穩(wěn)壓管的使用方法PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1穩(wěn)壓管的使用方法穩(wěn)壓管的使用方法1整流電路（二極管單向?qū)щ娦裕喊氩ㄕ鳎?全波整流：橋式整流。2濾波電路：電容濾波（橋式整流）；電感濾波。3穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路；串聯(lián)式穩(wěn)壓電路；電路結(jié)構(gòu)及工作原理（四個(gè)組成部分、穩(wěn)壓過(guò)程）。4集成穩(wěn)壓器：三端固定式集成穩(wěn)壓器及其使用 ； 三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器。5 開關(guān)型穩(wěn)壓電路、可控硅整流電路、單結(jié)管的觸發(fā)電路。第1頁(yè)/共62頁(yè) 組成組成電源變壓器: 將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路: 將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。濾波電路: 將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路:采用負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓，減少電

2、網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓u0的穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源作用將交流電轉(zhuǎn)為直流電壓。第2頁(yè)/共62頁(yè) 整流電路是把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動(dòng)的電壓。常見整流電路是把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動(dòng)的電壓。常見的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋式整流等。的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋式整流等。為分析簡(jiǎn)單起見，我們把二極管當(dāng)作理想元件處理，為分析簡(jiǎn)單起見，我們把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無(wú)窮大。即二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無(wú)窮大。 10.2.1 10.2.1 單相半波整流電路單相半波整流電路tU sin22LRU2222U22U優(yōu)點(diǎn)：使用元件少。缺點(diǎn)：

3、輸出波形脈動(dòng)大；直流成分??；變壓器利用率低。第3頁(yè)/共62頁(yè)2022045. 0sin22121uttdutduULL）（）（輸出電壓平均值（U0）：二極管上的平均電流：ID=I0二極管上承受的最高電壓：22UUDRM57. 1/22/222UUS輸出電壓脈動(dòng)系數(shù):第4頁(yè)/共62頁(yè) 10.2.2 10.2.2 單向全波整流電單向全波整流電路路當(dāng)當(dāng)u u2 2負(fù)半周時(shí)，負(fù)半周時(shí)， D D2 2導(dǎo)通，導(dǎo)通，D D1 1截止截止當(dāng)當(dāng)u u2 2正半周時(shí)，正半周時(shí)， D D1 1導(dǎo)通，導(dǎo)通，D D2 2截止截止其特點(diǎn)是輸出電壓波動(dòng)小，變壓需中心抽頭，繞制復(fù)雜，成本高，笨重。第5頁(yè)/共62頁(yè)輸出電流平均

4、值：202209 . 0sin2121UttdUtduULL）（）（輸出電壓平均值UL：LLLLRURUI29 . 0輸出電壓脈動(dòng)系數(shù)為: 67. 0/22)3/(2422UUS流過(guò)二極管的平均電流：二極管承受的最高反向電壓：2LDII222UUDRM第6頁(yè)/共62頁(yè) 10.2.3 10.2.3 單相橋式整流電路單相橋式整流電路u u2 20 0 時(shí)時(shí)u u2 20 u uA A 時(shí)，時(shí)，u uB B = + = + U UOPPOPP，調(diào)整管飽和導(dǎo)通，調(diào)整管飽和導(dǎo)通，i iE E 向負(fù)載向負(fù)載提供電流，并將能量?jī)?chǔ)存在電感提供電流，并將能量?jī)?chǔ)存在電感的磁場(chǎng)中；的磁場(chǎng)中； 當(dāng)當(dāng) u ut t u

5、 uA A 時(shí)，時(shí)，u uB B = - = - U UOPPOPP，調(diào)整管截止，調(diào)整管截止， i iE E = 0 = 0，電感，電感釋放能量，產(chǎn)生的電流流過(guò)負(fù)載釋放能量，產(chǎn)生的電流流過(guò)負(fù)載和二極管。和二極管。 調(diào)整管處于開關(guān)狀態(tài)，發(fā)射調(diào)整管處于開關(guān)狀態(tài)，發(fā)射極電位是高低交替的脈沖波形，極電位是高低交替的脈沖波形，經(jīng)經(jīng) LC LC 濾波電路后，負(fù)載上得到濾波電路后，負(fù)載上得到較平滑的輸出電壓。較平滑的輸出電壓。第50頁(yè)/共62頁(yè) 10.910.9可控整流電路可控整流電路10.9.110.9.1晶閘管的基本特性晶閘管的基本特性陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極控制極控制極一、結(jié)構(gòu)：一、結(jié)構(gòu)：晶閘管是用硅材料制成

6、的半導(dǎo)體器件， 它由4層半導(dǎo)體材料(PNPN)構(gòu)成。有3個(gè)PN結(jié)：J1、 J2和J3。由P1引出陽(yáng)極A，N2引出陰極K, 中間的P2引出控制極G。 p1n1p2n2GACJ1J2J3(a)ACG(b)第51頁(yè)/共62頁(yè) 晶閘管可以看成是一個(gè)PNP型晶體管與一個(gè)NPN型晶體管連接在一起的晶體管組。它的V1集電極與V2的基極相連， V2的集電極又和V1的基極相連，這樣就構(gòu)成了正反饋電路。 二、工作原理1. 控制極不加電壓，無(wú)論在陽(yáng)極與陰極之間加正向或反向電壓，晶閘管都不導(dǎo)通。-阻斷2. 控制極與陰極間加正向電壓，陽(yáng)極與陰極加正向電壓，晶閘管-導(dǎo)通。 晶閘管導(dǎo)通后，管壓降很小，約為晶閘管導(dǎo)通后，管壓

