第3章直流穩(wěn)壓電源ppt課件

1、第第1818章直流穩(wěn)壓電源章直流穩(wěn)壓電源功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適 的直流電壓的直流電壓u4uou3u2u1t uDO u 負(fù)半周，負(fù)半周，VauC時(shí)，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載時(shí)，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載RL供電的供電的同時(shí)也給電容充電，同時(shí)也給電容充電， uC 增加，增加，uo= uC 。 u uC時(shí)，二極管截止，電容通過負(fù)載時(shí)，二極管截止，電容通過負(fù)載RL 放電，放電，uC按指數(shù)規(guī)律下降，按指數(shù)規(guī)律下降， uo= uC 。+Cici +aDuoubRLio= uC 二極管承受的最高反向電壓為二極管承受的最高反向電壓為 。UU22DRM 動(dòng)畫動(dòng)畫uo

2、U2U2u tO tO25)(3LTCR 一般取一般取(1) (1) 輸出電壓的脈動(dòng)程度與平均值輸出電壓的脈動(dòng)程度與平均值UoUo與放電時(shí)間與放電時(shí)間 常數(shù)常數(shù)RLCRLC有關(guān)。有關(guān)。 RLC 越大越大 電容器放電越慢電容器放電越慢 輸出電壓的平均值輸出電壓的平均值Uo 越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。近似估算?。航乒浪闳。?Uo = 1. 2 U ( 橋式、全波）橋式、全波） Uo = 1. 0 U （半波）（半波）U2 為了得到比較平直的輸出電壓為了得到比較平直的輸出電壓有電容濾波有電容濾波 無電容濾波無電容濾波0.45U UooIO 結(jié)論結(jié)論 采用電容濾波時(shí)，輸出電采用電容濾波時(shí)，

3、輸出電壓受負(fù)載變化影響較大，即壓受負(fù)載變化影響較大，即帶負(fù)載能力較差。帶負(fù)載能力較差。 因此電容濾波適合于要求因此電容濾波適合于要求輸出電壓較高、負(fù)載電流較輸出電壓較高、負(fù)載電流較小且負(fù)載變化較小的場(chǎng)合。小且負(fù)載變化較小的場(chǎng)合。 RLC RLC 越大越大O O 越高，越高，IO IO 越大越大整流二極管導(dǎo)通時(shí)間越整流二極管導(dǎo)通時(shí)間越短短 iD iD 的峰值電流越大。的峰值電流越大。iD tuoU2 tOO例：例： 有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率率 f=50Hz，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻 RL = 200，要求直流輸出電，要求直流輸出電壓壓Uo=30

4、V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二極管及濾波電容器。V 352522DRM UU A075020030212121LOOD.RUII uRLuo+C解：解：1. 選擇整流二極管選擇整流二極管25V1.230 21O .UU可選用二極管可選用二極管2CP11IOM =100mA UDRM =50V 例：例： 有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率率 f=50Hz，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻 RL = 200，要求直流輸出電，要求直流輸出電壓壓Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二極管及濾波電容器。取取 RLC = 5 T/2已知已知R

5、L = 50S 05. 025015L CR uRLuo+C解：解：2. 選擇濾波電容器選擇濾波電容器F250F102502000.05 0506L R.C可選用可選用C=250F，耐壓為，耐壓為50V的極性電容器的極性電容器L uRLuo+C LC濾波適合于電流較大、要求輸出電壓脈動(dòng)較小濾波適合于電流較大、要求輸出電壓脈動(dòng)較小的場(chǎng)合，用于高頻時(shí)更為合適。的場(chǎng)合，用于高頻時(shí)更為合適。 濾波效果比濾波效果比LC濾波器更好，濾波器更好，但二極管的沖擊但二極管的沖擊電流較大。電流較大。 比比 形形 LC 濾波器的體積濾波器的體積小、成本低。小、成本低。L uRLuo+C2+C1R uRLuo+C2+

6、C1 R 愈大，愈大，C2愈大，濾波效果愈好。但愈大，濾波效果愈好。但R 大將使直大將使直流壓降增加，主要適用于負(fù)載電流較小而又要求輸流壓降增加，主要適用于負(fù)載電流較小而又要求輸出電壓脈動(dòng)很小的場(chǎng)合。出電壓脈動(dòng)很小的場(chǎng)合。UO = UZ IR = IO + IZUIUZRL(IO) IR 設(shè)設(shè)UI一定，負(fù)載一定，負(fù)載RL變化變化UO 基本不變基本不變 IR (IRR) 基本不變基本不變 UO (UZ ) IZ +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流調(diào)壓限流調(diào)壓穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路UO = UZ IR = IO + IZUIUZUI UZ UO 基本不變基本不變 IRR IZ IR +UIRL

