電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版第四章

1、第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4-1 整流電路整流電路4-2 整流器件的選用整流器件的選用4-3 濾波電路濾波電路4-4 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路4-5 集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源的方框圖電網(wǎng)電壓電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路負(fù)載整流：將交流變?yōu)橹绷鞯倪^程。濾波：將脈動的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷骸７€(wěn)壓：使直流電源的輸出電壓穩(wěn)定，消除由于電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載變化等對輸出電壓的影響。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4-1 整流電路整

2、流電路1.了解直流穩(wěn)壓電源的組成。2.掌握單相橋式整流電路的組成及工作原理；會進行簡單的計算，會選擇管型。3.了解三相整流電路的組成及工作原理；會進行簡單的計算，會選擇管型。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源一、一、 單相整流電路單相整流電路1. 單相半波整流電路tUu sin222 + uLRLu2iF2L45.0UU1） 整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值2） 二極管平均電流二極管平均電流3） 二極管最大反向電壓二極管最大反向電壓L2LF45.0RUII-u2+2Rm2UUu2uD第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直

3、流穩(wěn)壓電源優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，使用元件少結(jié)構(gòu)簡單，使用元件少缺點：缺點：輸出電壓脈動小，電源利用率低輸出電壓脈動小，電源利用率低 to 2 3 u222U to 2 3 uL22U to 2 3 iF=iL to 2 3 uD22U單相半波整流電路的組成與工作原理單相半波整流電路的組成與工作原理第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源2. 單相橋式整流電路RLiLV4V3V2V1u2u1V3RLV4V2V1u1u2（1） 工作原理iL+uL +uL 22U to 2 3 u2 to 2 3 uL22U to 2 3 iF=iL to 2 3 uD122U

4、第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源2L9 .0UU1） 輸出電壓平均值輸出電壓平均值2） 輸出電流平均值輸出電流平均值LLRUIL4） 二極管承受的最大反二極管承受的最大反向電壓向電壓2Rm2UU3） 通過二極管平均電流通過二極管平均電流LF21II第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源簡化畫法簡化畫法+ +u uL L R RL Li iL L + +u u2 2 習(xí)慣畫法習(xí)慣畫法單相橋式整流電路的組成與工作原理單相橋式整流電路的組成與工作原理第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源畫出輸出為負(fù)的直流電的單相橋式整

5、流電路，及輸入變壓器二次側(cè)u2波形和輸出uL波形。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 1.標(biāo)出下圖中RL的電壓極性，并畫出vL的波形。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 橋式整流電路中的二極管極性不允許接錯，否則會造成二極管或變壓器電流過大而損壞。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源2.下圖所示橋式整流電路中，若出現(xiàn)以下問題，分析對電路正常工作的不良影響。（1）二極管V1極性被反接；（2）二極管V2開路或脫焊；（3）二極管V3被擊穿短路；（4）負(fù)載RL被短路。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源在日常生活中，我們接觸的負(fù)載，如電燈、電視機、電冰箱、電風(fēng)扇等家用電器及單相電動機，它們

6、工作時都是用兩根導(dǎo)線接到電路中，都屬于單相負(fù)載。每根相線（火線）與中性線(零線)間的電壓叫相電壓，相線間的電壓叫線電壓。因為三相交流電源的三個線圈產(chǎn)生的交流電壓相位相差120，三個線圈作星形連接時，相電壓等于線電壓的根號3倍。我國日常使用的電路中相電壓是220V，線電壓是380V（380=根號3220）。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120角的交流電路組成的電力系統(tǒng)。目前我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源共陽極接法共陽極接法t1t2t3t4uLT二、三相整流電路二、三相整流電路（1）電路組成和工作

7、原理一個周期出現(xiàn)一個周期出現(xiàn)三個三個波頭波頭自然換相點自然換相點 當(dāng)輸出功率較大時，若采用單相整流電路必然會造成三相電網(wǎng)的不平衡，故應(yīng)采用三相整流電路。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源共陰極接法共陰極接法二次相電壓有效值為2U，其表達(dá)式為： tUusin22U)3/2sin(22VtUu)3/2sin(22WtUuU相 V相 W相 在t1t2時間內(nèi)U相電位最高，V1導(dǎo)通uL=uU在t2t3時間內(nèi)V相電位最高，V2導(dǎo)通V4V5V6UVWNKRL+-TL1L2L3+uLUV1V2V3VWNKRLTL1L2L3iL-uL=uV在t3t4時間內(nèi)W相電位最高，V3導(dǎo)通uL=uW第四章第四章 直流穩(wěn)

