模拟电子技术_第8章_直流稳压电源B

1、精品文档第8章直流稳压电源8.1 教学基本要求主要知识点教学基本要求熟练掌握正确理解一般了解直流稳压电源的组成及分类V单相桥式整流电路的工作原理及其主要性能指标V滤波电路的工作原理及其主要参数V稳压电路的主要性能指标V串联反馈型线性稳压电路的组成及工作原理V三端集成稳压器及其应用电路V开关型稳压电路工作原理及电路V8.2 重点和难点一、重点单相桥式整流电路的工作原理及主要性能指标。、难点串联型稳压电路的分析。8.3 知识要点厂整流电路滤波电路直流稳压电源J稳压电路集成稳压器开关式稳压电源8.4 主要内容一、直流稳压电源的组成电子设备中需要直流电源，它们可以采用干电池、蓄电池或其它直流能源供电。

2、但这些电源成本高，容量有限，在有交流电网的地方，一般采用将交流电变为直流电的直流稳压电源。稳 压 电 路8-1所精品文档图8-1直流稳压电源组成框图直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，如图示。精品文档电源变压器：将电网供给的交流电变换成符合整流电路要求的交流电。整流电路：将变压器二次侧的交流电压变换为单向脉动的直流电压。滤波电路：将脉动的直流电压变换为平滑的直流电压。稳压电路：将直流输出电压稳定，减少电源电压波动和负载变化对输出直流电压的影响。二、整流电路1 .整流电路的分类按交流电的类型：分为单相整流和三相整流。按输出功率的大小：分为小功率整流和大功率整流。

3、小功率直流电源一般采用单相整流；大功率直流电源一般采用三相整流。按整流元件：分为可控整流和不可控整流。可控整流一般用可控硅元件，通过控制可控硅的导通角来控制输出电压的大小；不可控整流用二极管整流，输出电压大小不可控。本课程只讨论单相、小功率、不可控整流电路。表8-1类型电路整流电压的波形UoIDUrm特点单相半波一i。|UoU00.45U2Io/2U2电路简单，输出纹波大，电源的利用率低。单相全波CT7。炉D2fRl。U00.9U29。2V2U2纹波小，二极管的反向电压高。单相桥式+6#Io卜飞jdljU0卜0.9U22Iov，r2U2电路复杂，纹波小，二极管的反向电压小，应用最广。2 .整流

4、电路的基本原理利用整流二极管的单向导电性，将双向变化的交流电变成单向脉动的直流电。3 .单相整流电路及主要参数设U2为变压器二次侧的电压有效值，Uo为输出电压的直流分量（平均值），I。为输出平均电流，Urm为二极管的最大反向电压，Id为流过二极管的平均电流。单相整流电路及主要参数如表8-1所示。三、滤波电路整流输出的直流电压脉动分量比较大，为减小脉动，在整流电路之后加上滤波电路。滤波分为电容滤波、电感滤波、复式滤波。滤波电路是利用电容和电感对不同频率的信号表现出不同的电抗，构成低通滤波电路，以减小高频纹波成份。电容在高频时容抗小，和负载并联；电感在高频时感抗大，和负载串联，可使高频分量在负载上

5、的分压大大降低，从而达到减小纹波的目的。几种滤波电路的主要指标如表8-2所示。表8-2电路形式UoUrmId特点电半波整流旬22同2IoRlC越大，滤波效果越好。二极管的导通角容全波整流定1022同20.5Io小，冲击电流大。一般适应于输出电压较高，滤波桥式整流M.2U2回20.5Io负载电流小且变化也小的场合。电半波整流0.45U2瓜21o二极管的导通角大，无冲击电流。但由于铁感全波整流0.9U22包0.5Io心的存在，电磁干扰大。适应于输出电压较低，滤波桥式整流0.9U2&U20.5Io输出电流大且负载变化大的场合。四、稳压电路为使输出的直流电压不随电源电压的波动、负载的变化而变化

