理解单相整流电路课件

第10章直流电源第10章直流电源1主要内容：10.1直流稳压电源的组成及各部分的作用（重点）10.2单相整流电路10.3滤波电路10.4稳压管稳压电路10.5线性稳压电路（难点）10.6开关型稳压电路（难点）

主要内容：2教学目标与要求：掌握直流稳压电源的组成及各部分的作用。理解单相整流电路、滤波电路及各种稳压电路的基本组成原理、结构和特性。教学目标与要求：3一、直流电源的组成及各部分的作用改变电压值通常为降压交流变脉动的直流减小脉动1)负载变化输出电压基本不变；2)电网电压变化输出电压基本不变。。

直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。半波整流全波整流

在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动±10％，且负载有一定的变化范围。一、直流电源的组成及各部分的作用改变电压值通常为降压交流变脉4电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo整流电路滤波电路稳压电路整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整510.2单相整流电路对整流电路要研究清楚以下问题：1.电路的工作原理：二极管工作状态、波形分析2.输出电压和输出电流的平均值：输出为脉动的直流电压3.整流二极管的选择：二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压

为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。整流二极管的伏安特性：实际特性理想化特性正向导通电压为0，正向电阻为0。10.2单相整流电路对整流电路要研究清楚以下问题：为610.2.1半波整流电路（1）工作原理u2的正半周，D导通，A→D→RL→B，uO=u2。u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2；uO=0。10.2.1半波整流电路（1）工作原理u2的正半周，D导通，72.UO（AV）和IL（AV）的估算

已知变压器副边电压有效值为U2考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：3.二极管的选择URM2.UO（AV）和IL（AV）的估算

已知变压器810.2.2单相桥式整流电路桥式整流电路+-u2正半周时电流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo一、单相桥式整流电路的组成二、工作原理10.2.2单相桥式整流电路桥式整流电路+-u2正半周时电9桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周10u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:A

D1RLD3Bu2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:BD2RLD4A输出是脉动的直流电压！u2桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形uD4,uD2uD3,uD1uou2D4D2D1D3RLuoAB桥式单相格式整流电路.swf整流仿真u2>0时D1,D3导通u2<0时D2,D4导通输出是脉11图单相桥式整流电路的习惯画法图单相桥式整流电路的习惯画法12几种常见的硅整流桥外形：+AC-~+~-~+-~几种常见的硅整流桥外形：+AC-~+~-131.整流输出电压平均值Uo（AV）3.二极管电流的平均值ID（AV）三、主要参数2.输出电流平均值Io（AV）1.整流输出电压平均值Uo（AV）3.二极管电流的平均值144.反向峰值电压二极管截止时两端承受的最大反向电压：用傅氏级数对全波整流的输出uo

分解后可得:5.脉动系数S4.反向峰值电压二极管截止时两端承受的最大反向电压：用傅氏15脉动系数Ｓ1:用傅氏级数对桥式整流的输出uL

分解后可得:uL20t基波基波峰值输出电压平均值脉动系数Ｓ1:用傅氏级数对桥式整流的输出uL分解后可得:16四、二极管的选择四、二极管的选择1710.2滤波电路滤波电路的结构特点:

电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压RLCRLL10.2滤波电路滤波电路的结构特点:电容与负载RL1810.3.1电容滤波电路以单相桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。1工作原理桥式整流电容滤波电路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–10.3.1电容滤波电路以单相桥式整流电容滤波为例进行19RL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束没有电容时的输出波形ucuoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电20RL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)u2tuot无滤波电容时的波形加入滤波电容时的波形uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)u2tu21uotu2上升，u2大于电容上的电压uc，u2对电容充电，uo=ucu2u2下降，u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电，uc按指数规律下降，时间常数=RLCuotu2上升，u2大于电容u2下降，u2小于电容上的电22u2tuot只有整流电路输出电压大于uc时，才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲波。二极管中的电流uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCu2tuot只有整流电路输出电压大于uc时，才有充电电流。因23RL接入（且RLC较大）时(考虑整流电路内阻)u2tuot电容充电时，电容电压滞后于u2。RLC越小，输出电压越低。uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL接入（且RLC较大）时(考虑整流电路内阻)u2tu24C越大，RL越大，τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。内阻使C越大，RL越大，τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小25一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似估算:Uo=1.2U2Io=Uo/RL(b)流过二极管瞬时电流很大RLC越大Uo越高负载电流的平均值越大;