8、壓電源直流穩(wěn)壓電源（2）有關(guān)計算公式1） 整流輸出電壓平均值2） 二極管平均電流LF31II 3） 二極管最大反向電壓2L17. 1UU 222Rm45. 2632UUUU第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源【例】 某工廠需一臺直流電源，要求輸出電壓為12V，輸出電流為100A，試計算用三相半波整流電路時，變壓器二次相電壓和整流二極管的有關(guān)參數(shù)。 解:變壓器二次側(cè)繞組的相電壓 V3 .1017. 11217. 1L2UU流過二極管的平均電流 A3 .33310031LFII整流二極管承受的最大反向電壓 URm=2.45 U22.4510.325V優(yōu)點：電

9、路簡單缺點：輸出脈動性仍較大，變壓器利用率較低，由于直流電流通過變壓器繞組，使變壓器鐵芯易發(fā)生直流磁化。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源（1）電路組成和工作原理RLUV1V2V3VWTL1L2L3V4V5V6三相橋式整流電路由兩組三相半波整流電路（一個共陰極電路和一個共陽極電路）串聯(lián)而成+-uL在t1t2時間內(nèi)U相電位最高， V相電位最低，V1、V5導(dǎo)通uL=uUV共陰極電路的自然換相點共陽極電路的自然換相點iL在t2t3時間內(nèi)U相電位最高， W相電位最低，V1、V6導(dǎo)通uL=uUW在t3t4時間內(nèi)V相電位最高， W相電位最低，V2、V6導(dǎo)通uL=u

10、VW其他依次類推uL=uVUuL=uWUuL=uWV第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源t1t2t3t4t5t6t7T一個周期出現(xiàn)一個周期出現(xiàn)六個六個波頭波頭第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源（2）有關(guān)計算公式1） 整流輸出電壓平均值2） 二極管平均電流LF31II 3） 二極管最大反向電壓2L34. 2UU 22Rm45. 232UUU第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源【例】一直流電源，采用三相橋式整流電路，負(fù)載電壓和電流分別為60V和450A，整流二極管實際工作電流和

11、反向工作電壓各為多少？解:整流二極管的工作電流 A150345031LFII整流二極管承受的最高反向工作電壓 URm=2.45 U22.4525.662.72V特點：變壓利用率較高，輸出電壓脈動小，應(yīng)用非常廣泛。變壓器二次繞組的相電壓V6 .2534. 2L2UU第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源()盡管交流電壓的大小和方向隨時間不斷變化，但只要二極管正極的電位高于負(fù)極的電位，二極管就導(dǎo)通，導(dǎo)通后流過負(fù)載的電流方向是不變的，負(fù)載上得到的是脈動的直流電。()若需負(fù)的直流電源，電路形式同上，只需把其中的二極管的兩個管腳極性顛倒一下即可。第四章第四章 直流穩(wěn)

12、壓電源直流穩(wěn)壓電源 1.整流電路輸出直流電壓為20V，在下列情況下變壓器二次側(cè)電壓各多少？每只整流二極管承受的最大反向峰值電壓各多少？ （1）單相半波整流 （2）單相橋式整流 （3）三相半波整流 （4）三相橋式整流第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 2.變壓器二次側(cè)交流電壓為20V，在下列情況下輸出直流電壓各為多少？每只整流二極管承受的最大反向峰值電壓各多少？ （1）單相半波整流 （2）單相橋式整流 （3）三相半波整流 （4）三相橋式整流第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4-2 整流器件的選用整流器件的選用1.了解整流二極管的外形、型號、主要參數(shù)及

13、檢測方法。2.了解硅整流堆的結(jié)構(gòu)、外形、主要參數(shù)及檢測方法。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源一、整流二極管一、整流二極管 1. 整流二極管的結(jié)構(gòu)及外形 結(jié)構(gòu)同普通二極管，一般采用硅材料制造，它的反向電流很小，PN結(jié)的額定結(jié)溫高，而且受溫度影響小，PN結(jié)面積較大，允許通過較大的電流，一般工作在頻率為3KMz以下的電路中。 2. 整流二極管的型號 2CZ、2DZ系列管子型號采用統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)進行命名，ZP系列型號的意義如下： 第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源3. 整流二極管的主要參數(shù)（1）反向工作峰值電壓URW

