直流穩(wěn)壓電源21740課件

10.1整流與濾波電路第十章直流穩(wěn)壓電源10.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路10.3集成串聯(lián)式穩(wěn)壓電路電源變壓器: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}動的直流電壓u3。濾波電路:將脈動直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源的組成和功能整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo10.1整流與濾波電路1.半波整流電路二極管導(dǎo)通，uL=u2二極管截止,uL=0+–io+–u2>0時(shí):u2<0時(shí):一.單相整流電路u2uLuDt2340（3）流過二極管的平均電流：uD20tURMID

=ILURM=22u（4）二極管承受的最高反向電壓：IL

2.全波整流電路+–+–原理：+–+–變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個相等的電壓u2當(dāng)u2正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止。當(dāng)u2負(fù)半周時(shí)，D2導(dǎo)通，D1截止。全波整流電壓波形u2uLuD1t2340uD2uD20t（3）流過二極管的平均電流：ID

=IL/2（4）二極管承受的最高反向電壓：3.橋式整流電路（1）組成：由四個二極管組成橋路u2正半周時(shí):D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL-+u2負(fù)半周時(shí)：D2、D4

導(dǎo)通，D1、D3截止u2uL脈動系數(shù)Ｓ1:用傅氏級數(shù)對橋式整流的輸出uL

分解后可得:uL20t基波基波峰值輸出電壓平均值集成硅整流橋：u2uL+

–

~+~-

+–1.電容濾波二、濾波電路（2）接入RL（且RLC較大）時(shí)u2tiDtu2＞uC時(shí)：二極管導(dǎo)通，C充電u2＜uC時(shí)：二極管截止，C放電。二極管中的電流uc=uL近似估算:UL=1.2U2(b)流過二極管瞬時(shí)電流很大整流管導(dǎo)電時(shí)間越短iD的峰值電流越大電容濾波電路的特點(diǎn)：(a)UL與RLC的

關(guān)系：RLC愈大C放電愈慢UL(平均值)愈大RLC較大一般?。?T:電源電壓的周期)u2tiDtuc=uL2.電感濾波電路電路結(jié)構(gòu):在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L。輸出電壓平均值:UL=0.9U2對諧波分量:

f越高，XL越大,電壓大部分降在電感上。

因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。對直流分量:

XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上10.2串聯(lián)式穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用:交流電壓脈動直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓一.穩(wěn)壓電路的主要性能指標(biāo)常用以下參數(shù)來說明穩(wěn)壓電源的質(zhì)量：1、穩(wěn)壓系數(shù)2、輸出電阻3、溫度系數(shù)輸出電壓：二.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1.穩(wěn)壓原理——利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性。

由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會引起較小的電壓變化。(2)當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)穩(wěn)壓過程：

UoURUoIZI2、限流電阻的計(jì)算（1）（2）

所以：（2）（3）在其它參數(shù)確定的前提下，R越大，穩(wěn)壓系數(shù)越小，輸出電阻越接近。例10.4.2解：（1）（2）三.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：（1）帶負(fù)載能力差（2）輸出電壓不可調(diào)改進(jìn)1：（1）提高帶負(fù)載能力——在輸出端加一射極輸出器UO=UZ-0.7V基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路改進(jìn)2：（2）使輸出電壓可調(diào)——在射極輸出器前加一帶有負(fù)反饋的放大器——具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。

具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍：調(diào)整管的選擇：（1）（2）（3）（1）（2）（3）例10.5.1解：（1）（2）例10.5.2解：（1）（2）圖10.5.3串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的方框圖圖10.5.8限流型過流保護(hù)電路

常用的集成三端穩(wěn)壓器的外形及類型類型：W7800系列——穩(wěn)定正電壓

W7805輸出+5VW7809輸出+9VW7812輸出+12VW7815輸出+15VW7900系列——穩(wěn)定負(fù)電壓

W7905輸出-5VW7909輸出-9VW7912輸出-12VW7915輸出-15V1端:輸入端2端:公共端3端:輸出端12310.3集成穩(wěn)壓器圖10.5.16三端穩(wěn)壓器的外形和方框圖1.基本使用方法+20V+15V注意：輸入電壓Ui一般應(yīng)比輸出電壓端Uo高3V以上。二.三端固定式集成穩(wěn)壓器的使用

C1、C2的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。2.輸出正負(fù)電壓3.輸出電壓可調(diào)可得：

4.擴(kuò)大輸出電流

T1是擴(kuò)大輸出電流的大功率BJT，T2管是T1的保護(hù)管。當(dāng)輸出電流較小，R1上的壓降也較小，T1、T2管都不導(dǎo)通。

IO=I

當(dāng)輸出電流大于三端穩(wěn)壓器的輸出電流時(shí)，使R1上的壓降變大，T2導(dǎo)通。IO=I+IC1

圖10.5.18一種輸出電流擴(kuò)展電路1.三端可調(diào)式穩(wěn)壓器W117的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：三.三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器

電阻R1和R2為外接電阻，忽略基準(zhǔn)源電流，則有：三.W117的基本應(yīng)用電路

圖10.5.22基準(zhǔn)電壓源電路圖10.5.23典型應(yīng)用電路電容C1：防止自激。電容C2：減小電阻R2上的電壓波動。D1、D2：保護(hù)二極管。圖10.5.24W117的外加保護(hù)電路10.3.2倍壓整流電路利用濾波電容的存儲作用，由多個電容和二極管可以獲得幾倍于變壓器副邊電壓的輸出電壓，稱為倍壓整流電路。圖10.3.6二倍壓整流電路圖10.3.7多倍壓整流電路第10章作業(yè)10.510.610.710.910.1010.1510.1710.181．整流電路（利用二極管的單向?qū)щ娦裕┌氩ㄕ鳎篣L=0.45U2全波整流：UL=0.9U2橋式整流：UL=0.9U22．濾波電路電容濾波（橋式整流）：UL=1.2U2