7、+CIOUO+uIRRDZIzZMOOIMmin IIRUU (1) UZ = UO(2) IZM= (1.5 3) ICM(3) UI = (2 3) UO(4) RIIUU ominZMOIM OMZOImin IIUU ZIIRUU OMOImin 由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和運(yùn)算放大器可組成恒壓源。由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和運(yùn)算放大器可組成恒壓源。UORFR2R1+ RL+UZRDZ+UUORFR2R1+ +RLRDZ+UZ+U反相輸入恒壓源反相輸入恒壓源同相輸入恒壓源同相輸入恒壓源ZFO1URRU ZFO)(11URRU 改變改變 RF 即可調(diào)節(jié)恒壓源的輸出電壓。即可調(diào)節(jié)恒壓源的輸出電壓。UiTR2U

8、ZRL UO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由基準(zhǔn)電壓、比較放大、取樣電串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由基準(zhǔn)電壓、比較放大、取樣電路和調(diào)整元件四部分組成。路和調(diào)整元件四部分組成。調(diào)整調(diào)整元件元件比較比較放大放大基準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓電壓取樣取樣電路電路 當(dāng)由于電源電壓或負(fù)載電阻的變化使輸出電當(dāng)由于電源電壓或負(fù)載電阻的變化使輸出電壓壓UO UO 升高時(shí)，有如下穩(wěn)壓過程：升高時(shí)，有如下穩(wěn)壓過程：O2121fURRRRUU ZUU )(fZuoBUUAU UOUf UB UOIC UCE 由于引入的是串聯(lián)電壓負(fù)反饋，故稱串聯(lián)型穩(wěn)由于引入的是串聯(lián)電壓負(fù)反饋，故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。壓電路。UITR2UZR

9、L UO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R Z211BO)(1URRRUU 輸出電壓輸出電壓UiTR2UZRL UO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小, ,可靠性高可靠性高, ,使使用靈活用靈活, ,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端引出端, ,故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。1. 分類分類三三端端穩(wěn)穩(wěn)壓壓器器輸出固定電壓輸出固定電壓輸出正電壓輸出正電壓78XX 輸出負(fù)電壓輸出負(fù)電壓79XX （1. 25 37 V 連續(xù)可

10、調(diào)）連續(xù)可調(diào)）W7800系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)壓器外形1輸入端輸入端3 公共端公共端2 輸出端輸出端W7900系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)壓器外形1 公共端公共端3輸入端輸入端2 輸出端輸出端 輸出電流超過輸出電流超過 1. 5 A加散熱器）加散熱器） 不需要外接元件不需要外接元件 內(nèi)部有過熱保護(hù)內(nèi)部有過熱保護(hù) 內(nèi)部有過流保護(hù)內(nèi)部有過流保護(hù) 調(diào)整管設(shè)有安全工作區(qū)保護(hù)調(diào)整管設(shè)有安全工作區(qū)保護(hù) 輸出電壓容差為輸出電壓容差為 4% (1) 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率SU(穩(wěn)壓系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)) 反映當(dāng)負(fù)載電流和環(huán)境溫度不變時(shí)，電網(wǎng)電壓波反映當(dāng)負(fù)載電流和環(huán)境溫度不變時(shí)，電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)穩(wěn)壓電路的影響。動(dòng)對(duì)穩(wěn)壓電路的影響。0

11、 0 o 100oo TIIU% UUUS (2) 電流調(diào)整率電流調(diào)整率SI 反映當(dāng)輸入電壓和環(huán)境溫度不變時(shí)，輸出電流變化反映當(dāng)輸入電壓和環(huán)境溫度不變時(shí)，輸出電流變化時(shí)輸出電壓保持穩(wěn)定的能力，即穩(wěn)壓電路的帶負(fù)載能時(shí)輸出電壓保持穩(wěn)定的能力，即穩(wěn)壓電路的帶負(fù)載能力。力。00ooI %100 I T UUUS 0.0050.02% 0.11.0%(3) 輸出電壓輸出電壓 UO (6) 最大輸入電壓最大輸入電壓 UiM (7) 最大功耗最大功耗 PM OMOIMM)(IUUP (4) 最大輸出電流最大輸出電流 IOM (5) 最小輸入、輸出電壓差最小輸入、輸出電壓差 (Ui -UO ) min 輸出為固定正電壓時(shí)的接法如圖所示。輸出為固定正電壓時(shí)的接法如圖所示。COW7805CiUi+_+_UO123 0.11F1F23220V 24V+C 24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO 15V1F1F0.33F0.33F1000F1000FCOW78XXCiUI+_+_UO123UXXUZRDZ+_+_圖中 I3為穩(wěn)壓器公共端電流，其值很小，可以忽略不計(jì)，所以2