14、M 習(xí)慣稱作“額定電壓”或“最大反向電壓”。一般規(guī)定為二極管反向擊穿電壓的1/2。（2）正向平均電流IF（AV） 習(xí)慣稱作 “額定電流”或“最大整流電流”。指在規(guī)定環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，允許連續(xù)通過的工頻正弦半波電流的平均值。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4. 整流二極管的檢測第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源5. 整流二極管的使用冷卻方式： 自冷風(fēng)冷水冷 一般塑料封裝的小電流整流二極管，靠管腳來散熱，使用時，管腳應(yīng)保持在規(guī)定值以上。大功率整流二極管需加相應(yīng)的散熱裝置。 采用風(fēng)冷或水冷的整流器件，起始工作時

15、，必須按先啟動冷卻裝置，再啟動整流裝置；停止工作時，先切斷整流電路電源，再關(guān)閉冷卻裝置。水冷的整流器件還應(yīng)設(shè)有斷水保護裝置，以免停水時整流器件溫度過高而燒毀。螺旋式自冷平板式風(fēng)冷平板式水冷第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源二、硅整流堆二、硅整流堆將硅整流器件按某種整流方式用絕緣瓷、環(huán)氧樹脂和外殼封裝成一體，習(xí)慣上統(tǒng)稱為硅堆。 硅整流堆1. 硅整流堆的結(jié)構(gòu)及外形內(nèi)部電氣原理圖 半橋單相橋三相橋第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源2. 硅整流堆的型號目前對各種硅整流堆尚無完全統(tǒng)一的命名標(biāo)準(zhǔn)，需參考有關(guān)生產(chǎn)廠產(chǎn)品說明書

16、。大部分生產(chǎn)廠家按下述方法命名：3. 硅整流堆的主要參數(shù)（1）額定反向峰值電壓（2）正向平均整流電流第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源硅整流堆管腳一般在外殼上都有標(biāo)記，如橋堆外殼上各引腳對應(yīng)位置上標(biāo)有“”“”“”。標(biāo)記“”管腳表示接交流電源，“”為正極輸出，“”為負(fù)極輸出，這些標(biāo)記與電路圖上標(biāo)記是一致的。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4. 硅整流堆的檢測第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4. 硅整流堆的檢測第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓

17、電源直流穩(wěn)壓電源5. 硅整流堆的使用凡是整流組件在使用時，都不允許用戶自行拆開檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)整流組件損壞時，一般都要整組拆卸更換。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直

18、流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4-3 濾波電路濾波電路1.了解濾波電路的結(jié)構(gòu)。2.理解電容濾波電路的工作原理。3.掌握電容濾波電路的有關(guān)計算方法。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源V導(dǎo)通時給導(dǎo)通時給C 充電，充電， V截止時

19、截止時C 向向RL放電放電；1. 電路和工作原理濾波后濾波后uL 的波形變得平緩，平均值提高。的波形變得平緩，平均值提高。RLV1V4V3V2iLC + uL= uc +u2 電容濾波電路電容濾波電路第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 濾波電容容量較大，一般用電解電容，應(yīng)注意電容的正極接高電位，負(fù)極接低電位，否則易擊穿而爆裂。電容器的耐壓應(yīng)大于它實際工作時所能承受的最大電壓。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源【例】在單相橋式電容濾波整流中，若要求直流輸出電壓6V， 負(fù)載電流為60mA，試選擇合適的整流二極管及濾

20、波電容。 解:V52 . 1V62 . 1L2UU2RM2UU選二極管應(yīng)滿足:IFM （2 3） IF可選: 2CZ82A（IF = 100mA， URM = 25V）流過每只二極管的電流平均值:A 03602121LFmII每只二極管承受的最高反向電壓：V 75414. 122RmUU可選： 200 F， 耐壓50 V 的電解電容電容的耐壓：V2820414. 122CUU因，IL=60mA查表，變壓器副邊電壓：第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流

21、穩(wěn)壓電源 電感器電感器是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。電感器電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但只有一個繞組。電感器電感器具有一定的電感，它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態(tài)下，電路接通時它將試圖阻礙電流流過它；如果電感器在有電流通過的狀態(tài)下，電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器電感器又稱扼流器、電抗器、動態(tài)電抗器。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源二、二、 電感濾波電感濾波RLL+u2整流后的輸出電壓：直流分量被電感L 短路交流分量主要降在L 上負(fù)載電流越大，電感量越大，濾波效果越好電感濾波電路的原理圖第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)

