第11章直流穩(wěn)壓電源-2016-05-22

1、本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 11.1 11.1 小功率整流濾波電路小功率整流濾波電路 11.2 11.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路 11.0 11.0 引言引言11.0 引言引言直流穩(wěn)壓電源的作用：直流穩(wěn)壓電源的作用：將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓。將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓。組成：組成：各部分功能：各部分功能：變壓器：變壓器：整流：整流：濾波：濾波：穩(wěn)壓：穩(wěn)壓：降壓降壓濾除脈動(dòng)濾除脈動(dòng)交流變脈動(dòng)直流交流變脈動(dòng)直流進(jìn)一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力進(jìn)一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路11.1.1 單相橋式整流電路

2、單相橋式整流電路11.1.2 濾波電路濾波電路11.1.1 單相單相橋式橋式整流整流電路電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路1. 1. 工作原理工作原理v2 正半周，正半周，D1 與與D3 承受正向電壓導(dǎo)通；承受正向電壓導(dǎo)通；v2 負(fù)半周，負(fù)半周，D2 與與D4 承受正向電壓導(dǎo)通。承受正向電壓導(dǎo)通。電電流流： 交流測(cè)，交流測(cè)，i2正負(fù)交替，正負(fù)交替， 直流側(cè)，直流側(cè)，iL單方向單方向整流整流vL = v2vL = -v2將整流二極管將整流二極管視為理想元件視為理想元件11.1.1 單相單相橋式橋式整流整流電路電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路2. 2. 工作波形工

3、作波形單相整流橋的畫(huà)法：?jiǎn)蜗嗾鳂虻漠?huà)法：v2 正半周，正半周，D1 與與D3 導(dǎo)通；導(dǎo)通；v2 負(fù)半周，負(fù)半周，D2 與與D4 導(dǎo)通。導(dǎo)通。vL = v2vL = -v211.1.1 單相單相橋式橋式整流整流電路電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路故障情況：故障情況： 如果有如果有整流二極管接反，整流二極管接反， 后果會(huì)怎樣？后果會(huì)怎樣？ 如果有如果有整流二極管斷開(kāi)，整流二極管斷開(kāi)， 后果會(huì)怎樣？后果會(huì)怎樣？11.1.1 單相單相橋式橋式整流整流電路電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路3. 3. 電量計(jì)算電量計(jì)算紋波系數(shù)：紋波系數(shù)：ttVV dsin2120LLL

4、LRVI 483. 0L2L22r VVVK222V 29 . 0 V L29 . 0RV 二極管平均電流：二極管平均電流：D3D1II D4D2II L2L45. 021RVI 二極管承受最大反向電壓：二極管承受最大反向電壓：2RM 2VV 整流輸出電壓平均值整流輸出電壓平均值：整流輸出電整流輸出電流流平均值平均值：11.1.2 濾波電路濾波電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路對(duì)整流輸出電壓、電流做傅氏級(jí)數(shù)分解：對(duì)整流輸出電壓、電流做傅氏級(jí)數(shù)分解：周期性畸變電流周期性畸變電流傅氏分解傅氏分解I0周期為周期為T(mén)， =2 /T+ I1sin t + + I2sin 2 t + +

5、Insin n t + 直流分量直流分量基波基波高次諧波高次諧波直流穩(wěn)壓電源的直流穩(wěn)壓電源的濾波電路：濾除交流分量，輸出直流分量濾波電路：濾除交流分量，輸出直流分量11.1.2 濾波電路濾波電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路（a a）電容濾波電路）電容濾波電路（b b）電感電容濾波電路（倒）電感電容濾波電路（倒L L形）形）（c c） 形濾波電路形濾波電路幾種濾波電路：幾種濾波電路：電電容容具有具有“通交隔直的作用通交隔直的作用”電感具有電感具有“通直隔交的作用通直隔交的作用”11.1.2 濾波電路濾波電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路 電容濾波電路電容濾波電路

6、特點(diǎn)特點(diǎn)A. 二極管的導(dǎo)電角二極管的導(dǎo)電角 ，流過(guò)二極管的瞬時(shí)電流很大。流過(guò)二極管的瞬時(shí)電流很大。B. 負(fù)載直流平均電壓負(fù)載直流平均電壓 VL 升高升高 d = RLC 越大，越大， VL 越高越高C. 直流電壓直流電壓 VL 隨負(fù)載電流隨負(fù)載電流 增加而減少增加而減少當(dāng)當(dāng) d （3 5） 時(shí)，時(shí)，2TVL = ( 1.1 1.2 )V211.1.2 濾波電路濾波電路11.1 小功率整流小功率整流濾波電路濾波電路 電感濾波電路電感濾波電路 電感具有電感具有“通直隔交的作用通直隔交的作用”11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路11.2.1 穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo)11.2.2

7、 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理11.2.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器11.2.4 三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用11.2.1 穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo)的質(zhì)量指標(biāo)11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路輸出電壓輸出電壓) , , (OIOTIVfV 輸出電壓變化量輸出電壓變化量TSIRVKVTV OoIO 輸入調(diào)整因數(shù)輸入調(diào)整因數(shù)00IOO TIVVVK電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率00IOOO %100/ TIVVVVS穩(wěn)壓系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)00IIOOO / TIVVVV 輸出電阻輸出電阻00OOoI TVIVR溫度系數(shù)溫度系數(shù)00OI TVTTVS11.2

