第八章直流穩(wěn)壓電源

1、1一、直流穩(wěn)壓電源的組成一、直流穩(wěn)壓電源的組成 直流電源是將電網(wǎng)中的交流電壓經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓等直流電源是將電網(wǎng)中的交流電壓經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓等一系列變換獲得的。一系列變換獲得的。濾波濾波整流整流穩(wěn)壓穩(wěn)壓變壓變壓負(fù)負(fù)載載交交流流電電源源Otu220 VOtu合適的合適的交流電壓交流電壓Otu單向單向脈動電壓脈動電壓Otu濾濾 波波Otu穩(wěn)穩(wěn) 壓壓2 對直流電源的要求對直流電源的要求：輸出電壓穩(wěn)定、波紋小、抗干擾能力好，帶：輸出電壓穩(wěn)定、波紋小、抗干擾能力好，帶負(fù)載能力強(qiáng)。負(fù)載能力強(qiáng)。濾波濾波整流整流穩(wěn)壓穩(wěn)壓變壓變壓負(fù)負(fù)載載交交流流電電源源Otu220 VOtu合適的合適的交流電

2、壓交流電壓Otu單向單向脈動電壓脈動電壓Otu濾濾 波波Otu穩(wěn)穩(wěn) 壓壓3二、整流電路二、整流電路（一）半波整流（一）半波整流RL220 V+ uou2iD+ uD tO 2 3 u222U tO 2 3 uO22U tO 2 3 iD= iO tO 2 3 uD22U 4二、整流電路二、整流電路（二）橋式整流電路（二）橋式整流電路ioRLV4V3V2V1+uo u2u1+uo tO tO tO tO 2 3 2 3 Im 2 2 3 3 uOu2uDiD= iO22U22UU25 tO tO tO tO 2 3 2 3 Im 2 2 3 3 uOu2uDiD= iO22U22UU21) )

3、整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值229 . 022UUUO 2) ) 負(fù)載平均電流負(fù)載平均電流LOORUIL29 . 0RU3) ) 二極管最大反向壓二極管最大反向壓2RM2UU ioRLV4V3V2V1+uo u2u1+uo 6 簡化畫法簡化畫法整流橋整流橋把四只把四只二極管封裝二極管封裝在一起稱為整流橋在一起稱為整流橋+uo RLio+u2 7三、濾波電路三、濾波電路電容濾波電容濾波io + uo= uc RLV1V4V3V2+u C橋式整流的輸出電流上升時給橋式整流的輸出電流上升時給 C 充電，充電，下降時下降時 C 向向 RL 放電放電；濾波后濾波后 uo 的波形變得平緩，平均值提

4、高。的波形變得平緩，平均值提高。82. 波形及輸出電壓波形及輸出電壓2O2U U 當(dāng)當(dāng) RL = 時：時：O tuO 2 22U當(dāng)當(dāng) RL 為有限值時：為有限值時：2O229 . 0UUU 通常取通常取RC 越大越大 UO 越大越大2)53(LTCR RL = 為獲得良好濾波效果，一般取：為獲得良好濾波效果，一般?。? (T 為輸入交流電壓的周期為輸入交流電壓的周期) )UO = 1.2U29 電感濾波電感濾波RLL+u2 整流后的輸出電壓：整流后的輸出電壓：直流分量被電感直流分量被電感 L 短路短路交流分量主要降在交流分量主要降在 L 上上 電感越大，濾波效果越好電感越大，濾波效果越好10

5、型濾波型濾波L C1RL+u2 C211三、三、 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路UoVTAU2U1RRLVDz整流整流濾波濾波取樣取樣比較放大比較放大基準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓電壓調(diào)整管調(diào)整管UzUFUBoEBFoUUUUU穩(wěn)壓過程穩(wěn)壓過程：12UoVTAU2U1RRLVDzUzUFUBR1R3R2R2R”2ZFUUoFURRRRRU32123 ZoURRRRU3321maxZoURRRRRU23321min13四、四、 線性集成穩(wěn)壓器線性集成穩(wěn)壓器 將串聯(lián)型線性調(diào)整式直流穩(wěn)壓電路及其保護(hù)電路等將串聯(lián)型線性調(diào)整式直流穩(wěn)壓電路及其保護(hù)電路等制作在一塊芯片上就構(gòu)成了制作在一塊芯片上就構(gòu)成了線性集成穩(wěn)壓器線