22、壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源1.LC-r型濾波電路RLL+u2 C+第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源L C1RL+u2 C2LC- 型濾波電路RC- 型濾波電路負(fù)載電流小時R C1RL+u2 C2負(fù)載電流小時RC1、C2對交流容抗小L 對交流感抗很大2. 型濾波第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 電容濾波、LC-型濾波和RC-型濾波由于輸入端均接有電容，故屬于電容濾波電路。電容濾波電路的共同特點是：輸出直流電壓比較高，但流過整流管的沖擊電流大；外特性較軟，即當(dāng)負(fù)載電流增大時，輸出直流電壓迅速下降。電容濾波電路適用于負(fù)載電流較小的場

23、合。 電感濾波、LC-r型濾波電路的輸入端均為電感，故屬于電感濾波電路。電感濾波電路的共同特點是：流過整流管的電流比較平穩(wěn)，不產(chǎn)生沖擊電流；外特性較硬，即當(dāng)負(fù)載電流增大時，輸出直流電壓下降較小，但輸出直流電壓比較低。電感濾波電路適用于負(fù)載電流較大的場合。另外，LC-r濾波電路對負(fù)載電流變化的適應(yīng)性比較強。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源四、電子濾波電路四、電子濾波電路RC-型濾波電路中，R越大，濾波效果越好，但同時在R上產(chǎn)生的電壓損失也越大。當(dāng)三極管工作在放大狀態(tài)時，c與e間的直流電阻RCE較小，而交流電阻rce卻很大。若用三極管代替電阻R，可解決電

24、壓損失與濾波的矛盾。電子濾波電路解決思路：uo+-+-uiC2C1RLVRP電子濾波電路應(yīng)用：整流電流不很大，但濾波效果要求高的場合。ui+-uoC1C2RLRRC-型濾波電路第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源課堂練習(xí)1、某單相半波整流電容電路，負(fù)載電阻RL為1K，若要求負(fù)載兩端的電壓為100V，試確定：（1）畫出電路圖；（2）所用二極管的參數(shù)；（3）所用電容器的容量和耐壓值。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源課堂練習(xí)2、單相全波整流電路電容濾波電路如圖所示，已知U1=220V，RL=10，并要求負(fù)載電壓UL=

25、12V。試計算：（1）負(fù)載電流IL；（2）變壓器次級電壓U2（U2=U2a=U2b）；（3）若D1管脫焊，UL和IL分別為多少？（4）若電容C脫焊，UL和IL分別為多少？；（5）若二極管D1和電容C同時脫焊，UL和IL分別為多少？（6）若變壓器中心抽頭脫焊，UL和IL分別為多少？第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源課堂練習(xí)3、如下圖所示電路中，已知交流電源電壓U1=220V，頻率為50HZ，負(fù)載電阻RL為50，要求直流電UL=24V，紋波要足夠小。試求：（1）在橋臂上畫出四個整流二極管，并標(biāo)出電容C的極性；（2）流過每只二極管上的平均電流IF；（3）二極

26、管承受的最大反向電壓URM；（4）濾波電容C的容量和耐壓；（5）確定電源變壓器副邊的電壓和電流。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源課堂練習(xí)4、如圖所示電路中，試求：（設(shè)U2=U2a=U2b=34V）（1）當(dāng)變壓器次級電壓為正半周（a+，b-）時，哪兩個二極管導(dǎo)通？負(fù)半周（a-，b+）時，哪兩個二極管導(dǎo)通過？（2）請在圖中標(biāo)出RL1、RL2的電壓極性（3）空載時電容C1、C2上的電壓各為多少？（4）RL1和RL2接入電路后輸出電壓均為多大？（5）二極管承受的反向電壓最大為多少？第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4

27、-4 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路1.熟悉穩(wěn)壓二極管的工作特性、主要參數(shù)。2.掌握簡單穩(wěn)壓電路的組成、穩(wěn)壓原理及電路特點。3.掌握晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路的組成、穩(wěn)壓原理，能計算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源整流整流濾波濾波由于電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變化，輸出直流電壓也隨之會發(fā)生變化。由于電網(wǎng)電壓波動或負(fù)載變化，輸出直流電壓也隨之會發(fā)生變化。穩(wěn)壓穩(wěn)壓一、穩(wěn)壓二極管的工作特性和主要參數(shù)一、穩(wěn)壓二極管的工作特性和主要參數(shù)1. 1. 工作特性工作特性uz（V）Iz(mA)0正向特性反向特性UzABIzminIzmax穩(wěn)壓原理：反向電流穩(wěn)壓原理：反向電流在在

