课件模电ach10直流稳压电源

1、10. 直流稳压电源110.0 直流稳压电源的组成及各部分的作用10.1 小功率整流滤波电路10.2 串联反馈式稳压电路10. 直流稳压电源本章讨论的对象 单相小功率直流稳压电源作用电网交流电压（220V,50Hz） 2幅值稳定，输出电流为几十mA以下的直流电源电压。10.0直流稳压电源的组成及各部分的作用稳压电路IC Regulator整流电路Rectifier电源变压器Transformer滤波电路Filtertt将交流电网220V电压降至所需要的电压值tt310.0直流稳压电源的组成及各部分的作用稳压电路IC Regulator整流电路Rectifier电源变压器Transformer滤

2、波电路Filterttt利用二极管的单向导电性，将交流电压变为单向脉动的直流电压tt410.0直流稳压电源的组成及各部分的作用稳压电路IC Regulator整流电路Rectifier电源变压器Transformer滤波电路Filtertttt利用电抗性储能元件C和L将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。5tt10.0直流稳压电源的组成及各部分的作用稳压电路IC Regulator整流电路Rectifier电源变压器Transformer滤波电路Filterttttt采用负反馈电路，使整流滤波后的直流电压在电网波动或负载、温度变化时保持输出基本不变。6tt10.1 小功率整流滤波电路10.1.0

3、 单相半波、全波整流电路10.1.1 单相桥式整流电路10.1.2滤波电路710.1.0 单相半波、全波整流电路整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。接下来的分析，为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。810.1.0 单相半波、全波整流电路1p2p ò0v d (wt)V=L212ppò2V sinwtd (wt)=202 V=» 0.45V22IL0.45V2/RL整流元件参数的计算 流过二极管的平均电流：ID=IL0.45V2/RL VRM=10.1.0 单相半波、全波整

4、流电路iovL220VRLv22V sinwt=v22 IL0.9V2/RLvL13iovL220VRL整流元件参数的计算 v22V sinwt=v22 ID=1/2IL0.45V2/RL 二极管承受的最大反向电压：vL14 10.1.1单相桥式整流电路15v2vL负载上的直流电压VL和直流电流IL（平均值）：VL0.9V2 IL0.9V2/RLv2vL整流元件参数的计算 流过二极管的平均电流：ID=1/2IL0.45V2/RL二极管承受的最大反向电压：+v2-220VV=2VRM2v2220VvL17v2vL类型单相半波整流单相全波整流单相桥式整流性能整流输出电压平均值0.45V20.9V2

5、0.9V2=IL=0.45V2/RL=1/2IL=0.45V2/RL=1/2IL=0.45V2/RL整流二极管的正向平均电流二极管承受的最大反向电压2V22V222V2桥式整流电路的优点：输出电压高，纹波电压小，管子所承受最大反压低；变压器正负半周都有电流供给负载，利用率高，故应用广泛。18比较结果10.1.2 滤波电路 1、分类 电容滤波电路滤波电路电感滤波电路LC滤波电路LC型滤波电路RC型滤波电路复式滤波电路1910.1.2 滤波电路C 电容滤波电路并联的电容的储能作用：滤波电路电感滤波电路LC滤波电路当电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，LC型滤波电路复式滤波电路当电源电压降低

6、时，就把能量释R放C出型来滤，波电路从而使负载电压比较平滑，即电容起到平波的作用。多用于小功率电源。2010.1.2 滤波电路L电容滤波电路滤波电路LC滤波电路串联的电感的储能作用：当电源供给的复电式流滤增波加电时路，就L把C能型量滤存波储电路起来，当电流减小时，就把能量释放出来，RC型滤波电路从而使负载电流比较平滑，即电感也起到平波的作用。多用于较大功率的电源中。2110.1.2 滤波电路LC电容滤波电路滤波电路电感滤波电路LC型滤波电路复式滤波电路RC型滤波电路2210.1.2 滤波电路LC1C2电容滤波电路滤波电路电感滤波电路LC滤波电路复式滤波电路RC型滤波电路2310.1.2 滤波电

7、路R电容滤波电路C1C2滤波电路电感滤波电路LC型滤波电路复式滤波电路 RC型滤波电路 24 2、电容滤波电路 25 2、电容滤波电路 26 2、电容滤波电路 (2)带载 v <v ，二极管2c受反压而截止电容C经负载RL放电，(放电时间常数d=RLC 一般较大，故vc=vL按指数规律缓慢下降)27 2、电容滤波电路 v2>vc，二极管D1、D3受正压而导通 (2)带载 v2一方面向负载提供电流，另一方面向C充电(充电时间常数c=(Rint|RL)C一般较小， vc=vL按指数规律迅速上升)28 2、电容滤波电路 29 2、电容滤波电路 (3) 特点 A. 二极管的导电角 q &l

8、t; p ， 流过二极管的瞬时电流很大。在纯电阻负载情况下， 变压器副边电流的有效值I2 :无滤波时：I2=1.11IL有电容滤波时：I2=(1.52)IL30 2、电容滤波电路 (3) 特点 B. 负载平均电压 VL 升高。td = RLC 越大，电容放电速率越慢， 则负载电压越平滑， 即纹波成分越小， VL 越高。T一般取 td ³（3 5）2T电源交流电压的周期31 2、电容滤波电路 (3) 特点 RL= (即空载)时，C为值一定， td =，VL = 1.4V2C.VL负载直流电压随负载电流增加（ RL减小）而减小。如右图所示。RL= (即空载)时，C=0，VL = 0.9V

9、2T 时，当 t³（3 5）d2V= ( 1.1 1.2 )V2L 2、电容滤波电路 整流二极管的选取： 流过二极管的平均电流： ID=1/2IL二极管承受的最大反向电压：VRM=电容的选取： 电容越大带负载能力越强，滤波效果越好。耐压值：考虑电网电压的波动33例题10.1.1单相桥式整流、电容滤波电路如图所示。已知220V交流电源频率f=50Hz，要求直流电压VL=30V， 负载电流IL=50mA。试求电源变压器副边电压v2和副边 电流i2的有效值，选择整流二极管及滤波电容器。 VL=(1.11.2)V2 V2=VL /1.2=25V I2=(1.52)IL=75mA35例题10.

