直流稳压电源培训

第十二章直流稳压电源 返回 直流稳压电源的作用 从交流电源变换成平滑而稳定的直流电 直流稳压电源广泛应用于 1 工农业生产中 2 国防军事中 3 科学实验中 4 日常生活中 返回 直流稳压电源的组成和功能 一 组成 直流稳压电源由变压器 整流电路 滤波电路和稳压电路四部分构成 返回 以下主要介绍小功率电源中常用的前三种电路 单相整流电路 整流电路的任务 利用半导体单向导电元件把交流电压转变为脉动的直流电压 整流电路的种类 整流电路有单相半波 全波 桥式和倍压整流 三相半波 三相桥式全波整流等多种电路 为分析简单起见 我们把二极管当作理想元件处理 即二极管的正向导通电阻为零 反向电阻为无穷大 返回 单相半波整流电路的工作原理 电路组成 当u2 0时 二极管导通 如果忽略二极管正向压降 则 uo u2 导通 iD io uo RL 返回 单相半波整流电路的工作原理 电路组成 当u2 0时 二极管导通 如果忽略二极管正向压降 则 uo 0 iD io 0 截止 返回 单相半波整流电路输出电压波形 单相半波整流电路输出电压平均值 返回 单相半波整流电路中二极管的平均电流和输出电流 单相半波整流电路中二极管上承受的最高反向电压 返回 单相桥式全波整流电路的工作原理 单相桥式全波整流电路组成 返回 单相桥式全波整流电路工作原理 当u2 0时 二极管D1 D3导通 返回 单相桥式全波整流电路工作原理 当u2 0时 二极管D2 D4导通 返回 单相桥式全波整流电路的波形 返回 单相桥式全波整流电路输出电压波形 单相桥式整流电路输出电压平均值 单相桥式全波整流电路输出电流平均值 返回 单相桥式全波整流电路二极管上承受的最高反向电压 单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流 返回 单相桥式整流电路中的整流电桥可由四个整流二极管组成 也可直接用集成的整流桥块代替 整流桥块 二极管桥 选择整流元件的主要指标 1 平均整流电流 2 反向耐压 返回 整流桥实物照片 返回 返回 滤波电路 滤波的基本概念 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流 其中既有直流成分又有交流成份 滤波电路就是利用储能元件电容两端的电压 或通过电感中的电流 不能突变的特性 将电容与负载RL并联 或将电感与负载RL串联 滤掉整流电路输出电压中的交流成份 保留其直流成份 达到平滑输出电压波形的目的 这一过程称为滤波 返回 电容滤波电路 一 滤波电路 1 单相半波整流电容滤波电路 返回 2 单相桥式整流电容滤波电路 一 滤波电路 返回 半波整流滤波电路 C 100UF 波形图 整流二极管中的电流 滤波输出电压 返回 半波整流滤波电路 C 470UF 波形图 整流二极管中的冲击电流 滤波输出电压 返回 半波整流滤波电路 C 1000UF 波形图 二极管冲击电流 滤波输出电压 返回 半波整流滤波电路 C 3300UF 波形图 二极管冲击电流 滤波输出电压 返回 半波整流滤波电路 C 6800UF 波形图 二极管冲击电流 滤波输出电压 返回 全波整流滤波电路 C 100UF 波形图 输出电压 二极管冲击电流 返回 全波整流滤波电路 C 470UF 波形图 二极管冲击电流 滤波输出电压 返回 全波整流滤波电路 C 1000UF 波形图 二极管冲击电流 滤波输出电压 返回 全波整流滤波电路 C 3300UF 波形图 滤波输出电压 整流二极管中的冲击电流 返回 全波整流滤波电路 C 6800UF 波形图 整流二极管中的冲击电流 滤波输出电压 返回 近似估算 U0 1 2U2 2 流过二极管瞬时电流很大 RLC越大 U0越高 负载电流的平均值越大 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大 一般选管时 取 二 电容滤波电路的特点 1 输出电压U0与时间常数RLC有关 RLC愈大 电容器放电愈慢 U0 平均值 愈大 返回 输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变 U0和S也随之改变 如 RL愈小 Io越大 Uo下降多 S增大 3 输出特性 外特性 1 4U2 0 9U2 电阻负载有电容滤波 电阻负载无电容滤波 返回 1 并联电容滤波后 输出电压直流成份 即输出电压平均值 提高了 脉动成份降低了 即输出波形平滑 通过以上半波 全波整流电容滤波电路的波形图和分析可以看出 3 输出电压随输出电流 负载电流 增大而下降较快 输出特性较软 4 滤波电容愈大 滤波效果愈好 但整流二极管的导通时间愈短 其中的电流冲击也愈大 2 电容放电时间常数RLC愈大 放电愈慢 输出电压愈高 脉动愈小 滤波效果愈好 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 返回 稳压电路 在小功率设备中常用的稳压电路有稳压管稳压电路 线性稳压电路和开关型稳压电路等 其中稳压管稳压电路最简单 但是带负载能力差 一般只提供基准电压 不作为电源使用 开关型稳压电源效率较高 目前用的也比较多 但因学时有限 这里不做介绍 以下主要讨论线性稳压电路 返回 稳压管稳压电路 一 电路结构 返回 二 工作原理 在稳压管的稳压区 电流变化较大时 稳压管两端电压变化较小 1 电网电压波动 2 负载波动 通过调节R上的压降来达到稳定输出电压Uo的目的 返回 三 稳压管稳压电路特点 优点 电路简单 元件少 缺点 稳压效果不太好 输出电压不可调 四 稳压管选择办法 五 限流电阻R的选择原则 1 2 返回 集成稳压电源 集成稳压电源简介 三端集成稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内 电路内部附有短路和过热保护环节 随着半导体工艺的发展 现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源 具有体积小 可靠性高 使用灵活 价格低廉等优点 最简单的集成稳压电源只有输入 输出和公共引出端 故称之为三端集成稳压器 本节主要介绍常用的7800 7900系列固定输出式三端集成稳压器组件及其应用 其内部也是串联型晶体管稳压电路 根据输出端电压是否可调