第四章 直流穩(wěn)壓電源(自學(xué))

1、編輯課件1第四章第四章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 第一節(jié)第一節(jié) 整流電路整流電路 第二節(jié)第二節(jié) 濾波電路濾波電路 第四節(jié)第四節(jié) 集成穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路編輯課件2變壓器變壓器整流整流電路電路濾波濾波電路電路穩(wěn)壓穩(wěn)壓電路電路交流交流電源電源負(fù)載負(fù)載整流整流-將交流電將交流電壓變換為單向脈壓變換為單向脈動(dòng)的直流電動(dòng)的直流電 濾波濾波-將脈動(dòng)將脈動(dòng)電壓中的交流電壓中的交流分量濾除分量濾除 穩(wěn)壓穩(wěn)壓使傳輸使傳輸?shù)闹绷麟妷悍€(wěn)的直流電壓穩(wěn)定、平滑定、平滑 編輯課件3第一節(jié)第一節(jié) 整流電路整流電路 單相半波整流電路單相半波整流電路 單相橋式整流電路單相橋式整流電路 三相橋式整流電路三相橋式整流電路編輯課件4

2、一、單相半波整流電路一、單相半波整流電路1. 電路分析電路分析 正半周正半周(0) a (+) b () VD導(dǎo)通導(dǎo)通VDu2uou1RLabu223uo23 負(fù)半周負(fù)半周() a () b () VD截止截止 uo= 0uo= u2tt編輯課件5 單相半波整流電壓平均值單相半波整流電壓平均值o2012sind()2UUtt 2220.45UU o2oLL0.45UUIRR DRMM22UUU DOII 2. 參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算3. 元件選擇元件選擇 RL中電流平均值中電流平均值二極管最高反相電壓二極管最高反相電壓二極管電流平均值二極管電流平均值編輯課件6二、單相橋式全波整流電路二、單相橋式全波

3、整流電路VD1u2uou1RLabVD2VD3VD41. 電路分析電路分析 正半周正半周() a() b()電流方向電流方向L13abVDVDR 負(fù)半周負(fù)半周() a() b() 電流方向電流方向 u223uo23L24baVDVDRtt編輯課件72. 參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算 橋式整流電路電壓平均值橋式整流電路電壓平均值 o2220.450.9UUU o2oLL0.9UUIRR RL中電流平均值中電流平均值3. 元件選擇元件選擇2VDoL1 0.452UIIR DRMM22UUU 二極管最高反相電壓二極管最高反相電壓二極管電流平均值二極管電流平均值編輯課件8 例例1、橋式整流電路如圖、橋式整流電路如

4、圖,畫出畫出uo、io、uD 波形。波形。VD1u2uou1RLabVD2VD3VD4u223uo23io23uD23uD若若VD1 的正負(fù)極反接，則的正負(fù)極反接，則正半周電路截止，正半周電路截止，負(fù)半周電源短路。負(fù)半周電源短路。 若若VD1 開路，則開路，則電路變?yōu)榘氩ㄕ麟娐冯娐纷優(yōu)榘氩ㄕ麟娐穒o0000編輯課件9 例例2、橋式整流電路如圖、橋式整流電路如圖, 若若VD3管燒斷管燒斷, 輸出電輸出電壓波形為壓波形為_u1VD2u2uoRLVD3VD4V D1u2uOA.uOC.uOD.uOB.C編輯課件10例例3、橋式整流電路的變壓器副邊電壓為、橋式整流電路的變壓器副邊電壓為20V，每，

5、每個(gè)整流二極管所承受的最大反向電壓為個(gè)整流二極管所承受的最大反向電壓為_ A. 20V B. 28.28V C. 40V D. 56.56V B例例4、測量橋式整流電路的輸出電壓為、測量橋式整流電路的輸出電壓為9V，此時(shí)，此時(shí)發(fā)現(xiàn)有一只二極管已經(jīng)斷開，其變壓器二次電發(fā)現(xiàn)有一只二極管已經(jīng)斷開，其變壓器二次電壓為壓為 _ A. 10V B. 15V C. 20V D. 25V C編輯課件11第二節(jié)第二節(jié) 濾波電路濾波電路 電容濾波電路電容濾波電路編輯課件12一、電容濾波電路一、電容濾波電路1. 濾波原理濾波原理 濾波電路是利用儲(chǔ)能元件濾波電路是利用儲(chǔ)能元件(與負(fù)載并聯(lián)電容與負(fù)載并聯(lián)電容或與負(fù)載串聯(lián)