10、1.1单相桥式整流、电容滤波电路如图所示。已知220V交流电源频率f=50Hz，要求直流电压VL=30V， 负载电流IL=50mA。试求电源变压器副边电压v2和副边 电流i2的有效值，选择整流二极管及滤波电容器。 整流二极管的选择： 流过二极管的平均电流： ID=1/2IL=25mA二极管承受的最大反向电压： VRM=35V2V236例题10.1.1单相桥式整流、电容滤波电路如图所示。已知220V交流电源频率f=50Hz，要求直流电压VL=30V， 负载电流IL=50mA。试求电源变压器副边电压v2和副边 电流i2的有效值，选择整流二极管及滤波电容器。 滤波电容器的选择： Td=RLC（35）

11、2TC（35） /RL2C=2T/RL =2T/(VL/IL)=1.1× 2 V=38.5V2=0.04s/600 =66.6F37下图电路中，已知变压器副边交流电压u2的有效值U2=10V，选择正确的答案填空。1. 电路正常工作时，输出直流电压UL=。A. 4.5VB. 9VC. 12VD. 14V2. 若电容C脱焊，则输出直流电压UL=。A. 4.5VB. 9VC. 12VD. 14V3. 有电容C，但负载RL开路，则输出直流电压UL=。A. 4.5VB. 9VC. 12VD. 14V384. 若二极管D2接反，则。A. 变压器有半周被短路，会引起元器件损坏B. 变为半波整流C.

12、 电容C将过压击穿D. 输出电压变大5. 若二极管D1开路，D2短路，则。A. 变压器有半周被短路，会引起元器件损坏B. 变为半波整流C. 电容C将过压击穿D. 输出电压变大3910. 直流稳压电源40 10.2 串联反馈式稳压电路4110.2.1 稳压电源的质量指标表明电网电压的波动对输出电压的影响。稳压系数g = DVO/VORL =常数DV/VII表明负载电阻对稳压性能的影响。输出电阻RODVRO = O =常数VDIIO4210.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 1、稳压管稳压电路：电压可调电源 R 2限流电阻v =VoZR + R1210.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 1

13、、稳压管稳压电路：电压可调电源 R 2v =VoZR + R12vcR3R1voW+voDZR2优点：结构简单； 缺点：输出电压受VZ的限制。适用于：小负载442、串联反馈式稳压电源典型的稳压电路。调整T 管V整流滤波后得到的输出电压REFRcVB+A-evi比较放大DZR1基准电压vRoL取R2v2样452、串联反馈式稳压电源典型的稳压电路。电压串联VREF负反馈R(+)cvB(+)+-T稳压原理：Ae(+)vDZiR1(+)基准电压vRoLR2v2 当负载、输入电压变化时，输出稳定。462、串联反馈式稳压电源典型的稳压电路。满足深度负反馈，VREF根据虚短和虚断求输出电压voRcv+-BT

14、Ae= VREFv2v2viDZR1R2=基准电压voR1 + R2RLvOR2v247例10.2.1。48例10.2.1解：VI（1.11.2）V2T1、R1和DZ2为启动电路取 VI1.2V21.2×2024V49（2）当VZ16 V，VBE0.7 V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值；VREFR1解：R2VAVI24 V( R3 + RP+ R4 ) 12 V(1 + R1 ) = VV V VZ1BOREF1RR4 + 2 RP2VCVDVZ16 VVEVO2VBE12 V1.4 V13.4VVCE3VAVO24 V

15、12 V12 V50（3）计算输出电压的调节范围。VREFR1解：R2( R3 + RP + R4 )(1 + R1 ) = VV VOREFZ11RR4 + 2 RP2( R3 + RP+ R4 )= 9V= VVOminZ1R + R4P( R3 + RP+ R4 ) = 18V= VVOmaxZ1R514（4）当VO12 V、RL150，R2510时，计算调整管T3的功耗PC3。解：所以= VO12V= 0.08A = 80mAIL150WVOII IIRC3LR3R2L12V105mA= 13.3mAIR3+ R+ R900WRPV×I3p4C3CE3C3= VO -VZ1=

16、 12V - 6V = 11.7mA（VA-VO）×IC3IR2510WR1.26W252稳压器10.2.3输入端输出端公共端（a）金属封装外形图（b）塑料封装外形图（c）方框图Three-Terminal Voltage Regulators5310.2.3 三端集成稳压器78XX正稳压器(W78负稳压器(W79XX)Fixed Voltage Regulator分类Adjustable Voltage Regulator54 10.2.3 三端集成稳压器W78XX,W79XX：输出电流1.5AW78MXX, W79MXX：输出电流0.5AW78LXX, W79LXX：输出电流0.1A55 固定式三端集成稳压器