7、降很小，約為 1 V 1 V 左右。左右。第52頁(yè)/共62頁(yè)三、伏安特性和主要參數(shù)UBO 正向轉(zhuǎn)折電壓IH 維持電流正向阻斷特性：IG= 0 ，陽(yáng)極電壓不超過(guò)一定值，管子處于阻斷狀態(tài)。正向?qū)ㄌ匦裕汗茏訉?dǎo)通后，伏安特性與二極管的正向特性相似?？刂茦O電流 IG 0 時(shí)， 晶閘管由阻斷變?yōu)閷?dǎo)通所需的陽(yáng)極電壓減小。反向特性：與二極管的反向特性相似。第53頁(yè)/共62頁(yè)10.9.210.9.2單相橋式可控整流電路單相橋式可控整流電路 ：控制角；：控制角； ：導(dǎo)電角：導(dǎo)電角一、電路組成及工作原理 在 u2 正半周，當(dāng)控制極加觸發(fā)脈沖，VT1 和 VD2 導(dǎo)通； 在 u2 負(fù)半周，當(dāng)控制極加觸發(fā)脈沖，VT2

8、和 VD1 導(dǎo)通； 由于全控整流電路需用由于全控整流電路需用4 4只晶閘管，觸只晶閘管，觸發(fā)電路比較復(fù)雜，因此在通信整流設(shè)備發(fā)電路比較復(fù)雜，因此在通信整流設(shè)備中一般都采用橋式半控整流電路。中一般都采用橋式半控整流電路。第54頁(yè)/共62頁(yè)二、電路參數(shù)的估算)(dsin212O(AV)ttUU 2cos19 . 02O(AV) UU即：即：輸出電壓平均值：輸出電流平均值：2cos19 . 0L2LO(AV)O(AV) RURUI 晶閘管承受的最大反向電壓：2TM2UU 2cos1222 U0 0 60601201201801800 00 0. .4 40 0. .8 81 1. .0 0U UO(

9、AV)O(AV)/ /U U2 2第55頁(yè)/共62頁(yè)10.9.310.9.3單結(jié)管觸發(fā)電路單結(jié)管觸發(fā)電路 晶閘管導(dǎo)通并能正常工作的條件是：除在陽(yáng)極與陰極之間加上正向電壓外，還必須在控制極與陰極之間加上適當(dāng)?shù)挠|發(fā)信號(hào)。產(chǎn)生和控制觸發(fā)信號(hào)的電路稱為觸發(fā)電路。為了保證晶閘管的可靠工作，對(duì)觸發(fā)信號(hào)有以下6 6點(diǎn)要求： (1) 觸發(fā)時(shí)，能提供足夠的觸發(fā)脈沖電壓和電流。 (2) 觸發(fā)電路的漏電壓不超過(guò) 0.25 V。 (3) 觸發(fā)脈沖的前沿時(shí)間小于 10 10 s s。 (4) 觸發(fā)脈沖要有足夠的寬度。一般要求大于 20 20 s s。 (5) 控制角的范圍接近或大于 150150 。 (6) 觸發(fā)電路必

10、須與主電路同步。第56頁(yè)/共62頁(yè)一、單結(jié)管的結(jié)構(gòu)及特性一、單結(jié)管的結(jié)構(gòu)及特性單結(jié)晶體管單結(jié)晶體管又稱為又稱為雙基極晶體管。雙基極晶體管。符號(hào)符號(hào)等效電路等效電路第57頁(yè)/共62頁(yè)特性：特性：BBBBb2b1b1AUUrrrU b2b1b1rrr 分壓比分壓比峰峰點(diǎn)點(diǎn)U UP P：峰點(diǎn)電壓：峰點(diǎn)電壓：I IP P：峰點(diǎn)電流：峰點(diǎn)電流U UV V：谷點(diǎn)電壓：谷點(diǎn)電壓I IV V：谷點(diǎn)電流：谷點(diǎn)電流谷點(diǎn)谷點(diǎn)第58頁(yè)/共62頁(yè)二、單結(jié)管的脈沖發(fā)生電路 通常R1和R2的阻值遠(yuǎn)小于單結(jié)管兩基極間的電阻rBB，兩基極間的電壓UBBEB。截止時(shí)，電源VBB經(jīng)R對(duì)C充電。當(dāng)uC上升到單結(jié)管的峰點(diǎn)電壓UP時(shí)，單

11、結(jié)管導(dǎo)通，電容C經(jīng)R1和單結(jié)管放電，uR1升高。C不斷放電，uC降至谷點(diǎn)電壓UV，UR1也減小到IVR1。當(dāng)uC(uE)UV時(shí)，iE由谷點(diǎn)電流IV減至反向飽和電流IS，uR1也由IVR1降至最低限度iB2R1。iB2為單結(jié)管截止時(shí)流過(guò)基極B2、B1的電流。這樣在R1兩端得到一系列前沿很陡的周期性尖頂脈沖。第59頁(yè)/共62頁(yè)三、單結(jié)管的觸發(fā)電路同步觸發(fā)電路采用變壓器實(shí)現(xiàn)。電源u1經(jīng)變壓器T降壓后進(jìn)行整流；再經(jīng)電阻R3和穩(wěn)壓管VZ削波，得到梯形波，用它作為單結(jié)管振蕩電路的同步電源，調(diào)整R，即可改變第一個(gè)觸發(fā)脈沖的相位。其移相范圍取決于經(jīng)削波后梯形波平頂段的電壓，而且電容C充電也必須占有一定的時(shí)間，所以小于180，移相范圍約為140。 第60頁(yè)/共62頁(yè)本章小