6、，还需要在滤波电路之后加稳压电路。稳压电路又分为并联型稳压电路和串联型稳压电路两大类。1 .并联型稳压电路并联型稳压电路就是在滤波电路后，加上稳压管构成稳压电路, 如图8-2所示。稳压管的选择应遵循：Uz=U。IzM = (1.5 3) I OM > Ira Io+ R IzKUi DzZSUz RlH图8-2稳压管稳压电路十UoUi=(23)Uo稳压过程就是利用稳压管上电压的微小变化，会引起稳压管电流的较大变化，电阻R感应这个电流变化，并调整使输出电压基本维持不变。其稳定过程如下:当负载不变，输入电压Ui波动使得输出电压Uo升高，其调节过程为：UiT-Uo(Uz)TTzTTrTWrT一

7、Uo若输入电压Ui不变，负载发生变化，如Rl减小，其调节过程为：RlJUo(Uz)JTzJTrJUrJ-u°T当负载电阻Rl和输入电压Ui一定时，电阻R的选择是根据稳压管的电流不超过正常工作范围来选的。稳压管的电流是在Izmin<Iz<IZM之间，则I,-Ui-UZ_Uz;.IIZmincc-IZMrrl可得电阻r的取值范围为Ui-UZDUi-UZI-一:；1ZM二一1Zmin二一RlRl这种稳压电路输出电压不能调节，负载电流变化范围小，稳压效果差，但电路结构简单。故在要求不高的小功率电子设备中得到广泛应用。2.串联型稳压电路串联反馈式稳压电路组成框图如图8-3所示。它由

8、采样环节（Ri、Rp、R2）、基准环节（R、Dz）、放大环节（A）、调整环节（T）四部分组成。输出电压的大小调节可以通过改变电位计Rp的位置来实现。其公式为：UoBR2Rp uR2R2Z当电位器调至最低点时，R2=0, Uo输出最大值:U o maxR1R2RpR2Uz当电位器调至最高点时，R2=Rp, Uo输出最小值:U o minRR2Rp UR2Rp Z精品文档该稳压电路具有如下特点：（1）稳定度高、纹波小、响应速度快。（2）输出电压可调、输出电流范围大、输出电阻小。（3）调整管工作在线性状态，管压降较大（35V）,电路的功率变换效率较低，约30%50%。8-3所示电路类似。输出电压固定

9、的三端集成稳五、集成线性稳压器集成线性稳压器的电路结构和工作原理与图压器有正输出（LM78XX）和负输出（LM79三种：LM78XX、LM79XX的最大输出电流为XX）两个系列。根据输出电流的不同，又可分为1.5A;LM78MXX、LM79MXX的最大输出电流为0.5A;LM78LXX、LM79LXX的最大输出电流为0.1A。以上各型号中的XX表示输出固定电压值，一般有5V、6V、8V、12V、15V、18V、20V、24V等8种。输出电压可调的三端集成稳压器有LM317、LM117（输出正电压），LM337、LM137（输出负电压）。三端集成稳压器只有三个引脚：输入端（in）、输出端（out

10、）、公共端（com）。图8-4、图8-5是不可调和可调三端集成稳压器的典型应用电路。U2LM7805_IN OUTGNDC22F 0.33 gF4卜0.1 g FC41004UopFU2 二CiLM3171 IN OUTADJ-O +pRwR240 QC4C3Uo? 9-4夕4?号呷!?E?II铲*?%? ?窗9855毒端集则愉g涯里脚物型应用六、开关式稳压电源当稳压电源中的调整管T在控制脉冲作用下，工作于开关状态，通过适当调整开通和关断的时间，可使输出电压稳定的稳压电源称为开关稳压电源。调整管开通和关断时间的控制方式有两种：一种是固定开关频率，控制脉冲宽度(PWM-脉冲宽度调制)；一种是固定

11、脉冲宽度，控制开关频率(PFM脉冲频率调制)。开关式稳压电源有如下特点：(1)调整管工作在开关状态，功耗低，电源的功率转换效率高，约60%80%,甚至可高达90%以上。(2)由于控制脉冲的频率高，一般在几十千赫兹以上，滤波电感、电容的数值较小。故大多数开关电源没有工频电源变压器，体积小，重量轻。(3)电路的其它性能均略低于线性电源。8.5 典型例题分析例8-1有一整流电路如例8-1图所示。试求：(1)负载电阻Rli和Rl2上整流电压的平均值Uoi和Uo2,并标出极性；(2)二极管Di、D2、D3上的平均电流Idi、ID2、ID3以及各管所承受的最高10kR L1U O2例8-1图AU O1反向

