chapter18直流稳压电源

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在工农业生产中，主要采用交流电，但在某些场合，在工农业生产中，主要采用交流电，但在某些场合，例如例如电解、电镀、蓄电池充电电解、电镀、蓄电池充电等，都要用直流电源供电。等，都要用直流电源供电。为了得到直流电，除用直流发电机外，目前广泛采用各种为了得到直流电，除用直流发电机外，目前广泛采用各种半导体直流电源。半导体直流电源。 直流电源通常利用直流电源通常利用半导体二极管的单向导电半导体二极管的单向导电作用，将作用，将市电市电220V50Hz220V50Hz的交流电变为的交流电变为

2、单方向流动的脉动电压单方向流动的脉动电压，再经，再经稳压电路稳压稳压电路稳压，输出较为稳定的直流电压。，输出较为稳定的直流电压。 本章主要讨论小功率直流电源常用的本章主要讨论小功率直流电源常用的整流电路，滤波电整流电路，滤波电路的工作原理。路的工作原理。第第章直流稳压电源章直流稳压电源整流变压器：整流变压器：将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。整流电路：整流电路：将交流电压变换为单向脉动电压。将交流电压变换为单向脉动电压。滤波器：滤波器：减小整流电压的脉动程度。减小整流电压的脉动程度。稳压环节：稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电在

3、交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。压稳定。u4uou3u2u1下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 整流电路整流电路 将交流电压转变为单向脉动电压。将交流电压转变为单向脉动电压。 半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。等。 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。利用二极管的单向导电性利用二极管的单向导电性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页t uDO u 负半周，负半周，VauC时，二极管导通，时，二极管导通，电源在给负载电源在给负载R

4、L供电的供电的同时也给电容充电，同时也给电容充电， uC 增加增加。 C+Cici +aDuoubRLio= uC 二极管承受的最高反向电压为二极管承受的最高反向电压为 。UU22DRMuoU2U2u tO tO下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页25)(3LTCR 一般取一般取(1) (1) 输出电压的脉动程度与平均值输出电压的脉动程度与平均值Uo与电容器的与电容器的放电时间常数放电时间常数RLC有关。有关。 近似估算取：近似估算取： Uo = 1. 2 U ( 桥式、全波）桥式、全波） Uo = 1. 0 U （半波）半波） 为了得到比较平直的输出电压为了得到比较平直

5、的输出电压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页有电容有电容滤波滤波 无电容滤波无电容滤波0 UooIO 结论结论 因此电容滤波适合于要求因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。小且负载变化较小的场合。 RLC 越大越大O 越高，越高，IO 越越大大整流二极管导通时间越短整流二极管导通时间越短 iD 的峰值电流越大的峰值电流越大。iD tuoU2 tOO例：例： 有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 200 ，要求直流输出电，要求

6、直流输出电压压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。，选择整流二极管及滤波电容器。V 352522DRM UU A075020030212121LOOD.RUII uRLuo+C解：解：25V1.230 21O .UU可选用二极管可选用二极管2CZ52BIOM =100mA UDRM =50V 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例：例： 有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率率 f=50Hz，负载电阻，负载电阻 RL = 200 ，要求直流输出电，要求直流输出电压压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。，选择整流二极管

7、及滤波电容器。取取 RLC = 5 T/2已知已知RL = 200 S 05. 025015L CR uRLuo+C解：解：2. 选择滤波电容器选择滤波电容器F250F102502000.05 0506L R.C可选用可选用C=250 F，耐压为，耐压为50V的极性电容器的极性电容器下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页L uRLuo+C 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 滤波效果比滤波效果比LC滤波器更好，但滤波器更好，但二极管的冲击电二极管的冲击电流较大。流较大。 比比 形形 LC 滤波器的体积滤波器的体积小、成本低。小、成本低。L uRLuo

