童詩(shī)白模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版第十章

第十章直流電源10—1直流電源的組成及各部分的作用10——2整流電路10—3濾波電路10—4穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路10—5串聯(lián)型穩(wěn)壓電路10—6開關(guān)型穩(wěn)壓電路基本要求(1)理解直流穩(wěn)壓電源的組成及各部分的作用。(2)能夠分析整流電路的工作原理,估算輸出電壓(流)的平均值。(3)

了解濾波電路的工作原理,能夠估算輸出電壓的平均值。(4)掌握穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理，能夠合理選擇限流電阻。(5)正確理解串聯(lián)穩(wěn)壓電路的工作原理，能夠估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。(6)了解集成穩(wěn)壓器的工作原理及使用方法。(7)了解開關(guān)型穩(wěn)壓電路的工作原理及特點(diǎn)。10—1直流電源的組成及各部分的作用電源變壓器整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路～220V50HzUO+-10.1.1直流穩(wěn)壓電源的組成10.1.2直流穩(wěn)壓電源各部分的作用電源變壓器：交流→交流整流電路：交流→脈動(dòng)直流濾波電路：降低脈動(dòng)程度穩(wěn)壓電路：保證負(fù)載、電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)輸出不變。uO0tDRL+-uO+-uD～220V50HzAB10.2.1

單相半波整流電路10—2整流電路1.電路結(jié)構(gòu)及工作原理uD0t0tu2234232344二極管D兩端電壓uD2.主要參數(shù)uO0t234uO的平均值UO(AV)為負(fù)載電流的平均值整流輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)SDRL+-uO+-uD～220V50HzAB3.二極管的選擇二極管的正向平均整流電流整流二極管承受的最大反向電壓DRL+-uO+-uD～220V50HzABuO0tuD0t0tu2234223344在選用二極管時(shí)，留有10%的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，變壓器利用率低。裕量，即選取10.2.2

單相橋式整流電路1.單相橋式整流電路的組成D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3RL+-uOu2～220V50HzABD1RL+-uLu2～220V50HzABD2D4D32.工作原理設(shè)0tu2234uD0t234uD2,uD4uD1,uD30t234iLiD2,iD4iD1,iD3uL0t234+－+－3.主要參數(shù)uO0t2344.二極管的選擇D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3C+10—3濾波電路10.3.1電容濾波電路uO0

t2abcd1.

電路組成uO0

t2uO0t2RLC大RLC小2.

濾波原理（二極管為理想二極管）t＞0時(shí)，u2↑＞0，C通過RL放電,→uc↓u2↑＞ucC被充電,→uc

↑u2↓≤uc重復(fù)上述過程。設(shè)t=0時(shí)，電容uc=U2uO0

t23.輸出電壓平均值當(dāng)RLC=(3-5)T/2時(shí)，電容的耐壓值應(yīng)大于4.脈動(dòng)系數(shù)為uO0t2i0t2iDiO5.整流二極管的導(dǎo)通角6.電容濾波電路的輸出特性和濾波特性0.9U20IO(AV)UO(AV)RLC減少輸出特性0IO(AV)SRLC減少濾波特性D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3C+

[例]在圖中所示電路中，已知電網(wǎng)電壓的波動(dòng)范圍為±10%，UL≈1.2U2。要求輸出電壓平均值UL=15V，負(fù)載電流平均值IL=100mA。試選擇合適的濾波電容。解1

:

UL≈1.2U2電容的容量為2.變壓器副邊電壓有效值為電容的耐壓值為實(shí)際可選取容量為300F、耐壓為25V的電容做本電路的濾波電容。RLC=(3-5)T/210.3.2

倍壓整流電路～220V50HzD1+-uOu2ABD2C1C2+-+-(-)(+)+-+-～220V50HzD1u2D2C1C2D3C4C6C3C5D4D5D6+-+-（+）（-）+-+-+-+-++--（+）（-）+-+-++--+-++--++--+-（+）（-）+-+-++--++--10.3.3其它形式的濾波電路1.電感濾波電路RL+-uOu2～220V50HzABLUD(AV)+ud+-電感濾波后的輸出電壓平均值輸出電壓的交流分量RL+-uOLuD+-C2.復(fù)式濾波電容RL+-uOLuD+-C2C1RL+-uORuD+-C2C1[10.7]電路如圖所示，變壓器副邊電壓有效值U21＝50V，U22=U23＝20V。試問：(1)輸出電壓平均值UL1和UL2各為多少？(2)各二極管承受的最大反向電壓為多少？解：UL2≈0.9U22＝18V

UL1≈0.45（U21＋U22）＝31.5V（2）D1的最大反向電壓

D2、D3的最大反向電壓

D2、D3構(gòu)RL2成全波整流電路+－（1）D1、RL1構(gòu)成半波整流電路u＞0時(shí)，u

＜0時(shí)，D1、RL1、n21、n22形成回路D2、RL2、n22形成回路D3、RL2、n23形成回路D1、D2導(dǎo)通+－D3導(dǎo)通[例]有220V、20W電烙鐵，其電源控制電路如圖所示，試分析在以下幾種情況下各屬何種供電電路？輸出電壓各為多大？那種情況下溫度最高？那種情況下溫度最低？為什么？(1)S1、S2均接通；