28、很很大范圍大范圍內(nèi)變化時，其內(nèi)變化時，其兩端兩端電壓電壓卻卻基本保持不變?；颈３植蛔?。V符號符號第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源為什么為什么普通二極管不允許工作在反向擊穿區(qū)，而穩(wěn)普通二極管不允許工作在反向擊穿區(qū)，而穩(wěn)壓二極管卻工作在該區(qū)？壓二極管卻工作在該區(qū)？ 因為，穩(wěn)壓管是采用特殊工藝制造的硅二極管，它的PN結(jié)可承受較大的反向電流和耗散功率，因此可以工作在反向擊穿區(qū)。硅穩(wěn)壓管使用注意事項：（1）在使用時，穩(wěn)壓管應(yīng)反接，即穩(wěn)壓管的負(fù)極接電源的高電位，而正極應(yīng)接電源的低電位。（2）電源電壓高于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值時，才起穩(wěn)壓作用。（3）使用時，當(dāng)一個穩(wěn)壓值

29、不夠時，可把多個穩(wěn)壓管串聯(lián)使用，但絕不可并聯(lián)使用。（否則會使額定穩(wěn)壓值小的穩(wěn)壓管因為所流過的電流大于其最大穩(wěn)定電流而燒毀）（4）穩(wěn)壓管與普通二極管的正向特性都具有穩(wěn)壓作用，此時的穩(wěn)壓值就是正向壓降，如硅穩(wěn)壓管和普通二極管約正向壓降均為0.7V。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源2. 主要參數(shù)穩(wěn)定電壓Uz：穩(wěn)壓管工作時它兩端所呈現(xiàn)的電壓。 此外，還有動態(tài)電阻和溫度系數(shù)。它們的參數(shù)值越小，穩(wěn)壓性能越好。V1V2具有溫度補償作用的穩(wěn)壓管具有溫度補償作用的穩(wěn)壓管2DW230最大穩(wěn)定電流Izmax ：穩(wěn)壓管正常工作時允許通過的最大電流。最小穩(wěn)定電流Izmin ：

30、穩(wěn)壓正常工作時允許通過的最小電流。穩(wěn)定電流Iz ：穩(wěn)壓管正常工作時，反向電流的參考數(shù)值。它介于最大穩(wěn)定電流和最小穩(wěn)定電流之間。最大耗散功率PzM ：穩(wěn)壓管正常工作時所能承受的最大的耗散功率。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源課堂練習(xí)1.如圖所示，若穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值為3V，試畫出輸出電壓的波形。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源課堂練習(xí)2.假設(shè)V1管的穩(wěn)壓值是4V，V2管的穩(wěn)壓值為6V，用著兩只穩(wěn)壓管組合能組合出多少種穩(wěn)壓電源？第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源二、簡單穩(wěn)壓

31、電路二、簡單穩(wěn)壓電路1. 電路組成2. 穩(wěn)壓原理（1）負(fù)載不變，電網(wǎng)電壓變化UiULIzIRURUL（2）電網(wǎng)電壓不變，負(fù)載變化ILRL+UL+u2CVR簡單穩(wěn)壓電路（又稱“并聯(lián)穩(wěn)壓電路”）IR+-UiIzRL UL Iz IR UR UL小結(jié)：利用穩(wěn)壓管電流的變化，引起限流電阻R兩端電壓的變化，從而達(dá)到穩(wěn)壓的目的。特點：電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計制作容易，但穩(wěn)壓性能較差，輸出電壓受穩(wěn)壓管自身參數(shù)的限制。并聯(lián)穩(wěn)壓電路并聯(lián)穩(wěn)壓電路第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源+u2 C+UL RLVzR當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時，調(diào)整R使其增大；反之R減小。當(dāng)負(fù)載增大時，調(diào)整R使其減

32、小；反之R增大。R為調(diào)整元件簡單串聯(lián)穩(wěn)壓電路若R值選得過大，通過穩(wěn)壓管的電流過小，小于最小穩(wěn)定電流，會失去穩(wěn)壓作用；若R值選得過小，在RL值很大甚至開路時，IR將全部通過穩(wěn)壓管，這可能超過最大穩(wěn)定電流而使穩(wěn)壓管燒毀。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源RL+UL +u2 C簡單穩(wěn)壓電路簡單穩(wěn)壓電路用一個工作在放大狀態(tài)的三極管代替R串聯(lián)穩(wěn)壓電路VzR串聯(lián)穩(wěn)壓電路串聯(lián)穩(wěn)壓電路V1為調(diào)整管ULUBE1 （ Uz不變） UCE1UL 例：UL反之，UL增大+-Uz-UBE1+-UCE1電

