直流稳压电源的组成.ppt

1,11.1 直流稳压电源的组成,11.2 整流电路,11.3 滤波电路,11.4 稳压电路,第 11 章 直流稳压电源,下一章,上一章,返回主页,2,11.1 直流稳压电源的组成,大小不合适的交流,大小合适的交流,脉动直流,不稳定的直流,稳定直流,3,电源变压器,将市电变换为整流所需的 交流电压,整流电路,将交流电变换为方向不变 的直流电,滤波电路,将脉动直流电变换为平滑 的直流电压,稳压电路,将不稳定的直流电压变换 为稳定直流电压,4,一、不控整流电路,11.2 整流电路,5,1. 工作原理,+,-,uO,u2 正半周，,uO= u2,D1 和 D3 导通，,电流通路：a,D1 ,RL ,D3 ,b,RL,6,1. 工作原理,u2 负半周，,uO = -u2,D2 和 D4 导通，,电流通路：b ,D2 ,RL ,D4 ,a, uo ,a,b,RL,T, u1 ,- u2 +,7, uo ,D4 D3,D1 D2,RL, u2 ,uo,io,uD1 , D3,iD1 , D3,uD2 , D4,iD2 , D4,8,2. 整流电路的计算,(1) 负载直流电压,UO,(2) 负载直流电流,(3) 二极管平均电流,二极管反向电压 最大值,= 0.9U2,9,3. 整流元件的选择,IFID,URURm,4. 整流桥块,10,单相桥式整流电路中的两个二极管用可控 的 晶闸管替换 半控。,1. 电路结构,二、可控整流电路,11,2. 工作原理,正半周，T2、D1 承受反向电压截止， T1、D2 承受正向电压，,控制极电压uG在 t=时施加， 故在t时， T1和D2导通,电流通路：a T1, RL D2,b,a,b,T,+,-,u2,+,-,u1,+,-,uG,T1,D1,+,-,uG,T2,D2,RL,+,-,uO,iO,12,负半周，T1、D2承受反向电压截止， T2、D1 承受正向电压。,控制极电压uG在 t =+ 时施加， 故在+ t2时， T2 和 D1 导通。,电流通路：bT2,RLD1,a,a,b,T,+,-,u2,+,-,u1,+,-,uG,T1,D1,+,-,uG,T2,D2,RL,+,-,uO,iO,2. 工作原理,13,3. 工作波形,+ ,2,a,b,+,-,u2,+,-,uG,T1,D1,+,-,uG,T2,D2,RL,+,-,uO,iO,负载 RL 上得到不完整 的全波脉动电压 。,14,4. 主要参数,uO,2,t,UO,(1) 负载直流电压,(2) 负载直流电流,15,例11.2.1 一单相桥式半控整流电路，要求直流输 出电 压 UO 在 40 90 V的范围内可 调，求输入交流电 压和控制角的变 化范围。,解, = 0 时，,UO= UOmax = 90 V，,U2 = UO / 0.9,故,= 90 / 0.9 = 100 V,UO = 40 V 时，,= -0.111, = arccos(-0.111),= 96.4,故 的变化范围为0 96.4 。,16,11.3 滤波电路,电容滤波,电感滤波,复式滤波,17,一、电容滤波电路,C 或 RL,电容放电,1. 电容滤波的原理 (1) 当二极管导通时 电容被充电储能。 (2) 当二极管截止时 电容放电。,RL ,18,电容的耐压：,结论 滤波使 uo 的波形更平滑，提高了 uo 的平均值。 uo 的平滑程度取决于放电时间常数 = RLC 。 二极管的导通时间缩短了。 2. 电容滤波电路的计算 (1) 输出电压的平均值 取: Uo = U2（半波） Uo = 1.2 U2（全波） (2) 滤波电容的选择,19,结论 电容滤波电路适用于 输出电压较高，负载 电流较小且负载变动 不大的场合。,(3) 整流二极管的选择,电容滤波,3. 输出特性（外特性）,IF 2ID（电容充电产生冲击电流） UR URm,20,例11.3.1 一桥式整流、电容滤波电路，已知电源频率 f = 50 Hz ，负载电阻 RL=100 ，输 出直流电压 UO = 30 V 。试求：,(1) 选择整流二极管；(2) 选择滤波电容器；(3) 负载电阻 断路时的输出电压UO ；(4) 电容断路时的输出电压UO。,解：(1) 选择整流二极管,IO=,=,=0.3 A,ID=,=0.15 A,U2=,= 25 V,=,IF2ID,=20.15,=0.3 A,URURm=34.5 V,=35.4 V,21,查附录，选用 2CZ53B 的二极管 4 个,（IF=300mA，UR=50V）。,(2) 选择滤波电容器,C,=,=(300500)F,F,UCN,=35.4 V,(3) 负载电阻断路时,=35.4 V,(4) 电容断路时,UO = 0.9U2,=0.925 = 22.5 V,22,二、电感滤波电路,1. 电感滤波的原理 对直流分量: XL = 0，大部分整 流电压降在 RL 上。 对谐波分量: f 越高，XL 越大， 电压大部分降在 XL 上。 输出电压平均值约为： Uo = 0.9 U2 （忽略电感线圈的电阻压降）,23,2. 电感滤波的特点 由于电感的低通特性，使 uo 的波形更平滑。 二极管的导通时间较长。 电感线圈的电感值较大，其等效电阻也较大， 使 uo 的平均值下降；而且笨重、体积大。 电感线圈易对周围环境产生电磁干扰。 一般只适用于低电压、大电流的场合。,24,三、复式滤波电路,1. LC 形滤波电路,2. RC 形滤波电路,25,一、稳压管稳压电路,11.4 稳压电路,稳压过程：,UO, IZ , I , IR,UO ,26,二、集成稳压电路,线性集成稳压电路,开关集成稳压电路,小功率,大功率,1. 三端固定式集成稳压器,CW7800 系列正电压稳压器。 CW7900 系列负电压稳压器。,27,输出电压规格：5V, 6V, 8V, 9V, 12V, 15V,典型电路,1：输入端,2：输出端,3：公共端,18V, 24V,28,1：公共端,2：输出端,3：输入端,Ci：抵消输入端接线较长时的电磁效应,CW7800系列：,CW7800系列：,CW7900系列：,CW7900系列：,0.33F,2.2F,0.1F,1F,Co：使负载电流瞬时增减时，输出电压不致有较大的波动,29,同时输出正负两组电压的电路,30