(2)S1斷開、S2接通，(3)S1接通、S2斷開；(4)S1、S2

均斷開。電烙鐵S2S1D1D3D2D4C~220V解：(1)電路為全波整流濾波電路(2)電路為半波整流濾波電路(3)電路為全波整流電路(4)電路為半波整流電路所以第一種情況溫度最高，第四種情況溫度最低。[例]圖示電路中，已知穩(wěn)壓管Dz的工作電流為（10~20）mA，其他參數(shù)如圖所示。求（1）RL兩端的電壓范圍（2）

RL的允許變化范圍。D1RL+-+-uIU2=10VR200ΩD2DzC1C2+-8.2V解：D1、D2、V1、V2組成倍壓整流電路10-4穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路10.4.1電路的組成RL+-uOR-DZCu2～220V50HzABUI+IRIDZIO+穩(wěn)壓電路iuOUZIZIZM從穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路可得兩個(gè)基本關(guān)系式10.4.2穩(wěn)壓原理電網(wǎng)電壓↑→UI↑負(fù)載減小↓→Io↑IDZ↑→→UO(UZ)↑→IR↑→UR↑

UO↓→UR↓→Uo↓→IDZ↓→IR↓UO↑10.4.3

性能指標(biāo)穩(wěn)壓系數(shù)Sr輸出電阻定義RL+-R-rZUI+UORL+-uOR-DZCu2～220V50HzABUI+IRIDZIO+穩(wěn)壓電路10.4.4

電路參數(shù)的選擇1.穩(wěn)壓電路輸入電壓UI的選擇2.穩(wěn)壓管選擇3.限流電阻R的選擇iuOUZIZIZM已知：Uo、I0max、I0minRL+-uOR-DZCu2～220V50HzABUI+IRIDZIO+穩(wěn)壓電路10-5

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路10.5.1

具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R基準(zhǔn)電壓電路調(diào)整管比較放大取樣電路1.電路的構(gòu)成2.穩(wěn)壓原理當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)電路引入深度電壓負(fù)反饋來穩(wěn)定輸出電壓。RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R基準(zhǔn)電壓電路調(diào)整管比較放大取樣電路3.輸出電壓的可調(diào)范圍當(dāng)負(fù)載電阻變化時(shí)4.調(diào)整管的選擇當(dāng)負(fù)載電流最大時(shí)，流過T管發(fā)忽略R1上的電流，當(dāng)輸入電壓最高，同時(shí)當(dāng)晶體管的集電極電流在選擇調(diào)整管T時(shí)，應(yīng)保證RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R——主要考慮極限參數(shù)ICM、U(BR)CEO和PCM。射極的電流最大輸出電壓又最低時(shí)；最大，且管壓降最大時(shí)，RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R基準(zhǔn)電壓電路調(diào)整管比較放大取樣電路[例10.5.1]電路如圖所示，已知輸入電壓UI的波動(dòng)范圍為±10%，調(diào)整管的飽和壓降UCES=2V，輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍為5~20V，R1=R3=200

。試問：（1）穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ和R2的取值各為多少？（2）為使調(diào)整管正常工作，在電網(wǎng)電壓為220V時(shí)，UI的值至少應(yīng)取多少？解：（1）輸出電壓最小值為最大值為解得R2=600，UZ=4V。（2）即得出UI>24.7V，故UI至少應(yīng)取25V。5.

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的方框圖調(diào)整管比較放大電路保護(hù)電路基準(zhǔn)電壓電路取樣電路+UI-+UO-RL10.5.2集成穩(wěn)壓器中的基準(zhǔn)電壓電路和保護(hù)電路1.穩(wěn)壓管基準(zhǔn)電壓電路IRRDZUIUREFT1T2IZIE2IC2I2.保護(hù)電路過流保護(hù)電路UIUOT1T2R0來自比較放大電路10.5.3集成穩(wěn)壓器電路按內(nèi)部工作方式：按外部特性分：按型號(hào)分：w79××、w×17、w×37系列1.三端固定式輸出集成穩(wěn)壓器w78××（正輸出）w79××（負(fù)輸出）輸出電流有0.1A、0.5A、1.5A三個(gè)等級(jí)。輸出電壓有±5V、±6V、±9V、±12V、±15V、±18V、

w7805U0=5Vw7905U0=-5V（1）型號(hào)及技術(shù)指標(biāo)串聯(lián)型、并聯(lián)型、開關(guān)型。三端固定、三端可調(diào)、多端固定、多端可調(diào)w78××、±24V、七個(gè)等級(jí)。(2)應(yīng)用基本應(yīng)用電路擴(kuò)大輸出電流的穩(wěn)壓電路W7800RL+-UOUI+-Ci0.33uFCo1uFW7800RL+-UOUI+-C1C2D10uF+RTIRIO輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路W7800RL+-UOUI+-CiCoR1IR1IWR2IR2RL+--CiUI+UOR3R2R1A+