線性課件2第十章直流電源

1、10 直流穩(wěn)壓電源10.0 概述10.1 單相整流電路10.2 濾波電路10.3 穩(wěn)壓電路DC Regulated Power Supply直流電源的組成:變壓器：交流降壓；整流器：將交流電變?yōu)閱蜗蛎}動的電量；濾波器：減少波形脈動，使波形平滑；穩(wěn)壓器：負(fù)載變化或電網(wǎng)波動時使輸出電壓穩(wěn)定。10.0 概述單相整流電路種類：半波整流(Half-wave rectifier)全波整流(Full-wave rectifier)橋式整流(Full-wave bridge rectifier)倍壓整流(Voltage doubler rectifier)10.1 單相整流電路 Rectifier Circu

2、its10.1 單相橋式整流電路(1) 工作原理利用二極管的單向?qū)щ娦裕╝）橋式整流電路（b）波形圖正半周 positive input cycle負(fù)半周 negative input cycle（2）參數(shù)計算 流過負(fù)載的平均電流為流過二極管的平均電流為二極管所承受的最大反向電壓輸入（交流）用有效值(V2)；輸出（交直流）用平均值；整流管正向電流用平均值；整流管反向電壓用最大值。輸出平均電壓為輸出與D將輸出電壓做傅里葉分解：此時諧波分量中的最低次諧波幅度最大脈動系數(shù)S:最低次諧波的幅值與平均值的比值（3）負(fù)載特性曲線是指輸出電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系曲線曲線的斜率代表了整流電路的內(nèi)阻10.2 濾

3、波電路 Filters10.2.1 電容濾波電路 Capacitor filters10.2.2 電感濾波電路（略）10.2.1 電容濾波電路 (1)濾波的基本概念 利用電抗性元件儲能作用（2）電容濾波電路(3)濾波原理 電容濾波波形圖問題：有無L即空載，此時VC=VL=？RLC變化？(4)參數(shù)計算當(dāng)C選擇合適時： （5）外特性（負(fù)載特性）適合于小電流RL10.3 穩(wěn)壓電路10.3.1 穩(wěn)壓電路概述10.3.2 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路10.3.3 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源Voltage Regulators10.3.1 穩(wěn)壓電路概述10.3.1.1 輸出電壓不穩(wěn)定的原因10.3.1.2 穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo)

4、10.3.1.1 輸出電壓不穩(wěn)定的原因 穩(wěn)壓電源方框圖即負(fù)載電流的變化和輸入電壓的變化10.3.1.2穩(wěn)壓電路的技術(shù)指標(biāo)VI和 IO引起的 VO可用下式表示 (1)穩(wěn)壓系數(shù)Sr定義為有時也用下式定義： (2)輸出電阻Ro10.3.2 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路10.3.2.1 原理10.3.2.2 穩(wěn)壓電阻的計算10.3.2.3 基準(zhǔn)源Parallel Type Regulated Power SupplyVIVO電路：10.3.2.1 原理(1) 輸入電壓變化時(2) 負(fù)載電流變化時 ILIRVRVZ（VO）IZIRVRVOVOVRIRIZVZ10.3.2.2穩(wěn)壓電阻的計算穩(wěn)壓性能與動態(tài)電阻、穩(wěn)壓電阻

5、R有關(guān)穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻越小，穩(wěn)壓電阻R越大，穩(wěn)壓性能越好。穩(wěn)壓電阻R 的作用電壓調(diào)節(jié)、限流穩(wěn)壓電阻的計算如下： Izmin：當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大時 Izmax：當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小時(1)(2)10.3.2.3 基準(zhǔn)源基準(zhǔn)源 一般是指擊穿電壓十分穩(wěn)定，電壓溫度系數(shù)經(jīng)過補(bǔ)償了的穩(wěn)壓管。也稱為參考源典型的基準(zhǔn)源 型號 穩(wěn)定電壓(V) 工作電流(mA) 電壓溫度系數(shù)(10 -6/ ) MC1403 2.51 1.2 10100 . LM136/236/336 2.5 10 30 5.0 10 30 . TL431 2.536 0.4100 50 . LM3999 6.955 10 5

6、 . AD2710K/L 10.0001mV 10 2/1 . MAX676 4.0960.01 5 1 677 5.0000.01 5 1 678 10.0000.01 5 1 .10.3.3 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 穩(wěn)壓管的缺點(diǎn)： 工作電流較小，穩(wěn)定電壓值不能連續(xù)調(diào)節(jié)。10.3.3.1 工作原理10.3.3.2 穩(wěn)壓電路的保護(hù)環(huán)節(jié)10.3.3.3 三端集成穩(wěn)壓器Series Feedback Type Regulated Power Supply10.3.3.1 工作原理一、 構(gòu)成 串聯(lián)穩(wěn)壓電源 示意圖 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路方框圖典型實(shí)際電路組成部分：調(diào)整管取樣環(huán)節(jié)比較放大環(huán)節(jié)（誤差放大器）基準(zhǔn)電壓

7、源電壓負(fù)反饋二、工作原理1輸入電壓變化VIVO2負(fù)載電流變化IL實(shí)質(zhì)：電壓負(fù)反饋VfVO1VCEVOVIVOVfVO1VCEVO1.Vo調(diào)節(jié)范圍根據(jù)“虛短”VfVREF三、參數(shù)計算2. 調(diào)整管管耗10.3.3.2 穩(wěn)壓電路的保護(hù)環(huán)節(jié) 保護(hù)的方法反饋保護(hù)型溫度保護(hù)型截流型限流型利用集成電路制造工藝，在調(diào)整管旁制作PN結(jié)溫度傳感器。當(dāng)溫度超標(biāo)時，啟動保護(hù)電路工作，工作原理與反饋保護(hù)型相同。輸出端短路保護(hù)調(diào)整管過損耗發(fā)熱保護(hù)10.3.3.3 三端集成穩(wěn)壓器 Three-Terminal Regulator (1)概述 三個端子：輸入端、輸出端和公共端。 符號注意：不同型號，不同封裝的集成穩(wěn)壓器，它們

8、三個電極的位置是不同的，要查手冊確定。 外形圖 照片 (2) 線性三端集成穩(wěn)壓器的分類三端集成穩(wěn)壓器有如下幾種：1.三端固定正輸出，國標(biāo)型號為CW78-/CW78M-/CW78L-2.三端固定負(fù)輸出 ，國標(biāo)型號為CW79-/CW79M-/CW79L-3.三端可調(diào)正輸出 ，國標(biāo)型號為CW117-/CW117M-/CW117L- CW217-/CW217M-/CW217L- CW317-/CW317M-/CW317L-4.三端可調(diào)負(fù)輸出 ，國標(biāo)型號為CW137-/CW137M-/CW137L- CW237-/CW237M-CW237L- CW337-/CW337M-/CW337L-5.三端低壓差 1.5A 0.5A 0.1A6. 大電流三端 以上1-為軍品級；2-為工業(yè)品級；3-為民品級。 軍品級為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍-55150； 工業(yè)品級為金屬外殼或陶瓷封裝，工作溫度范圍-25150； 民品級多為