电子线路配套资源第6章--稳压电源课件

1、 名 师 课 堂直流稳压电源的组成框图如示。 (1)电源变压器 将交流电网提供的220伏特交流电压变换到电子电路所需要的交流电压,同时还可起到直流电源与电网的隔离作用。(2)整流部分 将变压器变换后的交流电压变为单向的脉动电压(脉动直流)。(3)滤波部分 成份很小的对整流部分输出的脉动直流平滑处理 ,使之成为一个含纹波直流电压。(4)稳压部分 将滤波输出的直流电压进行调节,以维持输出电压的基本稳定。由于滤波后输出直流电压受温度、负载、电网电压波动等因素的影响很大，所以要设置稳压电路。 名 师 课 堂61 整流与滤波电路 将交流电变换成单向脉动直流的过程称为整流。滤除交流成份，保留或提高直流成份

2、的过程叫滤波。具有整流、滤波的电路称为整流、滤波电路。 名 师 课 堂611 整流电路单相半波整流电路在的正半周，A点为正，B点为负，二极管外加正向偏置电压，因而处于导通状态。电流从A点流出，经过二极管VD、负载电阻流入B点。在的负半周，二极管外加反向偏置电压，因而处于截止状态，回路中无电流。输出电压的波形如图6-4所示。因为整流输出电压仅为交流输入电压的一半，故称半波整流。工作原理 名 师 课 堂负载上的直流电压负载上的直流电压是指一个周期内的平均值。其值为式中,为变压器次级交流电压的有效值。单相半波整流的特点是，电路简单，使用的器件少，但是输出电压脉动大，且整流效率低，仅40%左右，因此只

3、能用于小功率以及对输出电压波形和整流效率要求不高的设备。 名 师 课 堂2单相桥式整流电路桥式整流电路如图 名 师 课 堂工作原理 在交流输入电压的正半周期，a端为正，b端为负，即a点的电位比b点高。这时，二极管VD1、VD3正偏导通，二极管VD2、VD4反偏截止，电流以a（正）VD1VD3b（负）的路径流通，如图6-7(a)。这时，负载RL上得到一个上正下负的半波电压，如图6-8（b）所示。在交流输入电压的负半周期, b端为正，a端为负，b点的电位变高, 二极管VD2、VD4正偏导通, VD1、VD3反偏截止，电流以b（正）VD2VD4a（负）的路径流通，如图6-7(b)所示。同样，在负载R

4、L上也得到一个上正下负的半波电压，如图6-8（b）。 这样在负载电阻R上无论正半周期时，还是负半周期时，都有同一方向的电流流过RL。四个二极管中，两个轮流导通，在负载上得到全波脉动的直流电压和电流，如图6-8(a)、 (b)所示。直流输出电压输出半波时，已知直流输出电压为 。由于单相桥式整流输出为两个半波（即全波），所以其输出电压为 桥式整流电路交流输入电压的正负半周均被利用，直流输出电压高。而且每半周内变压器次级绕组都有电流流过，变压器利用效率高。所以在仪器仪表、通讯、控制装置等设备中应用最为广泛。612 电容滤波电路无论哪种整流电路，它们的输出电压都含有较大的脉动成分，远远不能无论哪种整流

5、电路，它们的输出电压都含有较大的脉动成分，远远不能满足我们的要求，因此需要采取措施，尽量降低输出电压中的脉动成分，保留其中的直流成分，使输出电压更加平滑，接近直流电压（图6-9）。滤波电路即能完成此工作。常见的滤波电路滤波电路直接接在整流电路后面，一般由电容、电感和电阻按照一定的方式组合而成。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波和复式滤波等，其结构如图6-10所示。 电容滤波电路工作原理 （1）充电 当变压器次级电压处于正半周，且时，二极管VD1、VD3正偏导通，VD2、VD4反偏截止，此时整流电流对电容C充电，电路如图6-12(a)所示。如图6-13（c）中的oa段。到时刻，电容器上电压接近交

6、流电压的最大值，极性上正下负。（2）放电 经过时刻后，按正弦规律迅速下降直到时刻，此时，二极管VD1、VD3承受反向电压也截止。电容器C经放电，放电回路如图6-12（b）所示。如果放电速度缓慢，则不能迅速下降，如图6-13(c)中ab段所示。(3)再次充、放电 在的负半周，没有电容器C时，二极管VD2、VD4应该在时刻导通，但由于此时，迫使VD2、VD4处于反偏截止状态，直到时刻上升到大于时，VD2、VD4才导通，整流电流向电容器C再度充电到最大值，如图6-13(c)中bc段。然后又按正弦规律下降，当时,比较器输出高电平，即:当 时，比较器输出低电平，即: 故调整管VT的基极电压是高、低电平交

7、替的脉冲波形，如图6-25所示。当为高电平时，调整管VT饱和导通；当为低电平时，调整管VT截止，即，调整管VT处于开关状态，故其发射极电位也是高、低电平交替的脉冲波形。但是，经过续流滤波后，在负载上得到的是比较平滑的直流电压，如图6-25所示。工作过程 假设由于电网电压或负载电流的变化使输出电压升高，则经过取样电路以后得到的取样电压也随之升高，此电压与基准电压比较以后再放大得到的电压也将升高，送到比较器的反相输入端，由图6-25的波形图可见，当升高时，由波形可以看出，三角波振荡器输出高于的部分时间缩短将使开关调整管基极电压的波形中高电平的时间缩短，而低电平的时间增大，于是调整管在一个周期中饱和

8、导电的时间减小，截止的时间增加，则其发射极电压脉冲波形的占空比减小，从而使输出电压的平均值减小，最终保持输出电压基本不变。工程应用实际应用中，把开关电源中的控制回路、电压调整器和保护电路等制作在一起，称为开关电源集成控制器。有些开关电源控制器把开关调整管也集成在一起，减少了器件的引线端子数，使用十分方便。如图6-27所示为TOP Switch系列三端开关电源集成控制器，图(a)是外形图，与三端稳压器相似，图(b)是内部组成方框图。开关管VT为MOS管，它的源极S和漏极D分别为端子2和端子3。端子1称为控制端C，用以输入从开关电源输出端得到的取样电压。该器件的基本工作原理是用输入取样电压与内部的基准电压(5.7V)进行比较，并通过脉宽调制(PWM)比较器控制开关管导通时间来稳定输出电压。该器件的各种保护作用是通过关断调整管VT来达到的。从0V起连续可调的稳定输出电压的电路为了取得接近0V的低电压输出，可在电路中接一负电压，电路如图6-29所示。电阻一端接在-1