8、+C2+C1R uRLu+C2+C1 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页u4uou3u2u1 经整流和滤波后的电压往往会随交流电源的波动和负载的变化经整流和滤波后的电压往往会随交流电源的波动和负载的变化而变化。电压的不稳定有时会产生测量和计算的误差，引起控而变化。电压的不稳定有时会产生测量和计算的误差，引起控制装置工作不稳定。特别是精密电子测量仪器、自动控制等都制装置工作不稳定。特别是精密电子测量仪器、自动控制等都要求有很稳定的直流电源电压供电。要求有很稳定的直流电源电压供电。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目

9、录返回返回上一页上一页UO = UZ IR = IO + IZUIUZUI UZ UO 基本不变基本不变 IRR IZ IR +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页UO = UZ IR = IO + IZUIUZRL (IO ) IR 设设UI一定，负载一定，负载RL变化变化UO 基本不变基本不变 IR (IRR) 基本不变基本不变 UO (UZ ) IZ +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流调压限流调压稳压电路稳压电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1) UZ = UO(2) IZM= (1.5

10、5) I0M(3) UI = (2 3) UO例例:有一二极管稳压电路，如图所示，负载电阻有一二极管稳压电路，如图所示，负载电阻RL由开路变到由开路变到3千欧，千欧，交流电压经整流滤波后得出交流电压经整流滤波后得出UI = 30。今要求输出直流电压。今要求输出直流电压UO=12V,试选择稳压二极管。试选择稳压二极管。+UIRL+CUO+uRDZIz下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源。由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源。UoRFR2R1+ RL+UZRDZ+UUORFR2R1+ +RLRDZ+UZ+U反相输入恒压源反相输入恒

11、压源同相输入恒压源同相输入恒压源ZFO1URRU ZFO)(11URRU 改变改变 RF 即可调节恒压源的输出电压。即可调节恒压源的输出电压。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页UiTR2UZRLUO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。路和调整元件四部分组成。调整调整元件元件比较比较放大放大基准基准电压电压取样取样电路电路18.3.3 串联型稳压电路串联型稳压电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 当由于电源电压或负载电阻的变化使输出

12、电当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电压压UO 升高时，有如下稳压过程：升高时，有如下稳压过程：O2121fURRRRUU ZUU )(fZuoBUUAU UO Uf UB UO IC UCE 由于引入的是串联电压负反馈，故称串联型稳压由于引入的是串联电压负反馈，故称串联型稳压电路。电路。UITR2UZRLUO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页Z211BO)(1URRRUU UiTR2UZRLUO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页单片集成稳压电源，具有体积小

13、单片集成稳压电源，具有体积小, ,可靠性高可靠性高, ,使使用灵活用灵活, ,价格低廉等优点。价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端引出端,故称之为三端集成稳压器。故称之为三端集成稳压器。1. 分类分类两位数字为输出电压值两位数字为输出电压值三三端端稳稳压压器器输出固定电压输出固定电压输出正电压输出正电压78XX 输出负电压输出负电压79XX （1. 25 37 V 连续可调）连续可调）下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页W7800系列稳压器外形系列稳压器外形输出正电压输出正电压1输入端输入端3 公共端公共端

14、2 输出端输出端W7900系列稳压器外形系列稳压器外形输出负电压输出负电压1 公共端公共端3输入端输入端2 输出端输出端下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 不需要外接元件不需要外接元件 内部有过热保护内部有过热保护 内部有过流保护内部有过流保护 调整管设有安全工作区保护调整管设有安全工作区保护 5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V等等 。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页输出为固定正电压时的接法如图所示。输出为固定正电压时的接法如图所示。COW7805CiUi+_+_UO123 0.11 F1 F下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页集成稳压电源应用电路集成稳压电源应用电路u2u1 C1300FU1=220VU2=8VUC1=1.2 U2 =9.6VUo=5V+_CoW7805+_Uo1231FRLCI1 F下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页23220V 24V+C 24V