大二上課件-模電chap

110.1小功率整流濾波電路10.3串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路*10.4串聯(lián)開關(guān)式穩(wěn)壓電路*10.5直流變換型電源10直流穩(wěn)壓電源10.0引言10.2穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路2本章討論的問題

如何將50Hz、220V的交流電壓變?yōu)?V的直流電壓？220V交流電壓經(jīng)整流后是否輸出220V的直流電壓？

將市場銷售的6V直流電源接到收音機上，為什么有的聲音清晰，有的含有交流聲？

對于同樣標(biāo)稱輸出電壓為6V的直流電源，在未接收音機時，為什么測量輸出端子的電壓，有的為6V，而有的為7~8V？用后者為收音機供電，會造成收音機損壞嗎？

為什么有的直流電源在電網(wǎng)電壓變化和負(fù)載變化時輸出電壓基本不變，而有的隨之變化？

一個5V交流電壓是否可能轉(zhuǎn)換為6V直流電壓？

一個3V電池是否可以轉(zhuǎn)換為6V的直流電壓？

對于一般直流電源，若不慎將輸出端短接，則一定會使電源損壞嗎？

線性電源和開關(guān)電源有何區(qū)別？它們分別應(yīng)用在什么場合為好？310.0引言直流穩(wěn)壓電源的作用

將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，為放大電路提供直流工作電源。組成各部分功能變壓器：整流：濾波：穩(wěn)壓：降壓濾除脈動交流變脈動直流進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力410.1小功率整流濾波電路10.1.1單相橋式整流電路10.1.2濾波電路51.工作原理10.1.1單相橋式整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦?1.工作原理10.1.1單相橋式整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦?10.1.1單相橋式整流電路3.紋波系數(shù)2.VL和IL4.平均整流電流5.最大反向電壓810.1.2濾波電路濾波電路的結(jié)構(gòu)特點:電容與負(fù)載RL并聯(lián)，或電感與負(fù)載RL串聯(lián)。交流電壓脈動直流電壓整流濾波直流電壓原理：利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達到平滑輸出電壓波形的目的。9幾種濾波電路10.1.2濾波電路（a）電容濾波電路（b）電感電容濾波電路（倒L型）（c）型濾波電路1010.1.2濾波電路1電容濾波電路1110.1.2濾波電路電容濾波的特點A.二極管的導(dǎo)電角<，流過二極管的瞬時電流很大。B.負(fù)載直流平均電壓VL

升高d=

RLC

越大，VL

越高C.直流電壓VL

隨負(fù)載電流增加而減少當(dāng)d（35）時，VL=(1.11.2)V21210.1.2濾波電路VL

隨負(fù)載電流IL的變化1310.1.2濾波電路2電感濾波電路v2v1RLLvL電路結(jié)構(gòu):

在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L就構(gòu)成了電感濾波電路。1410.1.2濾波電路(1)

濾波原理對直流分量:

XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上。對諧波分量:

f

越高，XL越大,電壓大部分降在XL上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。vL=0.9v2當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時，輸出平均電壓約為：(2)電感濾波的特點整流管導(dǎo)電角較大，峰值電流很小，輸出特性比較平坦，適用于低電壓大電流(RL較小)的場合。缺點是電感鐵芯笨重，體積大，易引起電磁干擾。15例題10.1.2圖10.1.8所示為一倍壓整流電路，變壓器副邊電壓C1v1v2D2D1C2VO-+1610.2穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路10.2.1穩(wěn)壓電源質(zhì)量指標(biāo)10.2.3穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的組成10.2.4穩(wěn)壓原理10.2.5穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo)10.2.6電路參數(shù)的選擇10.2.2穩(wěn)壓電路的分類17輸出電壓10.2.1穩(wěn)壓電源質(zhì)量指標(biāo)輸出電壓變化量輸入調(diào)整因數(shù)電壓調(diào)整率穩(wěn)壓系數(shù)輸出電阻溫度系數(shù)1810.2.2穩(wěn)壓電路的分類穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路開關(guān)型穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備)以下主要討論線性穩(wěn)壓電路。電路最簡單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。效率較高，目前用的也比較多。1910.2.3穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的組成～220Vv2RLR50Hz+C-IR+-IOVOVIIZDZ+穩(wěn)壓電路IZmin

≤IZ≤IZmax滿足輸出電壓VO就基本穩(wěn)定2010.2.4穩(wěn)壓原理～220Vv2RLR50Hz+C-IR+-IOVOVIIZDZ+穩(wěn)壓電路電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電壓VIVO(VZ)IZIRVRVO(VZ)VI

VO(VZ)IZIRVO(VZ)VR當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時，穩(wěn)壓電路通過限流電阻R上電壓的變化來抵消VI的變化，從而使VO基本不變。2110.2.4穩(wěn)壓原理～220Vv2RLR50Hz+C-IR+-IOVOVIIZDZ+穩(wěn)壓電路RLVO(VZ)IZILIRIR在電路中只要能使，就可以使IR基本不變，從而使VO基本不變。IR不變VO基本不變2210.2.5穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo)RLR+-IR+-IOVOVIIZDZ穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路RL+-IR+-IOΔVOΔVIIZrZR穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的交流等效電路2310.2.6電路參數(shù)的選擇1

穩(wěn)壓電路輸入電壓VI的選擇2

穩(wěn)壓管的選擇3

限流電阻R的選擇2410.3串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路10.3.1工作原理10.3.2三端集成穩(wěn)壓器10.3.3三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用251.結(jié)構(gòu)10.3.1串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2610.3.1串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2.工作原理(+)(+)(+)(+)輸入電壓波動負(fù)載電流變化輸出電壓變化電壓串聯(lián)負(fù)反饋輸出電壓（滿足深度負(fù)反饋）2710.3.2三端集成穩(wěn)壓器1.輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器（正電壓78、負(fù)電壓79

）恒流源基準(zhǔn)電壓電路調(diào)整電路比較放大減流保護過熱保護啟動電路取樣電路2810.3.2三端集成穩(wěn)壓器(1)啟動電路VB2=VZVE2=VZ截止，切斷啟動電路與放大電路的聯(lián)系。R4T1T4T2T3T5DZ1DZ2R3R2R1D2D1VI2910.3.2三端集成穩(wěn)壓器(2)基準(zhǔn)電壓電路R4T4T3T5DZ2R3R2R1VREFD2D1VIVZ23010.3.2三端集成穩(wěn)壓器(3)取樣比較放大電路和調(diào)整電路R4T4T5DZ2VREFR7R6T6T7T8T9T10T11R8R9R11R12R13VFVOVI123IO3110.3.2三端集成穩(wěn)壓器(4)保護電路T12T10T11R10R11R14R15DZ3DZ4VOVI12IO減流式保護電路T12T10T11R10R11VOVI12IO限流式保護電路3210.3.2三端集成穩(wěn)壓器(4)保護電路R4T4T3T5DZ2R3R2R1VREFT14T13D2D1R5R7VI過熱保護電路TDZ2IOIB10VR3VBE14T14導(dǎo)通T13導(dǎo)通IB10被T13分流3310.3.2三端集成穩(wěn)壓器2.可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（正電壓LM31