電子技術(shù) 課件 第5章 電源電路

第5章電源電路第5章電源電路直流電源：小功率穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。5．1概述電源變壓器：將交流電壓變換為符合整流需要的電壓。整流電路：將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動(dòng)直流電。濾波電路：將脈動(dòng)直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分。穩(wěn)壓電路：對整流后的直流電壓采用負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流。5．2單相整流電路

整流：把大小、方向都隨時(shí)間變化的交流電變換成直流電。整流電路：單相半波、全波、橋式電路等。5．2．1半波整流電路工作原理：假設(shè)輸入信號為正弦波，由于二極管的單向?qū)щ娦裕谳斎胄盘枮檎胫軙r(shí)，導(dǎo)通，這時(shí)負(fù)載電阻上的電壓為；在輸入信號的負(fù)半周，二極管反向截止，負(fù)載電阻上沒有電壓輸出。輸出電壓的平均值為：為輸入正弦信號的有效值。

5.2.2全波整流電路

單相全波整流的電路如圖5.4所示。

工作過程如下：二極管、在正、負(fù)半周輪流導(dǎo)電，且流過負(fù)載的電流為同一方向，故在正、負(fù)半周，負(fù)載上均有輸出電壓。其值為：二極管所承受的最大反向電壓為變壓器副邊電壓信號幅值的兩倍，即5．2．3橋式全波整流電路橋式整流電路如圖（a）所示，（b）是簡化畫法。圖5.6

單相橋式整流電路的電壓與電流波形負(fù)載上得到的整流電壓的平均值為二極管所承受的最大反向電壓為變壓器副邊電壓信號的幅值，即。注意：整流電路中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用的。整流電路既有交流量，又有直流量，通常：輸入（交流）—用有效值或最大值；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，即整流管承受的最大反向電壓。5．3濾波電路1．電容濾波電路（濾波電路）

圖5.7單相橋式電容濾波整流電路電容濾波的特點(diǎn)：

(1)整流二極管的導(dǎo)電時(shí)間縮短，導(dǎo)電角小于180°，且放電時(shí)間常數(shù)愈大，導(dǎo)電角愈小。由于電容濾波輸出直流的平均值提高了，而導(dǎo)電角卻減小，故整流二極管在短暫的導(dǎo)電時(shí)間內(nèi)，流過一個(gè)很大的沖擊電流，易損壞整流管，所以選擇整流二極管時(shí)，管子的最大整流電流應(yīng)留有充分的裕量。(2)負(fù)載上輸出的平均電壓的高低和紋波特性都與放電時(shí)間常數(shù)密切相關(guān)。越大，電容放電速度越慢，紋波越少，負(fù)載平均電壓越高。一般的，當(dāng)時(shí)，，其中為電源交流電壓周期。橋式整流電路的外特性如下圖：輸出電壓隨著負(fù)載電流的增大而出現(xiàn)較大的下降。可見，電容濾波電路的輸出特性較差，適合于負(fù)載電流較小且變動(dòng)范圍不大的場合。2．電感濾波電路與電容濾波相比，電感濾波的特點(diǎn)是，整流管的導(dǎo)電角較大（電感L的反電勢使整流管導(dǎo)電角增大），峰值電流很小，輸出特性比較平坦。其缺點(diǎn)是體積大，易引起電磁干擾。因此，電感濾波一般只適用于低電壓，大電流的場合。3．其它濾波電路5．4穩(wěn)壓電路5．4．1穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路由限流電阻R和穩(wěn)壓管DZ

構(gòu)成。當(dāng)電源電壓出現(xiàn)波動(dòng)或者負(fù)載電阻（電流）變化時(shí)，該穩(wěn)壓電路能自動(dòng)維持負(fù)載電壓UO的基本穩(wěn)定。穩(wěn)壓管的選取一般按照以下規(guī)則來執(zhí)行：

下面分兩種情況來討論穩(wěn)壓過程：

(1)輸入電壓變化，負(fù)載電流保持不變5．4．2串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路輸入電壓的增加，必然會(huì)使輸出電壓有所增加，輸出電壓經(jīng)過取樣電路取出一部分信號與基準(zhǔn)源電壓比較，獲得誤差信號。誤差信號經(jīng)放大后，用去控制調(diào)整管的基極，使管壓降增加，從而抵消輸入電壓增加的影響，使基本保持恒定。這一自動(dòng)調(diào)整過程可簡單表示為：(2)負(fù)載電流變化，輸入電壓保持不變假定比較放大器的電壓放大倍數(shù)很大，可以將其同相輸入端和反相輸入端看成虛短，則，因此有：因此：可以通過調(diào)節(jié)改變輸出電壓的大小?！纠}5.1】電路如圖5.15所示。已知，，，，，T的電流放大系數(shù)=50。試求：(1)電壓輸出范圍；(2)當(dāng)、時(shí),調(diào)整管T的管耗和運(yùn)算放大器的輸出電流。5．4．3集成穩(wěn)壓電路本節(jié)主要討論W7800系列（輸出正電壓）和W7900系列（輸出負(fù)電壓）穩(wěn)壓器的使用。對于具體的器件，符號中“00”用數(shù)字代替，表示輸出電壓值。（a）電路符號（b）W7800系列穩(wěn)壓器的外形

圖5.18固定輸出的接法（1）固定輸出的應(yīng)用電路（2）提高輸出電壓的應(yīng)用電路（3）擴(kuò)大輸出電流的電路大連理工大學(xué)電氣工程系27三、集成穩(wěn)壓電路[固定三端穩(wěn)壓器]

分為線性集成穩(wěn)壓電路和開關(guān)集成穩(wěn)壓電路。1.三端固定式集成穩(wěn)壓器CW7800系列正電壓穩(wěn)壓器。CW7900系列負(fù)電壓穩(wěn)壓器。

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輸出電壓規(guī)格：

5V,6V,8V,9V,12V,15V,18V,24V輸出電流規(guī)格：以78（或79）后面加字母來區(qū)分L表示0.1A；AM表示0.5A，無字母表示1.5A，如78L05表求5V0.1A。大連理工大學(xué)電氣工程系28CW7800接線圖+-u2+-u1CRL＋

UO－7800CiCo123＋大連理工大學(xué)電氣工程系29CW7900接線圖+-u2+-u1CRL－

UO＋