整流管导电时间越短iD的峰值电流越大电容滤波电路的特点(a)输出电压平均值Uo与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢Uo(平均值)愈大(c)二极管承受的最高反向电压一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似262二极管的导通角导通角无滤波电容时θ＝π。有滤波电容时θ<π，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！θ小到一定程度，难于选择二极管！2二极管的导通角导通角无滤波电容时θ＝π。θ小到一27

简单易行，UO（AV）高，C足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。3电容的选择及UO（AV）的估算4优缺点简单易行，UO（AV）高，C足够大时交流分量较小；2810.3.2其它形式的滤波电路1电感滤波电路图单相桥式整流电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。10.3.2其它形式的滤波电路1电感滤波电路图单29（1）滤波原理对直流分量:

XL=0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XL上。

因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。Uo=0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：（2）电感滤波的特点整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。（1）滤波原理对直流分量:XL=0相当于短路,电压大部30电感滤波后的输出电压平均值为输出电压的交流分量为电感滤波后的输出电压平均值为输出电压的交流分量为312复式滤波电路LC滤波电路RCπ型滤波电路为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。2复式滤波电路LC滤波电路RCπ型滤波电路为进一步改323各种滤波电路的比较序号性能类型UO（AV）/U2适用场合整流管的冲击电流外特性1电容滤波1.2小电流大软2RC-型滤波1.2小电流大更软3LC-型滤波1.2小电流大软4电感滤波0.9大电流小硬5LC滤波0.9适应性较强小硬3各种滤波电路的比较序号性能UO（33稳压电路的作用:交流电压脉动直流电压整流滤波有波纹的直流电压稳压直流电压10.4稳压二极管稳压电路稳压电路的作用:交流脉动整流滤波有波纹的稳压直流10.434稳压管稳压电路开关型稳压电路串联型稳压电路常用稳压电路(小功率设备)线性稳压电路。电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。稳压电源类型:稳压管稳压电路开关型稳压电路串联型稳压电路常用稳压电路(小功35图稳压二极管组成的稳压电路图稳压二极管组成的稳压电路36图10.4.2稳压管的伏安特性图10.4.2稳压管的伏安特性37稳压原理：(1)当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ由图知：稳压原理：(1)当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ38(2)当负载电流变化时稳压过程：

ILUoURUoIZIR不变，负载减小(2)当负载电流变化时稳压过程：ILUoURUoIZIR392.电路参数计算(1)稳压管型号的确定一般选用稳压管型号要看UZ，IZM

和rZ。一般选取rZ<Ro,Ro为所要求的输出电阻(2)输入电压UI的确定一般选取2.电路参数计算(1)稳压管型号的确定一般选用稳压管型号40(3)稳压电阻的计算稳压电阻R的作用:稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻R越大，稳压性能越好。将稳压二极管电流的变化转换为电压的变化，从而起到调节作用，同时R也是限流电阻。

显然R的数值越大，较小IZ的变化就可引起足够大的UR变化，就可达到足够的稳压效果。

但R的数值越大，就需要较大的输入电压UI值，损耗就要加大。(3)稳压电阻的计算稳压电阻R的作用:稳压41稳压电阻的计算如下

(1)当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin，由此可计算出稳压电阻的最大值，实际选用的稳压电阻应小于最大值。即

(2)当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax，由此可计算出稳压电阻的最小值。即UoUi

UR

︳稳压电阻的计算如下(1)当输入电压最小，负载电流最大时，流4210.5线性稳压电路10.5.1串联型稳压电路的工作原理负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变化量扩大（1+）倍。TUORL+–+–UZUIiRiZiL实际上是射极输出器，Uo=UZ-UBE

。但带负载的能力比稳压管强。1、基本调整管电路10.5线性稳压电路10.5.1串联型稳压电路的工作原理负载43稳压管稳压电路的缺点：（1）带负载能力差（2）输出电压不可调改进：（1）提高带负载能力——在输出端加一射极输出器UO=UZ-0.7V10.5串联型稳压电源10.5.1串联型稳压电路的组成和稳压原理稳压管稳压电路的缺点：改进：UO=UZ-0.7V10.544改进：（2）使输出电压可调——在射极输出器前加一带有负反馈的放大器。调节反馈系数即可调节放大倍数UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。