33、路特點：與簡單穩(wěn)壓電路相比，穩(wěn)壓性能較好，帶載能力增強了，但穩(wěn)壓性能仍較差，輸出電壓不可調(diào)。V1R1Vz第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源三、晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路三、晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路晶體管串聯(lián)穩(wěn)壓電路+-+-+-+ULUzUBE2UBE1UCE1V2R1R2R3R4RpRLV1VzC2（B1）UiUB2UB1取樣電路基準(zhǔn)電路比較放大管調(diào)整管第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源ULUB2UBE2IB2UC2（UB1）UCE1（RL）UL2. 穩(wěn)壓原理概括為：ULUCE1ULULUCE1UL反之，概

34、括為：當(dāng)電網(wǎng)電壓升高或RL增大時，輸出電壓有上升的趨勢，其穩(wěn)壓過程如下： 取樣電路1. 電路組成基準(zhǔn)電路比較放大電路調(diào)整電路LP43(P4B2URRRRRU）下zB2BE2UUU串聯(lián)穩(wěn)壓電路第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源3. 輸出電壓的調(diào)節(jié)LP43(P4B2URRRRRU）下當(dāng)忽略V2管的基極電流時忽略UBE2，上式整理得URRRRRUZ)(P4P43L下改變抽頭位置，即可調(diào)節(jié)輸出電壓UL的大小。 第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4. 調(diào)整管的選用（1）管壓降UCE應(yīng)適當(dāng)，一般取38V （2）極限參數(shù)應(yīng)滿

35、足 ICM1.5ILM U（BR）CEOUimax-ULmin PCM1.5ILmax U（BR）CEO其中， Uimin最小輸入電壓，考慮電網(wǎng)電壓允許10%的波動，Uimax=1.1Ui（V） ILM最大負(fù)載電流（A） ULmin最小輸出電壓（V）第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源【例】在帶放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)穩(wěn)壓電路中，已知基準(zhǔn)電壓UZ=6V，R1=RP=R2=300，調(diào)整管的管壓降UCE不小于2V，UBE忽略不計。求：（1）穩(wěn)壓電路輸出電壓UL的調(diào)節(jié)范圍。解： （1）當(dāng)RP滑到最上端時，輸出電壓最小 )V(96300300300300300Z)(P4P

36、43minLURRRRRU下當(dāng)RP滑到最下端時，輸出電壓最大 )V(1860300300300300Z)(P4P43maxLURRRRRU下所以，輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍是：9VUL18V（2）RP滑動觸點位于中點時的UL。（3）為使調(diào)整管能正常工作，變壓器二次側(cè)電壓有效值U2至少應(yīng)取多少？（2）RP滑動觸點位于中點時，)V(123003002130030030021Z4P4P3LURRRRRU第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源串聯(lián)穩(wěn)壓電路的組成框圖調(diào)整管比較放大電路基準(zhǔn)電路取樣電路+-+-UiUo（3）因為三極管UCE不小于2V，要求穩(wěn)壓電路輸入電壓至少為

37、變壓器二次側(cè)電壓的有效值為： )V(7 .162 . 1202 . 1i2UUUi=ULmax+UCE=20V1.2U2第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源硅穩(wěn)壓二極管應(yīng)用時應(yīng)注意：(1)在電路中需反接(即穩(wěn)壓二極管的負(fù)極接電路中的高電位，正極接低電位)才能穩(wěn)定電壓(穩(wěn)壓二極管加正向電壓時性質(zhì)與普通二極管相同)。若接反，相當(dāng)于電源短路，電流過大會使穩(wěn)壓管過熱燒毀。(2)穩(wěn)壓二極管必須在電源電壓高于它的穩(wěn)壓值時才能穩(wěn)壓。(3)使用時當(dāng)一個穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值不夠，可以用多個穩(wěn)壓管串聯(lián)使用，但絕對不能并聯(lián)使用。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源4-5 集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器1.了解常用集成穩(wěn)壓器的引腳排列，了解三端集成穩(wěn)壓器的分類、主要參數(shù)及使用方法。2.熟悉三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路。第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源第四章