作在放大状态，当负载串联稳压电路的调整管工作在放大状态，当负载串联稳压电路的调整管工作在放大状态，当负载串联稳压电路的调整管工作在放大状态，当负载电流较大时，调整管会产生很大的功耗。为降低调整管电流较大时，调整管会产生很大的功耗。为降低调整管电流较大时，调整管会产生很大的功耗。为降低调整管电流较大时，调整管会产生

11、很大的功耗。为降低调整管的管耗，可使调整管工作在开关状态。这样调整管只有的管耗，可使调整管工作在开关状态。这样调整管只有的管耗，可使调整管工作在开关状态。这样调整管只有的管耗，可使调整管工作在开关状态。这样调整管只有在由饱和导通转换到截止或由截止转换到饱和导通的瞬在由饱和导通转换到截止或由截止转换到饱和导通的瞬在由饱和导通转换到截止或由截止转换到饱和导通的瞬在由饱和导通转换到截止或由截止转换到饱和导通的瞬间，才进入放大区而消耗一定的能量。这种调整管工作间，才进入放大区而消耗一定的能量。这种调整管工作间，才进入放大区而消耗一定的能量。这种调整管工作间，才进入放大区而消耗一定的能量。这种调整管工作

12、在开关状态的稳压电路称为开关稳压电路。在开关状态的稳压电路称为开关稳压电路。在开关状态的稳压电路称为开关稳压电路。在开关状态的稳压电路称为开关稳压电路。1.脉宽调制式串联型开关稳压电路脉宽调制式串联型开关稳压电路第27页，此课件共46页哦图图9.2.11 脉宽调制式串联型开关稳压电路脉宽调制式串联型开关稳压电路 第28页，此课件共46页哦2.工作过程工作过程3.稳压原理稳压原理第29页，此课件共46页哦图图9.2.12 变动变动引起的自引起的自动调动调整整过过程程 第30页，此课件共46页哦9.3 晶闸管和可控整流电路晶闸管和可控整流电路 9.3.1晶闸管晶闸管1.基本结构基本结构晶闸管是具有

13、晶闸管是具有3个个PN结的四层结构结的四层结构2.工作原理工作原理第31页，此课件共46页哦通过图通过图9.3.3的实验电路可以说明晶闸管的工作的实验电路可以说明晶闸管的工作原理。原理。(1)晶闸管导通晶闸管导通(表示灯亮表示灯亮)必须同时具备两个条必须同时具备两个条件：第一，晶闸管的阳极与阴极之间要加正向件：第一，晶闸管的阳极与阴极之间要加正向电压；第二，控制极与阴极之间也要加正向电电压；第二，控制极与阴极之间也要加正向电压压(实际上加正触发脉冲实际上加正触发脉冲)。第32页，此课件共46页哦(2)晶闸管导通后，断开控制极晶闸管导通后，断开控制极(图图9.3.3(b)所示所示)，晶闸管继续导

14、通，即晶闸管一旦导，晶闸管继续导通，即晶闸管一旦导通后，控制极就失去控制作用通后，控制极就失去控制作用(是对普通晶是对普通晶闸管而言闸管而言)。第33页，此课件共46页哦(3)要使晶闸管从导通转为阻断要使晶闸管从导通转为阻断(截止截止)，必须切断，必须切断阳极电源，或在阳极与阴极之间加反向电压，或阳极电源，或在阳极与阴极之间加反向电压，或将阳极电流减小到某一数值将阳极电流减小到某一数值(维持电流维持电流)以下。以下。第34页，此课件共46页哦3.伏安特性伏安特性图图9.3.1 晶闸管的结构及其表示符号晶闸管的结构及其表示符号 第35页，此课件共46页哦图图9.3.2 晶闸管的结构和外形晶闸管的

15、结构和外形 第36页，此课件共46页哦图图9.3.3 晶闸管导通实验电路图晶闸管导通实验电路图第37页，此课件共46页哦图图9.3.4 晶闸管的伏安特性曲线晶闸管的伏安特性曲线 第38页，此课件共46页哦目前我国生产的晶闸管的型号及其含义如下：目前我国生产的晶闸管的型号及其含义如下：第39页，此课件共46页哦9.3.2双向晶闸管双向晶闸管图图9.3.5 双向晶闸管及交流调压电路双向晶闸管及交流调压电路第40页，此课件共46页哦9.3.3可关断晶闸管可关断晶闸管图图9.3.6 可关断晶闸管及直流调压电路可关断晶闸管及直流调压电路第41页，此课件共46页哦9.3.4可控整流电路可控整流电路图图9.

16、3.7 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路 第42页，此课件共46页哦9.4绝缘门极双极型晶体管绝缘门极双极型晶体管 晶闸管只能控制其导通，不能控制其晶闸管只能控制其导通，不能控制其关断，称为半控型器件；大功率双极型晶关断，称为半控型器件；大功率双极型晶体管体管(Great Transistor，GTR)、功率金属、功率金属氧化物场效应管氧化物场效应管(Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，P-MOSFET)、绝缘门极双极型晶体管、绝缘门极双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等。等。第43页，此课件共46页哦图图9.4.1 IGBT第44页，此课件共46页哦图图9.4.2 IGBT的特性的特性第45页，此课件共46页哦图图9.4.3 1GBT的分立元件驱动电路的分立元件驱动电路第46页，此课件共46页哦