12、电压。解：(1)D3构成的为半波整流电路，其对应的变压器二次侧的交流电压有效值为：U'2=90+10=100V则Rl1两端的直流电压为：UO1=0.45U2=0.45x100=45VA端为直流输出电压的负极。DD2构成全波整流电路，其对应的变压器二次侧的交流电压有效值为U2=10V则Rl2两端的直流电压为：UO2=0.9U2=0.9X10=9VB端为直流输出电压的正极。(2)全波整流电路中二极管D1、D2的平均电流为:Id1=Id2=(1/2)Io2=0.5X(Uo2/Rl2)例8-2图=0.5X(9/100)=0.045A半波整流电路中二极管D3的平均电流为：ID3=IO1=uo1/

13、Rl1=45/104=4.5mA二极管承受的最大反向电压：URM1=Urm2=2、.2U2=20、2VrrUrm3=2U2=100:2V(如例8-2图所示)，设U2 =20 V。现用直流电压表测量 Rl端例8-2在桥式整流电容滤波电路中电压U。，出现下面几种情况，试分析哪些是合理的？哪些发生了故障？并指明原因。(1) Uo =28V ； (2) Uo =18V ； (3) Uo =9V ； (4)Uo =24V。解：桥式整流加电容滤波电路正常输出的直流电压平均值为1.26；如果负载开路，则输出为 &U2；如果不接电容，则为桥式整流，输出为0.95;如果不接电容,并且桥式整流电路某个二极

14、管虚焊,成为半波整流，则输出为0.45U2。所以有：(1) Rl断开或虚焊，电容上电压无放电回路，保持在最大值Uo = J2U2 = 28V。(2)电容Cl断开或虚焊，是全波整流输出Uo = 0.9 U2=18V。(3)电容Cl和某一整流二极管断开或虚焊，为半波整流输出(4)正常输出 U o = 1.2 U2 = 24V o例8-3电路如图8-3所示。已知Uz=6V、R1=2kC、的电流放大系数 P=50。试求：(1)输出电压的变化范围；Uo = 0.45 U2= 9V。R2 =1kC、Rp =3kC、Ui =30V、T(2)当 Uo=15V、Rl=156 时，调整管T的管耗和运算放大器的输出

15、电流。解：(1)由于 UoRiR2Rp .Z-U zR2R2当电位器调至最低点时,r2=0, Uo输出最大值:U o maxR1R2R2Rp2 13U Z = 6 = 36 V1例8-3图串联型稳压电路的组成框图当电位器调至最高点时，R2=Rp, Uo输出最小值:p p ，_ RiR2RpU o min _R2RpUz2 13 , 6 =9V1 3(2)三极管两端的电压为:负载上的电流：IoU ce =U i -U o =15VUoo =0.1ARl三极管集电极上的电流：Ice"Io=0.1A三极管上的功耗：Pr=UceIce=1.5WIce运放的输出电流：lout=2mA8.6 习

16、题及其解答(供参考)一、自测题8-1思考题(1)衡量稳压电路质量的性能指标有哪些？答：主要指标有输入调整率Su,稳压系数Sr,负载调整特性SI,输出电阻R,温度系数St。(2)如何根据单相桥式整流电路的工作原理分析电路故障现象？答：若其中一个二极管开路，则为半波整流，一个半周导通，另外半周截止，输出电压Uo=0.45U2；若其中一个二极管反接或短路，则将烧毁变压器，Uo=0Vo桥式整流加电容滤波电路正常输出的精品文档直流电压平均值为1.2U2；如果负载开路，则输出为“,句2；如果不接电容，则为桥式整流，输出为0.9U2；如果不接电容，并且桥式整流电路某个二极管虚焊，成为半波整流，则输出为0.4

17、5U2。（3）试说明常见滤波电路类型以及其外特性。在实际应用中应如何选择电路类型及其元器件的参数？答：常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等。电容滤波的电路结构简单，外特性比较软，输出电压较高，脉动较小，但带负载的能力不强，因此适合负载电流不大且负载变化较小的电子系统。电感滤波的外特性比较硬，整流管的导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，但由于铁心的存在，笨重，体积大，易引起电磁干扰，一般只适用于大电流的场合。复式滤波器结构简单，能兼起降压、限流作用，滤波效能也较高，滤波效能很高，几乎没有直流电压损失，适用于负载电流较大、要求纹波很小的场合。电容滤波可针对不同频率的谐波滤波分量，