6、性集成穩(wěn)壓器。線性集成。線性集成穩(wěn)壓器可分為多端集成穩(wěn)壓器和穩(wěn)壓器可分為多端集成穩(wěn)壓器和三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器兩種。兩種。14內(nèi)部內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)+UI 取樣電路調(diào)整電路保護(hù)電路電路基準(zhǔn)電壓比較放大啟動電路+UO 保護(hù)電路：限流保護(hù)、過熱保護(hù)、過壓保護(hù)保護(hù)電路：限流保護(hù)、過熱保護(hù)、過壓保護(hù)15CW7800 系列系列( (正電源正電源) )CW7900 系列系列( (負(fù)電源負(fù)電源) )5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V 主要代表：主要代表：78、79 系列集成穩(wěn)壓器系列集成穩(wěn)壓器輸出電流輸出電流78L / 79L 輸出電流輸出電流 100 mA78M /

7、 9M 輸出電流輸出電流 500 mA78 / 79 輸出電流輸出電流 1.5 A輸出電壓輸出電壓16CW78051 2 3UIUOGNDCW79051 2 3UIUOGND塑料封裝塑料封裝金屬封裝金屬封裝封裝封裝符號符號CW7800+213CW790013_2_GND1：整流輸入端；：整流輸入端；2：穩(wěn)壓輸出端：穩(wěn)壓輸出端17基本應(yīng)基本應(yīng)用電路用電路Uo = 12VW7812123C2+UiC1C30.33 F0.1 F 100 FRL防止輸入端短路時防止輸入端短路時 C3反向放電損壞穩(wěn)壓器反向放電損壞穩(wěn)壓器抵消輸入抵消輸入長接線的長接線的電感效應(yīng)，電感效應(yīng)，防止自激防止自激改善負(fù)載改善負(fù)載

8、的瞬態(tài)響的瞬態(tài)響應(yīng)，消除應(yīng)，消除高頻噪聲高頻噪聲18輸出正、負(fù)輸出正、負(fù)電壓的電路電壓的電路24V24V220VW7815W79151 000 F 0.33 F0.33 F0.1 F+1 000 F 0.1 F19線性穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：線性穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：調(diào)整管管耗大調(diào)整管管耗大電源效率低電源效率低( (20% 40%) )改進(jìn)思路：改進(jìn)思路：使調(diào)整管使調(diào)整管截止截止( (電流小電流小) ) 飽和飽和( (管壓降小管壓降小) )工作于開關(guān)狀態(tài)工作于開關(guān)狀態(tài)20五、串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路五、串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路開關(guān)穩(wěn)壓電路的優(yōu)點(diǎn)：開關(guān)穩(wěn)壓電路的優(yōu)點(diǎn)：效率高效率高( (65% 以上以上) )體積小、重量輕

9、體積小、重量輕穩(wěn)壓范圍寬穩(wěn)壓范圍寬開關(guān)穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：開關(guān)穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：電路復(fù)雜電路復(fù)雜對電網(wǎng)要求不高對電網(wǎng)要求不高對電子設(shè)備干擾較大對電子設(shè)備干擾較大輸出電壓含較大紋波輸出電壓含較大紋波21開關(guān)穩(wěn)壓電路的思想開關(guān)穩(wěn)壓電路的思想晶體管工作在飽和導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)時，管耗很小。開關(guān)電源指調(diào)整管晶體管工作在飽和導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)時，管耗很小。開關(guān)電源指調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)。工作在開關(guān)狀態(tài)。換能電路換能電路：將未經(jīng)穩(wěn)壓的輸入電壓：將未經(jīng)穩(wěn)壓的輸入電壓UI轉(zhuǎn)換成脈沖電壓，再經(jīng)轉(zhuǎn)換成脈沖電壓，再經(jīng)LC濾波轉(zhuǎn)濾波轉(zhuǎn)換成直流電壓。換成直流電壓?？刂齐娐房刂齐娐罚焊鶕?jù)采樣電路采集到的輸出電壓變化信號，控制換能電路：根據(jù)采樣電路采集到的輸出電壓變化信號，控制換能電路的工作情況，使輸出電壓穩(wěn)定。的工作情況，使輸出電壓穩(wěn)定。22調(diào)整管調(diào)整管取樣取樣電路電路開關(guān)調(diào)整管控制開關(guān)調(diào)整管控制組成框圖組成框圖濾波濾波+UI +Uo RLV18A8C基