模擬電子技術之直流電源課件

第10章直流電源10.1

直流電源的組成10.2

單相整流電路10.3

濾波電路10.6

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路10.7

集成穩(wěn)壓器本章主要內容10.5硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路10.4倍壓整流電路（自學）10.1直流電源的組成改變電壓值，通常為降壓交流變脈動的直流減小脈動1)負載變化輸出電壓基本不變；2)電網電壓變化輸出電壓基本不變。直流電源：能量轉換電路，將220V（或380V）50Hz的交流電轉換為直流電。半波整流全波整流在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網電壓波動±10％，且負載有一定的變化范圍。10.2單相整流電路0ωtuo0

ωtuDωt0io=iD單相半波整流電路RL2U22U22U2io=iD

=

RLu2uo=u2

uD=0io=iD

=0uo=0uD=u2u2負半周內：u2正半周內：0ωtu2π2π3π2U2sinωt2U2優(yōu)點:

結構簡單，所用元件少；缺點：輸出波形脈動大；直流成分比較低；變壓器利用率低；變壓器電流含有直流成分，容易飽和。只能用在輸出電流較小，要求不高的場合。RL2U22U22U20ωtu2π2π3π2U2sinωt2U20ωtuo0

ωtuDωt0io=iD單相橋式整流電路VD1++--u1u2RL+-iouoVD4VD3VD2橋式整流電路++--u1u2RL+-uo++--u1u2RL+-uoVD1VD3VD4VD20uoωtiD1/iD2

ωtioωt0ωtωt000iD3/iD4uD1VD1++--u1u2RL+-iouoVD4VD3VD2ωt0u2π2π3π2U2RL2U2RL2U2RL2U22U22U2u2正半周內，

VD1、VD2

導電，VD3、VD4

截止；u2

負半周時，VD3、VD4導電，VD1、VD2截止。-++-整流電路的主要參數(shù)輸出直流電壓UO(AV)脈動系數(shù)Sωt0uoπ2π3π2U2以單相橋式整流電路為例二極管正向平均電流ID(AV)二極管最大反向峰值電壓URmax10.3濾波電路濾波電路的結構特點:交流電壓脈動直流電壓整流濾波直流電壓RLLRLC電容濾波電路RLVD1u2++--u1+-iouoVD4VD3VD2CiC+工作原理ωt0u2π2π3π4π5πuO=uC0ωtVD1++--u1u2RL+-iouoVD4VD3VD2CiC+t1充電放電沒有電容時的輸出波形RL未接入時充電結束RL接入（且RLC較大）時ωt0u2π2π3π4π5π0ωtt1u2上升，u2大于電容上的電壓uc，u2對電容充電u2下降，u2小于電容上的電壓。二極管承受反向電壓而截止。電容C通過RL放電，uc按指數(shù)規(guī)律下降，時間常數(shù)=RLCuo=uC0ωt2U2RLC

=∞RLC大RLC小T為電網交流電壓的周期。UO(AV)≈1.2U2此時時間常數(shù)

=RLC適用于小電流負載電感濾波電路RLVD1++--u1u2+-uoVD4VD3VD2AL適用于大電流負載復式濾波電路

LC

濾波電路+-u2RL+-uoC+AL適用于各種場合

LC-∏形濾波電路+-u2RL+-uoC2+ALC1+適用于小電流負載RL+-uo+-u2u′oRC2C1++RC–П形濾波電路適用于小電流負載10.5硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路主要指標整流濾波電路輸出電壓不穩(wěn)定的主要原因：·負載變化；·電網電壓波動。內阻Ro穩(wěn)壓系數(shù)Sr電路組成和工作原理穩(wěn)壓原理：UI

不變，RL

減小RLILURUOIZIR=IL+IZ基本不變

RL不變，

UI升高UIUOIZURUO=UI-

UR基本不變UOUO內阻和穩(wěn)壓系數(shù)的估算內阻Ro穩(wěn)壓系數(shù)Sr當rZ

<<RL，rZ

<<R時，限流電阻的選擇當電網電壓最高和負載電流最小時，IZ的值最大，此時IZ不應超過允許的最大值，即或：當電網電壓最低和負載電流最大時，IZ的值最小，此時IZ不應低于其允許的最小值，即或：IRRUI+-RLILUO+-IZVDZ10.6