18、选择相应的电容器容量及数量，滤波电容容量由RLCL之（35）T确定，电容器耐压应大于J2U2。滤波一2电感的选择：如频率不高，如小于70kHz以下，可以选择铁粉心的环，这种环饱和磁通密度大，可以承受比较大的直流电流，并且成本很低，但损耗高一些；频率再高一点，如70kHz<f<100kHz,可以选择铁硅铝等材质的，它的特点和铁粉心差不多，但损耗只有铁粉心的1/8左右，但成本比较高。如果频率再高，考虑到铁心损耗，铁氧体就是唯一的选择，因为其磁损很小，但铁氧体饱和磁通密度低，所以使用于高频。（注意铁氧体做电感是要开气息的，避免饱和。）（4）分别判断图8-40所示各电路能否作为滤波电路，并

19、简述理由。图8-40 题 8-1(4)图出成扰国ib）熄即电哪图答：（a）图可以作为滤波电路，构成低通滤波器；（b）图不可以作为滤波电路，应将电感L置于电容器C之前；（c）图也不可以作为滤波电路，应将电感换成电容，电容换成电感。（5）直流稳压电源主要由哪几部分组成，各部分的功能是什么？答：直流稳压电源是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。电源变压器是将交流电源电压变换成符合整流、稳压需要的交流电压；整流电路是将变压器二次侧交流电压变化为单向脉动电压，其中整流元件常采用具有单向导电性的晶体二极管或晶闸管；滤波电路是为了减小整流输出电压的脉动程度，采用滤波电路减小脉动电压的纹波幅

20、度，以适应负载的需要；稳压电路是当交流电源电压波动或负载变化时，通过稳压电路使直流输出电压稳定。在某些对直流电压的稳定度要求不高的电子电路中，稳压电路可以采用简单的稳压管稳压电路或不需要稳压环节。（6）串联反馈式直流稳压电路主要由哪几部分组成，各部分的功能是什么?答：串联反馈式直流稳压电路主要由采样环节、基准环节、放大环节、精品文档精品文档调整环节四部分组成。如右图所示。各部分作用的功能：VT为调整管，它工作在线性放大区，故又称为线性稳压电路。R3和稳压管VZ组成基准电压源，为集成运放A的同相输入端提供基准电压；Ri、R2和Rp组成取样电路，它将稳压电路的输出电压分压后送到集成运放A的反相输入

21、端；集成运放A构成比较放大电路，用来对取样电压与基准电压的差值进行放大。(7)试说明常见线性集成稳压电路的种类及其使用特点。答：常见线性集成稳压电路有三端固定式集成稳压器和三端可调式集成稳压器两类，前者输出直流电压固定不变，后者输出直流电压可以调节。使用特点：体积小，性能稳定可靠，使用灵活，价格低廉，外围元件少。(8)使用线性集成稳压器时应该注意什么？如何正确选用线性集成稳压器？答：使用线性集成稳压器时应该注意：不同型号，不同封装的线性集成稳压器的三个电极的位置是不同的，使用前要查手册确定；通常输入电压Ui应比输出电压端U。高3V以上；为减小输出电压纹波，应在稳压器调整端与地之间接入一个10p

22、F左右的电容；三端集成稳压器是一个功率器件，它的最大功耗取决于内部调整管的最大结温，因此，要保证集成稳压器能够在额定输出电流下正常工作，就必须为集成稳压器采取适当的散热措施。要根据实际电路选择合适的稳压器。(9)试比较单相半波整流和单相桥式整流电路的各项性能指标，哪种整流电路最好？答：单相半波整流电路简单，易于调节，但电源利用率低，输出纹波较大，输出电压低。而桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到充分的利用，效率较高。因此，这种电路在半导体整流电路中得到了广泛的应用。因此桥式整流电路优于半波整流。