6、電感或與負(fù)載串聯(lián)電感)濾掉整流所得的單向脈動(dòng)電濾掉整流所得的單向脈動(dòng)電壓的交流分量，保留直流分量，使輸出電壓脈壓的交流分量，保留直流分量，使輸出電壓脈動(dòng)減小。動(dòng)減小。 電容兩端電壓不能躍變，在整流電路中加電容兩端電壓不能躍變，在整流電路中加入電容，由于電容不斷的充放電，使輸出電壓入電容，由于電容不斷的充放電，使輸出電壓的脈動(dòng)減小。的脈動(dòng)減小。編輯課件13VDu2uou1RLabCu1u2uoRLCu223u223uo23uo23OOOO編輯課件142. 工程估算工程估算空載時(shí)，（空載時(shí)，（RL=） o22UU 帶電阻負(fù)載時(shí)，帶電阻負(fù)載時(shí)，半波整流電容濾波電路半波整流電容濾波電路 UoU2橋式整

7、流電容濾波電路橋式整流電容濾波電路 Uo1.2U2一般要求一般要求 L(3 5)2TR C 編輯課件153. 電容濾波的特點(diǎn)電容濾波的特點(diǎn) 流過二極管的瞬時(shí)電流很大流過二極管的瞬時(shí)電流很大 帶有濾波電容時(shí)的整流電路中的二極管因帶有濾波電容時(shí)的整流電路中的二極管因?qū)〞r(shí)間短，必然會(huì)產(chǎn)生電流沖擊，易使管子導(dǎo)通時(shí)間短，必然會(huì)產(chǎn)生電流沖擊，易使管子損壞。損壞。 尤其在剛合上交流電源瞬間，因電容兩端尤其在剛合上交流電源瞬間，因電容兩端電壓不能突變，瞬間的沖擊電流更大。電壓不能突變，瞬間的沖擊電流更大。 選管時(shí)一般?。哼x管時(shí)一般?。?IVD =2 ID 編輯課件16 最高反向工作電壓最高反向工作電壓半波整

8、流電路半波整流電路單相橋式整流電路單相橋式整流電路負(fù)載開路時(shí)二極管的最高反向工作電壓負(fù)載開路時(shí)二極管的最高反向工作電壓DRM22 2UU 二極管的最高反向工作電壓二極管的最高反向工作電壓DRM22UU 編輯課件17 Uo與與RLC 有關(guān)有關(guān) RLC 越大越大 ，Uo 越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。當(dāng)負(fù)載當(dāng)負(fù)載RL 開路時(shí)，開路時(shí)，o22UU 編輯課件18例、例、 橋式整流濾波電路測出橋式整流濾波電路測出RL兩端電壓為兩端電壓為30V，求負(fù)載斷路時(shí)的輸出電壓；電容斷路時(shí)的輸出電求負(fù)載斷路時(shí)的輸出電壓；電容斷路時(shí)的輸出電壓。一只二極管斷開時(shí)的輸出電壓。一只二極管壓。一只二極管斷開時(shí)的輸出電壓

9、。一只二極管和電容斷開時(shí)的輸出電壓。和電容斷開時(shí)的輸出電壓。負(fù)載斷路時(shí)負(fù)載斷路時(shí)o22UU 解：解：Uo1.2U230V加載時(shí)加載時(shí)U2301.2V電容斷路電容斷路 (無濾波無濾波)Uo0.9U2= 25V= 35.35V22.5V一只二極管斷路一只二極管斷路 (半半波整流濾波波整流濾波)UoU225V一只二極管、電容一只二極管、電容斷路斷路 (半波整流半波整流)Uo0.45U211.25V編輯課件19第四節(jié)第四節(jié) 集成穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路 W78系列穩(wěn)壓器系列穩(wěn)壓器編輯課件20一、一、W78系列穩(wěn)壓器系列穩(wěn)壓器以工作方式分以工作方式分 ：a. 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 b. 并聯(lián)型穩(wěn)壓電

