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文档简介
第12章直流稳压电源12.2滤波器12.3直流稳压电源12.1整流电路第12章直流稳压电源12.2滤波器12.3直第12章直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成功能:把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压u4uou3u2u1交流电源负载变压整流滤波稳压第12章直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成功能:把交流电12.1
整流电路整流电路的作用:
将交流电压转变为脉动的直流电压。
常见的整流电路:
半波、全波、桥式和倍压整流;单相和三相整流等。分析时可把二极管当作理想元件处理:
二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。整流原理:
利用二极管的单向导电性12.1整流电路整流电路的作用:常见的整流电路:分析uDO一、单相半波整流电路2.工作原理u
正半周,Va>Vb,二极管D导通;3.工作波形
u负半周,Va<Vb,二极管D截止。1.电路结构–++–aTrDuoubRLioutOuoOuDO一、单相半波整流电路2.工作原理u正半3.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压URM(5)变压器副边电流有效值I3.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流4.整流二极管的选择
平均电流ID与最高反向电压UDRM
是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足:
IOM
ID
,URWMURM
4.整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压二、单相桥式整流电路2.工作原理u
正半周,Va>Vb,二极管
D1、D3
导通,D2、D4
截止。3.工作波形1.电路结构-RLuiouo1234ab+–+–-uuD2uD4uouDtt二、单相桥式整流电路2.工作原理u正半周,二、单相桥式整流电路2.工作原理u
负半周,Va<Vb,二极管
D2、D4
导通,D1、D3
截止。3.工作波形1.电路结构-RLuiouo1234ab+–+–-uD1uD3uouDttu二、单相桥式整流电路2.工作原理u负半周,一个周期内输出波形uuD2uD4uouDttuD1uD3一个周期内输出波形uuD2uD4uouDttuD1uD33.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压URM(5)变压器副边电流有效值I3.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流4.整流二极管的选择
平均电流ID与最高反向电压UDRM
是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足:
IOM
ID
,URWMURM
4.整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压12.2
滤波器
交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成份又有交流成份。
滤波原理:滤波电路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,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。方法:将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。12.2滤波器交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直
12.2.1电容滤波器
1.电路结构2.工作原理
u>uC时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也给电容充电,uC
增加,uo=uC
。
u<uC时,二极管截止,电容通过负载RL
放电,uC按指数规律下降,uo=uC
。+Cici–++–aDuoubRLio=uC
3.工作波形二极管承受的最高反向电压为。uoutOtO12.2.1电容滤波器
1.电路结构2.
(T—电源电压的周期)(1)输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间常数RLC有关。近似估算取:
Uo
=1.2U(
桥式、全波)
Uo
=1.0U
(半波)当负载RL开路时,UO
为了得到比较平直的输出电压
RLC
越大电容器放电越慢输出电压的平均值Uo越大,波形越平滑。(T—电源电压12.2.2电感电容滤波器1.电路结构L
uRLuo++––~+C2.滤波原理
对直流分量:XL=0,L相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量:f
越高,XL越大,电压大部分降在L上。因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。
当流过电感的电流发生变化时,线圈中产生自感电势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。
LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合,用于高频时更为合适。12.2.2电感电容滤波器1.电路结构LuRLu12.3
直流稳压电源
稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。
稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。其内阻越小,稳压性能越好。
稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以是一个独立的电子部件。12.3直流稳压电源稳压电路(稳压器)是为电路或12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO
=UZ
IR=IO+IZUIUZRL(IO)IR设UI一定,负载RL变化UO
基本不变IR
(IRR)基本不变UO
(UZ
)IZ1.电路+–UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIz限流调压稳压电路12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO=UZ12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO
=UZ
IR=IO+IZUIUZUIUZ设负载RL一定,UI变化UO
基本不变IRRIZIR1.电路+–UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIz12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO=UZ12.3.2
集成稳压电源单片集成稳压电源,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。1.