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路+-u2RC+RLiLUo+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R"2UI+-VT采樣電路放大電路基準電壓調整管工作原理+-u2RC+RLiLUo+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R"2UI+-VT輸出電壓的調節(jié)范圍RRLUo+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R"2UI+-VTUZ由于U+=U-

，UF=UZ，≤Uo≤調整管的選擇集電極最大允許電流ICM集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓U(BR)CEO集電極最大允許耗散功率PCM穩(wěn)壓電路的輸入直流電壓變壓器副邊電壓≥穩(wěn)壓電路的過載保護

R4很小，約為1。UOILO正常穩(wěn)壓區(qū)限流保護限流型保護電路穩(wěn)壓電路正常工作時，IL不超過額定值，電流在R4上的壓降很小，VT2截止，保護電路不起作用。

IL超過某一臨界值后，R4上壓降增大，使VT2導通，將調整管VT1的基極電流分流掉一部分，于是限制了VT1中電流的增長，保護了調整管。截流型保護電路檢測電阻和保護三極管輔助電源和分壓電阻UO和分壓電阻正常工作時，電阻R4上的壓降較低，此時UR6+UR4<UR8VT2的UBE2<0，VT2截止。過載時，VT2導通，引起正反饋過程：IC2IB1UOUE2

UBE2IC2使VT2飽和，輸出電壓下降到1V左右。負載故障排除后，由于IL減小，引起正反饋過程：UR4

UB2IC2IB1

UOIC2使穩(wěn)壓電路的輸出電壓很快恢復到原來的數(shù)值。UE2UBE210.7

集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器的組成UI+-Uo+-調整管啟動電路基準電源放大電路保護電路采樣電路輸入端輸出端固定式穩(wěn)壓電路：W7800、W7900?？烧{式穩(wěn)壓電路：W117、W217、W317。三端集成穩(wěn)壓器的主要參數(shù)三端集成穩(wěn)壓器的輸出電壓值通?？煞譃槠邆€等級±5V、±6V、±9V、±12V、±15V、±18V、±24V輸出電流有三個等級：1.5A（W7800和W7900系列）

0.5A（W78M00和W79M00系列）

0.1A（W78L00和W79L00系列）W78XX系列——穩(wěn)定正電壓W79XX系列

——穩(wěn)定負電壓

W7805，輸出+5V；最大輸出電流為1.5A；W78M09，輸出+9V；最大輸出電流為0.5A；

W78L12，輸出+12V；最大輸出電流為0.1A。W7800系列三端集成穩(wěn)壓器的主要參數(shù)參數(shù)名稱符號單位參型號數(shù)值7805780678097812781578187824輸出電壓UOV56912151824電壓調整率SU%/V0.00760.00860.010.0080.00660.010.011電流調整率SImV40434552525560最小壓差UI-UOV2222222輸出噪聲UNμV10101010101010輸出電阻Rom17171818191920峰值電流IOMA2.22.22.22.22.22.22.2輸出溫漂STmV/C1.01.01.21.51.82.4三端集成穩(wěn)壓器的封裝形式和引腳三端集成穩(wěn)壓器的應用1—輸入端3—公共端2—輸出端78xx1—

公共端3—輸入端2—輸出端79xxW7800INOUTGND123W7900INOUTGND123INGNDOUTINGNDOUT21321321312312312W7900W79M00W79L00231232332132132W7800W78M00W78L00塑料封裝金屬封裝封裝形式引腳系列W7800、W7900系列三端集成穩(wěn)壓器的引腳三端集成穩(wěn)壓器應用電路應至少比UO高2V++--uIu2UIC+2000μFVDRLUoCIW7800Co120.33μF0.1μF3CI改善紋波電壓Co改善負載瞬態(tài)響應保護內部調整管基本應用電路擴大輸出電流10μFRLUICI+W7800C4VD120.33μF0.1μF3VTC2+R200Ω+-+-C325μF+-Uo補償三極管的發(fā)射結電壓，使輸出電壓等于三端集成穩(wěn)壓器的輸出電壓。

C2用于濾掉VD兩端的脈動電壓，以減小輸出電壓的脈動成分。10μFRLUICI+W7800C4VD120.33μF0.1μF3VTC2+R200Ω+-+-C325μF+