23、8-2选择题(1)单相桥式整流的目的是A。A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将正弦波变为方波(2)在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则C。A.输出电压约为2UdB.变为半波直流C.整流管将因电流过大而烧坏(3)直流稳压电源中滤波电路的目的是B。A.将交流变为直流B.将高频变为低频C.将交、直流混合量中的交流成分滤掉(4)直流稳压电源的滤波电路应选用B。A.高通滤波电路B.低通滤波电路C.带通滤波电路(5)当输出电压平均值相等时，单相桥式整流电路中的二极管所承受的最高反向电压为12V,则单相半波整流电路中的二极管所承受的最高反向电压为A。A.12VB.6VC.24VD.8V。(6)

24、已知整流二极管的反向击穿电压为20V,按通常规定，此二极管的最大整流电压为D。A.20VB.15VC.10VD.5V(7)稳压二极管稳压时，其工作在C;发光二极管发光时，其工作在一A一。A.正向导通区B.反向截止区C.反向击穿区8-3填空题(1)稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性工作的。(2)如果变压器二次侧(即副边)电压的有效值为12V,桥式整流后(不带滤波)的输出电压为10.8V,经过电容滤波后为17V,二极管所承受的最大反向电压为17V。(3)直流稳压电源是一种将交流电转换为直流信号的波形变换电路。(4)稳压电源主要是要求在输入信号和负载发生变化1的情况下，其输出电压基本不变。(5)在

25、图8-41所示电路中，调整管为T1_,采样电路由R1l理和电组成，基准电压电路由R和Dz_组成，比较放大电路由工组成，保护电路由T3和Rq组成；输出电压最小值的表达式为Uo=R1+R2*R3u最大值的表达R3R2图8-41图8-3(5)串联稳压电源电路、,R1R2R3式为Uo=23UZoR3(6)在变压器二次侧电压和负载电阻相同的情况下，桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。(7)若U2为电源变压器二次侧电压的有效值，则半波整流电容滤波电路的输出电压为_U2_；全波整流电容滤波电路在空载时的输出电压为J2U,。2-、习题8-4试画出线性串联稳压电路的组成框图，并从反馈角度分析其工

26、作原理及影响稳压性能的主要因素。串联反馈式稳压电路稳定输出电压是利用了电压负反馈稳定输出电压的基本原理。当输入电压Ui增加(或负载电流Io增大)时，导致输出电压 Uo增加，随之反 馈电压Uf= UoR= Fu Uo也增加(Fu为反馈系R1 R2数)。Uf与基准电压 Uref相比较，其差值电压经比较放 大器放大后使uB和Ic减小，调整管T的c 极间的电压UiR ： 基。； 准¥ ；电压.1_iR1。I比较放大调 整U REF(I取 样R2题8-4图串联型稳压电路的原理电路Uo,RL精品文档图8-42题8-5图Uce增大，使Uo下降，从而维持Uo基本恒定。同理，当输入电压Ui减小(或负载

27、电流Io减小)时,也将使输出电压基本保持不变。8-5如图8-42所示电路为全波整流电路，变压器二次侧电压有效值为2U2。(1)画出U2、iD1、iD2和uo的波形；(2)求出输出电压uo的平均值Uo和输出电流Io的表达式；(3)二极管的平均电流ID和所承受的最大反向电压URM的表达式。解：(1)各处波形如题8-5解图所示(2)Uo-0.9U2Uo0.9U2Rl一Rl（3）Id=Io=0.4522RlUrm=2©8-6全波整流电路如图8-3(a)所示，变压器一次侧接220V交流电压，(1)变压器二次侧交流电压为15V,负载电阻为750。试求输出直流电压U。、直流输出电流I。、整流二极管

28、平均整流电流Id和二极管最大反向峰值电压Urm;(2)若要求输出直流电压为5V,试确定电源变压器二次侧电压U2和一次侧与二次侧线圈的匝数比。解：（1） Uo =0.9U2 =0.9父15 =13.5VoUo13.575"=0.18A11I d = I。= 0.18 =0.09A22URm = J2U215-21.21V+Uo1（2）若要求输出直流电压为5V,则Uo 5U2 =5.56 V0.9 0.9图8-43题8-7图一次侧与二次侧线圈的匝数比为2205.56=408-7电路如图8-43所示，变压器一次侧接220V交流电压。(1)标出Uo1和Uo2对地的极性。Uo1和Uo2的波形是