分类XX两位数字为输出电压值三端稳压器输出固定电压输出可调电压输出正电压78XX输出负电压79XX(1.25~37V连续可调)12.3.2集成稳压电源单片集成稳压电源,具有体积小,可2.外形及引脚功能W7800系列稳压器外形1—输入端3—公共端2—输出端78xxW7900系列稳压器外形1—
公共端3—输入端2—输出端79xx塑料封装输出电压额定值有:
5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。2.外形及引脚功能W7800系列稳压器外形1—输入端3—-直流稳压电源输出为固定正电压时的接法如图所示。(1)
输出为固定电压的电路输入与输出之间的电压不得低于3V!三端固定输出集成稳压器的应用COW7805CiUi+_+_UO123
0.1~1F1F为了瞬时增减负载电流时,不致引起输出电压有较大的波动。即用来改善负载的瞬态响应。用来抵消输入端接线较长时的电感效应,防止产生自激振荡。即用以改善波形。输出为固定正电压时的接法如图所示。(1)输出为固定电压的(2)同时输出正、负电压的电路23220V
24V+C
24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO–15V1F1F0.33F0.33F1000F1000F(2)同时输出正、负电压的电路23220V24V+C24UXX:
为W78XX固定输出电压UO=UXX+UZ(3)提高输出电压的电路COW78XXCiUI+_+_UO123UXXUZRDZ+_+_IO=I2+IC(4)提高输出电流的电路
当IO较小时,UR较小,T截止,IC=0。COW78XXCiUI+_+_UO123RURICI2IOT+–
当IO>
IOM时,UR较大,T导通,IO=IOM+IC
R
可由功率管T的UBE和稳压器的IOM确定,即RUBE/IOM。UXX:为W78XX固定输出电压(3)提高输出电压的电路C三端可调输出集成稳压器的应用
流过调整端电流<100µA,在要求不高的场合它在R2上的压降可以忽略2、1两端电压为1.25V—
基准电压COCW117CiUi+_+_UO321AdjR1R22401µF0.1µF三端可调输出集成稳压器的应用流过调整端电流<100第12章直流稳压电源12.2滤波器12.3直流稳压电源12.1整流电路第12章直流稳压电源12.2滤波器12.3直第12章直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成功能:把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压u4uou3u2u1交流电源负载变压整流滤波稳压第12章直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成功能:把交流电12.1
整流电路整流电路的作用:
将交流电压转变为脉动的直流电压。
常见的整流电路:
半波、全波、桥式和倍压整流;单相和三相整流等。分析时可把二极管当作理想元件处理:
二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。整流原理:
利用二极管的单向导电性12.1整流电路整流电路的作用:常见的整流电路:分析uDO一、单相半波整流电路2.工作原理u
正半周,Va>Vb,二极管D导通;3.工作波形
u负半周,Va<Vb,二极管D截止。1.电路结构–++–aTrDuoubRLioutOuoOuDO一、单相半波整流电路2.工作原理u正半3.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压URM(5)变压器副边电流有效值I3.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流4.整流二极管的选择
平均电流ID与最高反向电压UDRM
是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足:
IOM
ID
,URWMURM
4.整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压二、单相桥式整流电路2.工作原理u
正半周,Va>Vb,二极管
D1、D3
导通,D2、D4
截止。3.工作波形1.电路结构-RLuiouo1234ab+–+–-uuD2uD4uouDtt二、单相桥式整流电路2.工作原理u正半周,二、单相桥式整流电路2.工作原理u
负半周,Va<Vb,二极管
D2、D4
导通,D1、D3
截止。3.工作波形1.电路结构-RLuiouo1234ab+–+–-uD1uD3uouDttu二、单相桥式整流电路2.工作原理u负半周,一个周期内输出波形uuD2uD4uouDttuD1uD3一个周期内输出波形uuD2uD4uouDttuD1uD33.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值Io(3)流过每管电流平均值ID(4)每管承受的最高反向电压URM(5)变压器副边电流有效值I3.参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流4.整流二极管的选择
平均电流ID与最高反向电压UDRM
是选择整流二极管的主要依据。选管时应满足:
IOM
ID
,URWMURM
4.整流二极管的选择平均电流ID与最高反向电压12.2
滤波器
交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流,其中既有直流成份又有交流成份。
滤波原理:滤波电路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,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。方法:将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。12.2滤波器交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直
12.2.1电容滤波器
1.电路结构2.工作原理
u>uC时,二极管导通,电源在给负载RL供电的同时也给电容充电,uC
增加,uo=uC
。
u<uC时,二极管截止,电容通过负载RL
放电,uC按指数规律下降,uo=uC
。+Cici–++–aDuoubRLio=uC
3.工作波形二极管承受的最高反向电压为。uoutOtO12.2.1电容滤波器
1.电路结构2.
(T—电源电压的周期)(1)输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间常数RLC有关。近似估算取:
Uo
=1.2U(
桥式、全波)
Uo
=1.0U
(半波)当负载RL开路时,UO
为了得到比较平直的输出电压
RLC
越大电容器放电越慢输出电压的平均值Uo越大,波形越平滑。(T—电源电压12.2.2电感电容滤波器1.电路结构L
uRLuo++––~+C2.滤波原理
对直流分量:XL=0,L相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量:f
越高,XL越大,电压大部分降在L上。因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。
当流过电感的电流发生变化时,线圈中产生自感电势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。
LC滤波适合于电流较大、要求输出电压脉动较小的场合,用于高频时更为合适。12.2.2电感电容滤波器1.电路结构LuRLu12.3
直流稳压电源
稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。
稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上,它是内阻很小的电压源。其内阻越小,稳压性能越好。
稳压电路是整个电子系统的一个组成部分,也可以是一个独立的电子部件。12.3直流稳压电源稳压电路(稳压器)是为电路或12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO
=UZ
IR=IO+IZUIUZRL(IO)IR设UI一定,负载RL变化UO
基本不变IR
(IRR)基本不变UO
(UZ
)IZ1.电路+–UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIz限流调压稳压电路12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO=UZ12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO
=UZ
IR=IO+IZUIUZUIUZ设负载RL一定,UI变化UO
基本不变IRRIZIR1.电路+–UIRL+CIOUO+–+–uIRRDZIz12.3.1稳压管稳压电路2.工作原理UO=UZ12.3.2
集成稳压电源单片集成稳压电源,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。1.
分类XX两位数字为输出电压值三端稳压器输出固定电压输出可调电压输出正电压78XX输出负电压79XX(1.25~37V连续可调)12.3.2集成稳压电源单片集成稳压电源,具有体积小,可2.外形及引脚功能W7800系列稳压器外形1—输入端3—公共端2—输出端78xxW7900系列稳压器外形1—
公共端3—输入端2—输出端79xx塑料封装输出电压额定值有:
5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。2.外形及引脚功能W7800系列稳压器外形1—输入端3—-直流稳压电源输出为固定正电压时的接法如图所示。
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