10、路并聯(lián)型穩(wěn)壓電路 c. 開關(guān)型穩(wěn)壓電路開關(guān)型穩(wěn)壓電路以輸出電壓分：以輸出電壓分：a. 固定穩(wěn)壓電路固定穩(wěn)壓電路 b. 可調(diào)式穩(wěn)壓電路可調(diào)式穩(wěn)壓電路編輯課件21 集成穩(wěn)壓電源的主要參數(shù)集成穩(wěn)壓電源的主要參數(shù) 1. 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率SV 表征負(fù)載不變，輸出電壓變化的穩(wěn)壓能力。表征負(fù)載不變，輸出電壓變化的穩(wěn)壓能力。oooV0i100%IUUSU 2. 輸出電阻輸出電阻Ro表征輸入電壓不變，負(fù)載變化時(shí)的穩(wěn)壓能力。表征輸入電壓不變，負(fù)載變化時(shí)的穩(wěn)壓能力。oo0ioUURI 編輯課件223. 輸出電壓溫度系數(shù)輸出電壓溫度系數(shù)ST 指負(fù)載、輸入電壓不變時(shí)，溫度引起的輸出指負(fù)載、輸入電壓不變時(shí)，溫度引起的

11、輸出變化。變化。%10000 TUUST W78 X X系列集成穩(wěn)壓電源系列集成穩(wěn)壓電源W78123輸入端輸入端輸出端輸出端公共端公共端W78系列輸出固定的正電壓系列輸出固定的正電壓有有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V，最高輸入電壓為，最高輸入電壓為35V，如如W7815，在，在1、3腳輸入腳輸入35V，在在2、3腳輸出腳輸出15V。 編輯課件23 基本應(yīng)用電路基本應(yīng)用電路 W78123CoCLUiUoCo用于消除引線的電感效應(yīng)引起的自激振蕩用于消除引線的電感效應(yīng)引起的自激振蕩 CL用于削弱高頻噪聲用于削弱高頻噪聲 編輯課件24 提高輸出電壓的穩(wěn)壓電路提高輸出電壓的穩(wěn)壓電路 W

12、78123CoCLUiUoUZUo=UXX+UZ 編輯課件25 提高輸出電流的穩(wěn)壓電路提高輸出電流的穩(wěn)壓電路 UiIo=I2+IC W78123CoCLUoICIoI2編輯課件26 輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路 W78123CoCLUiUo+R1R3R2U+=U3當(dāng)當(dāng)RP調(diào)到最上端調(diào)到最上端omax231231UURRRR 123omax231RRRUUR 當(dāng)當(dāng)RP調(diào)到最下端調(diào)到最下端omin2312312UURRRRR 123omin2312RRRUURR 編輯課件27 W79 系列集成穩(wěn)壓電源系列集成穩(wěn)壓電源W79321輸入端輸入端輸出端輸出端公共端公共端W79系列輸出固定

13、的負(fù)電壓，系列輸出固定的負(fù)電壓， 如如W7912，在，在2、1腳輸出腳輸出12V電壓。電壓。 編輯課件28例例1、利用利用W7812 接成輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路，接成輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路，試求輸出電壓可調(diào)范圍。試求輸出電壓可調(diào)范圍。 W7812123CoCLUiUo+10k10k30k當(dāng)滑動(dòng)頭調(diào)到最下端當(dāng)滑動(dòng)頭調(diào)到最下端omin231010301030UU omin10301012V15V1030U 當(dāng)滑動(dòng)頭調(diào)當(dāng)滑動(dòng)頭調(diào)到最上端到最上端omax2310301010UU omax10301012V1060VU 解：解：編輯課件29例例2、利用利用W7809 接成輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路，接成輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路，R1=3R2,試求輸出電壓。試求輸出電壓。 解：解：W7809123CoCL30VUo+R1R2RR23(1)RUUR 12312RUURR 3R2(1)RUUR 判斷以上三個(gè)等判斷以上三個(gè)等式哪個(gè)