29、全波整流还是半波整流？(2)若U21 =U22 =20 V ,计算出uo1和uo2的平均值。(3)若U21=18V,U22=22V,画出U0和U02的波形,并求出U01和Uo2 的平均值。解：(1 )如图所示，Uo1和Uo2的波形都是全波整流；(2)若 U21 =U 22 =20 V ,则Uo1 =Uo2 =0.9U21 =0.9 20 =18V 若U21=18V, U22=22V,其u01和u02的波形如题87解图所示Uo1 =Uo2 =0.45U210.45U22 =0.45 18 0.45 22 = 18VRl2M2题8-7解图8-8如图8-3(a)所示桥式整流电路所示，已知变压器二次侧

30、电压U2 =100V,负载电阻Rl = 2 kQ。忽略二极管的正向压降和反向电流。(1)求负载电阻Rl两端的电压平均值Uo和电流平均值Io；(2)求二极管中的平均电流Id和各管承受的最高反向电压Urm；(3)若有某只二极管接反、短路或断开，将会出现何种情况?精品文档解：Uo=0.9U2=0.9100=90VRl902 103=45mA精品文档,1,1”“(2)Id=Io=45=22.5mA22URM=W2U2=2100-141.4V(3)若有某只二极管接反、短路，则会将变压器二次侧被短路；若有某只二极管断开，则成为单相半波整流。8-9在如图8-5(a)所示桥式整流电路中，已知输出电压平均值Uo

31、=15V,负载电流平均值Io=100mA。(1)求变压器二次侧电压有效值U2；(2)设电网电压波动范围为220(1±0%)V,在选择二极管的参数时，其最大整流平均电流If和最高反向电压Urm的下限值约为多少？解：(1)桥式整流电容滤波电路的输出为Uo=1.2U2，则Uo15_U212.5V1.21.2(2)为了使整流二极管能安全工作，通常应大于输出平均电流的(23)倍，即If-(23)Io-(200300)mA对于单相桥式整流电路而言，无论有无滤波电容，二极管的最高反向工作电压都是J2U2,实际应用中常选Urm之2U2m的整流二极管，即URM-2U2m(110%)=2212.5(11

32、0%)=38.89Vo1Vfa + %小口坨如4oXXo -图8-44题8-10图8-10如图8-44所示电路，已知稳压管的稳定电压为5V,最小稳定电流为5mA,允许耗散功率为300mW;输入电压为2025V,Ri=300Q。(1)为保证空载时稳压管能够安全工作，R2应选多大？(2)当R2按上述原则选定后，负载电阻允许的变化范围是多少?解：稳压管的最大稳压电流为I ZMPzm 300 10-3U7二 5=60 mA(1)由题意有I R1 min20 -5二50 mA , 0.3kQI R1 max25-50.3 kQ=66.667 mA当Ui=25V,IzM=60mA时，IR2=66.6676

33、0=6.667mA5V因此，为保证空载时稳压管能够安全工作，R2=75006.667mA(2)当R2取750时，负载电阻的选择应使稳压管的电流为IZMIZ-IZmin为了满足IZ=IR-IR-ILILmax=IR1min-IR2-IZmin=50-6.67-5=38.33mARLmin=工=130QILmax38.3310RLmax:-8-11在图8-45所示稳压电路中，已知稳压管的稳定电压Uz为6V,最小稳定电流IZmin=5mA,最大稳定电流IZM=40mA;输入电压UI为15V,波动范围为±0%;限流电阻R=200QO(1)电路是否能空载？为什么?(2)作为稳压电路的指标，负载

34、电流IL的范围为多少?解：(1)当空载时，其稳压管的电流为I Z maxU J5 15 10%6=52.5mA . Izm0.2kQ故负载不能开路。题8-11图根据IzminI L maxU Imin 一 U Z .:- IRU Imin -Uz _ IL max ,负载电流的最大值根据I ZmaxRUImax UzRDzmin = 32.5mA-ILmin ,负载电流的最小值I L minUImax -UzR-ID max =12.5mA d Z 11 iax所以，负载电流的范围为12.532.5mA。8-12具有整流滤波和比较放大器的稳压 电路如图8-46所示。题8-12图Ti、T2各起什