8、.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路1. 1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2. 2. 工作原理工作原理輸入電壓波動(dòng)輸入電壓波動(dòng)負(fù)載電流變化負(fù)載電流變化輸出電輸出電壓變化壓變化 OV)(REFF不不變變VV BV OV電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋所以輸出電壓所以輸出電壓)1(21REFORRVV 滿(mǎn)足深度負(fù)反饋，根據(jù)滿(mǎn)足深度負(fù)反饋，根據(jù)虛短虛短和和虛斷虛斷有有212OFRRRVV REFFVV 11.2.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路（1 1）設(shè)變壓器二次電壓的有效值

9、）設(shè)變壓器二次電壓的有效值V V2 220 V20 V，求，求V VI I？說(shuō)明電路中？說(shuō)明電路中 T T1 1、R R1 1、D DZ2Z2的作用；的作用；（2 2）當(dāng)）當(dāng)V VZ1Z16 V6 V，V VBEBE0.7 V0.7 V，電位器，電位器R RP P箭頭在中間位置，不接負(fù)箭頭在中間位置，不接負(fù) 載電阻載電阻R RL L時(shí)，試計(jì)算時(shí)，試計(jì)算A A、B B、C C、D D、E E點(diǎn)的電位和點(diǎn)的電位和V VCE3CE3的值；的值；（3 3）計(jì)算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍；）計(jì)算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍；（4 4）當(dāng)）當(dāng)V VO O12 V12 V、R RL L150150，R R2 2510510時(shí)

10、，計(jì)算調(diào)整管時(shí)，計(jì)算調(diào)整管T T3 3的功耗的功耗P PC3C3。例例10.2.111.2.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路（1 1）設(shè)變壓器二次電壓的有效值）設(shè)變壓器二次電壓的有效值V V2 220 V20 V，求，求V VI I？說(shuō)明電路中？說(shuō)明電路中 T T1 1、R R1 1、D DZ2Z2的作用；的作用；例例10.2.1解：解：VI（1.11.2）V2取取 VI1.2V2則則 VI1.2V21.220V24V T1、R1和和DZ2為啟動(dòng)電路為啟動(dòng)電路 11.2.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理反饋式穩(wěn)壓電路

11、的工作原理11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路例例10.2.1解：解：（2 2）當(dāng)）當(dāng)V VZ1Z16 V6 V，V VBEBE0.7 V0.7 V，電位器，電位器R RP P箭頭在中間位置，不接負(fù)箭頭在中間位置，不接負(fù) 載電阻載電阻R RL L時(shí)，試計(jì)算時(shí)，試計(jì)算A A、B B、C C、D D、E E點(diǎn)的電位和點(diǎn)的電位和V VCE3CE3的值；的值；VAVI 24 V)21(P44P31ZRRRRRV VEVO2VBE12 V1.4 V13.4VVCE3VAVO24 V12 V12 VVCVDVZ16 V12 VVBVO)1(21REFRRV 11.2.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的

12、工作原理反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路例例10.2.1解：解：（3 3）計(jì)算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍；）計(jì)算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍；VO)1(21REFRRV )21(P44P31ZRRRRRV )(P44P31ZOminRRRRRVV = 9V)(44P31ZOmaxRRRRVV = 18V11.2.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路例例10.2.1解：解：（ 4 4）當(dāng)）當(dāng)V VO O12 V12 V、R RL L150150，R R2 2510510時(shí)，計(jì)算調(diào)整管時(shí)，計(jì)算調(diào)整管T T3

13、3的功耗的功耗P PC3C3mA80A08. 0150V12LOL RVI所以所以IC3ILIR3IR2 105mAmA3 .13900V124p3O3 RRRVIRmA7 .115106VV122Z1O2 RVVIRPC3VCE3IC3 （VA-VO）IC3 1.26W11.2.3 三三端集成穩(wěn)壓器端集成穩(wěn)壓器11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路1. 輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器 （正電壓（正電壓 78 、負(fù)電壓、負(fù)電壓 79 ）11.2.3 三三端集成穩(wěn)壓器端集成穩(wěn)壓器11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路1. 輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器輸出

14、電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器 （正電壓（正電壓 78 、負(fù)電壓、負(fù)電壓 79 ）（b）金屬封裝外形圖）金屬封裝外形圖 （c）塑料封裝外形圖）塑料封裝外形圖 （d）方框圖）方框圖 11.2.3 三三端集成穩(wěn)壓器端集成穩(wěn)壓器11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路2. 2. 可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（正電壓可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（正電壓LM317LM317、負(fù)電壓、負(fù)電壓LM337 LM337 ）輸出電壓輸出電壓)1(12REFORRVV 11.2.4 三三端集成端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用穩(wěn)壓器的應(yīng)用11.2 串聯(lián)串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路反饋式穩(wěn)壓電路1. 1. 固定式應(yīng)用舉例固定式應(yīng)用舉例D: D: 保護(hù)保護(hù)二極管二極