電工學(xué)與電子技術(shù)單元設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源

1、課程名稱：電工學(xué)與電子技術(shù)授課課題 課題十：直流穩(wěn)壓電源授課班級上課時(shí)間第 周星期 月 日 第 節(jié)上課地點(diǎn) 教學(xué)內(nèi)容1、 學(xué)習(xí)整流、濾波、穩(wěn)壓電路教學(xué)目標(biāo)知 識 目 標(biāo)能力（技能）目標(biāo)1、掌握整流電容濾波電路的工作原理，2、了解穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理，3、掌握穩(wěn)壓電路輸出電壓的計(jì)算，三端集成穩(wěn)壓電源的應(yīng)用1、 能夠正確分析和計(jì)算各種整流、濾波、穩(wěn)壓電路。重難點(diǎn)及解決方法重點(diǎn)：分析和計(jì)算整流、濾波、穩(wěn)壓電路。解決辦法：通過教師先講解，然后讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)，教師糾正錯(cuò)誤的方式。參考資料1 李瀚蓀.電路分析基礎(chǔ).第3版.高等教育出版社.19932 秦增煌.電工學(xué).第5版.高等教育出版社.19993 劉連新

2、.電路分析基礎(chǔ).中國鐵道出版社.20074 黃冬梅.電工基礎(chǔ).中國輕工業(yè)出版社.200910.1 直流電源的組成(5分鐘)小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓電路等幾部分組成。10.2 小功率整流濾波電路（5分鐘）利用有單向?qū)щ娦阅艿恼髟缍O管等，將交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動直流電的電路稱為整流電路。10.2.1整流電路（20分鐘）一、單相半波整流電路id =il二、單相全波整流電路id =il/2三、單相橋式整流電路id =il/2例：試設(shè)計(jì)一臺輸出電壓為24v,輸出電流為la的直流電源，電路形式可采用半波整流或全波整流，試確定兩種電路形式的變壓器副邊繞組的電壓有效值，并選定相應(yīng)的整

3、流二極管。四、倍壓整流電路c1的耐壓應(yīng)大于,c2的耐壓應(yīng)大于。倍壓整流電路一般用于高電壓,小電流的直流電源中。 10.2 .2 濾波電路（20分鐘）由于中存在一定的紋波,故需用濾波電路來濾除紋波電壓。濾波電路利用電抗性元件的儲能作用實(shí)現(xiàn)濾波。一般通過將電容c與負(fù)載并聯(lián)或?qū)㈦姼衛(wèi)跟負(fù)載串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過濾波電路后，既可保留直流分量、又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。一、電容濾波電路(1)空載(rl=)時(shí):設(shè)電容器兩端初始電壓為零。(2)接入rl(且rlc較大)時(shí):近似估算: ul=1.2u2 電容濾波電路的輸出電壓在負(fù)載變化時(shí)波動較大，說明

4、它的帶負(fù)載能力較差，只適用于負(fù)載較輕且變化不大的場合。 二、電感濾波電路輸出電壓平均值: ul=0.9u2電感濾波適用于負(fù)載電流較大的場合。它的缺點(diǎn)是制做復(fù)雜、體積大、笨重且存在電磁干擾。10.3 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路（10分鐘）10.3.1 穩(wěn)壓電路的作用整流濾波電路的輸出電壓和理想的直流電源還有相當(dāng)?shù)木嚯x，主要存在兩方面的問題：第一，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，由于整流濾波電路存在內(nèi)阻，因此輸出直流電壓將隨之發(fā)生變化；第二,當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時(shí),因整流電路的輸出電壓直接與變壓器副邊電壓有關(guān)，因此也要相應(yīng)地變化。10.3 .2 硅穩(wěn)壓管的伏安特性穩(wěn)壓原理利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性。 10.3 .3 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓

5、電路及穩(wěn)壓過程穩(wěn)壓過程如下:(電網(wǎng)電壓波動時(shí)）穩(wěn)壓過程如下:(負(fù)載電流變化時(shí)）10.4 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路（15分鐘）10.4.1 組成和工作原理串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的原理圖如圖所示,包括四個(gè)組成部分：1、采樣電阻2、放大電路3、基準(zhǔn)電壓4、調(diào)整管穩(wěn)壓原理：實(shí)質(zhì)：電壓負(fù)反饋穩(wěn)壓過程：10.4.2 輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍輸出電壓可以通過改變采樣電阻中電位器的滑動端位置在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。例:設(shè)如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓管為2cw14,其穩(wěn)定電壓為uz7v，采樣電阻r1=3k，r2=2k, r3=3k,試估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。解：穩(wěn)壓電路輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍是(11.218.7v)。10.4.3 調(diào)整管的選擇1.集電極最大允許電流icm2.集電極和發(fā)射極之間的最大允許反向擊穿電電壓u(br)ceo3.集電極最大允許耗散功率pcm10.4.4 穩(wěn)壓電路的過載保護(hù)保護(hù)的方法：1. 反饋保護(hù)型