35、么(1)分析电路中各个元件的作用，从反馈放大电路的角度来看哪个是输入量?作用？反馈是如何形成的?(2)若 U p = 24 V ,稳压管稳定电压 U z =5.3V ,晶体管 U be = 0.7V U ces = 1V , R3= R4=Rw=1k Q, 试计算Uo的可调范围。(3)试问变压器二次侧电压的有效值U2大约是多少？若 R3改为2 kQ,调节Rw时能输出的Uo最大值是多少?解：(1)由DiD4构成桥式整流电路；由 Ci构成电容滤波电路；Ti构成调整电路;R3,Rw与R4组成反馈网络用来反映输出电压的变化(取样)；Dz和R2构成基准稳压电路；从反馈放大电路来看，T2管的输出为 Ti输

36、入量，Ti构成电压反馈，稳定输出电压，T2构成误差放大。输出电压的变化量由反馈网络 R3 电压降，从而达到稳定输出电压Rw与R4取样后，经放大管T2放大后去控制调整管 Uo的目的。Ti的ce极间的(2)由于在深度负反馈情况下,UnR3R4RwR3R4RwU o U Z R4Rw若Rw的滑动端在最下端时，其输出电压最大，即Uomax ： UzR3 & J.3 山二 15.9VR4若Rw的滑动端在最上端时，其输出电压最小，即Uomin ： UzR R4 R 11134- =5.3 = 7.95VR4Rw故Uo的可调范围为7.95V15.9 V 。由于U pU2二24 VUp1.2 1.2,

37、而U P = 1.2U2 ,故变压器二次侧电压的有效值U 2为24二20V若R3改为2kQ,调节Rw时能输出的Uo最大值Uomax : UzR3R4RwR42 11-5.3 = 21.2V18-13图8-47所示电路中,Uz =6V,放大系数(1)片80。求输出电压(2)出电流I当 Uo=15V解：(1)由于UF为可变电阻器滑动触头下面的电阻。则Uo的调节范围;Rl=150 时,R2RwUR1R2Rw精品文档UzRiR2RwR2Rw当RW=0时，输出电压最大，为RiR2Rw215UomaxUZ-2w=6二48VR21当R'w=Rw=5ka时，输出电压最小，为U ominR1R2Rw21

38、5R2RwUz2w=6=8V故输出电压Uo的调节范围为(848)V。(2)当 U0=15V . oUIo,Rl=15015时，输出电流为Rl150= 0.1A题8-15图采样支路的电流为I1Uo15R1R2Rw3 = 1.875mA(2 15) 10故三极管发射极电流Ie忠I。=0.1A,则比较放大器的输出电流即三极管基极电流为,Ie100mAI=1.25mA808-14采用桥式整流电容滤波电路和集成稳压器设计一个直流稳压电源。已知R=5500Q,要求输出电压Uo=+5V。(1)试确定电源变压器二次侧电压U2和一次侧与二次侧线圈的匝数比；(2)确定整流二极管平均整流电流Id和二极管最大反向峰值

39、电压Urm；(3)选择电路中其他元器件参数，并画出电路图。解：(1)由于要求输出电压Uo=+5V,故若采用三端集成稳压器，则其最小输入输出电压之差为23V,则取滤波输出电压为8V。若采用桥式整流电容滤波电路，则变压器二次侧电压U2应取Uo题8-14图6.7V。若变压器一次侧输入为220V,则变压器的匝数比应取33;(2)由于输出最大电流为1A,则整流二极管平均整流电流Id为0.5A,二极管最大反向峰值电压URM为J2M6.7=9.5V。电路如题8-14图所示，其中二极管选择2CZ11A;电容C1选10F/50V;C2选择0.33科F;C3选择1F；C4选10F/10V；8-15全波整流电路如题8-15图所示，变压器一次侧接220V交流电压，若采用集成稳压器LM7812给精品文档精品文档负载RL供电。(1)试确定电源变压器二次侧电压U2和一次侧与二次侧线圈的匝数比；(2)若Rl=50300Q,求输出直流电压Uo、输出直流电流I。、整流二极管平均整流电流Id