改进：UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反451.组成：基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。1.组成：462.工作原理（1）输入电压变化时实质：电压负反馈UiUfUoUoUo1UCE2.工作原理（1）输入电压变化时实质：电压负反馈UiUfUo47（2）负载电流变化时ILUo1UoUCEUoUf（2）负载电流变化时ILUo1UoUCEUoUf4810.5.2输出电压的调节可见，调节R1或R2可以改变输出电压。用负反馈的理论计算：10.5.2输出电压的调节可见，调节R1或R2可以改变输4910.5.3分立元件组成的串联式稳压电路10.5.3分立元件组成的串联式稳压电路50稳压原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB2）Uo当Ui

增加或输出电流减小使Uo升高时稳压原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB251(3)输出电压的调节范围因为：所以：(3)输出电压的调节范围因为：所以：52将参数代入，可求出输出电压的调节范围。将参数代入，可求出输出电压的调节范围。5310.5.2集成线性稳压电路1端:输入端2端:公共端3端:输出端W7800系列稳压器外形1231端:公共端2端:输入端3端:输出端W7900系列稳压器外形12310.5.2集成线性稳压电路1端:输入端W7800系列稳54三端集成稳压器的外形及电路符号W7800INOUTGNDW7900INOUTGND三端集成稳压器的外形及电路符号W7800INOUTGNDW755调整管启动电路基准电压放大电路保护电路采样电路输入端输出端++--UOUI图

三端集成稳压器的组成调整管启动电路基准电压放大电路保护电路采样电路输入端输出端+56三端集成稳压器的主要参数参数名称符号单位参型号数值7805780678087812781578187824输入电压UIV10111419232733输出电压UOV56812151824电压调整率SU%/V0.00760.00860.010.0080.00660.010.011电流调整率SImV40434552525560最小压差UI-UOV2222222输出噪声UNμV10101010101010输出电阻Rom17171818191920峰值电流IOMA2.22.22.22.22.22.22.2输出温漂STmV/C1.01.01.21.21.51.82.4三端集成稳压器的主要参数参数名称符号单位78057806757注：型号后XX两位数字代表输出电压值输出电压额定电压值有:5V、9V、12V、18V、24V等。三端集成稳压器固定式可调式正稳压W78XX负稳压W79XX集成稳压电源的分类注：型号后XX两位数字代表输出电压值输出电压额定电压值有:558基本应用消除高频噪声使Co不通过稳压器放电抵销长线电感效应，消除自激振荡

将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串类型稳压电路。基本应用消除高频噪声使Co不通过稳压器放电抵销长线电感效应，59输出电流扩展电路为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采用射极输出器进行电流放大。很小三端稳压器的输出电压若UBE=UD，则二极管的作用：消除UBE对UO的影响。输出电流扩展电路为使负载电流大于三端稳压器的输出电流60输出电压扩展电路IW为几mA，UO与三端稳压器参数有关。隔离作用基准电压电路复杂输出电压扩展电路IW为几mA，UO与三端稳压器参数有关。隔离612.可调式三端稳压器W117

输出电压UREF＝1.25V，调整端电流只有几微安。减小纹波电压保护稳压器2.可调式三端稳压器W117输出电压UREF＝1.2562

1.

开关型稳压电源的特点

线性稳压电源：结构简单，调节方便，输出电压稳定性强，纹波电压小。缺点是调整管工作在甲类状态，因而功耗大，效率低（20％～49％）；需加散热器，因而设备体积大，笨重，成本高。

若调整管工作在开关状态，则势必大大减小功耗，提高效率，开关型稳压电源的效率可达70％～95％。体积小，重量轻。适于固定的大负载电流、输出电压小范围调节的场合。10.6开关型稳压电路开关型稳压电路的特点和分类

1.开关型稳压电源的特点线性稳压电源：结构简单，调节63分类：有脉冲宽度调制型(PWM)、有低压开关稳压电路、高压开关稳压电路；脉冲频率调制型(PFM)和混合调制型；有自激式、他激式；双极型三极管、MOS场效应管和可控硅开关电路等。分类：有脉冲宽度调制型(PWM)、有低压开关稳压电路、高压开64构成开关型稳压电源的基本思路

将交流电经变压器、整流滤波得到直流电压↓控制调整管按一定频率开关，得到矩形波↓滤波，得到直流电压引入负反馈，控制占空比，使输出电压稳定。构成开关型稳压电源的基本思路将交流电经变压6510.6.1.

串联开关型稳压电路

1换通电路的基本原理

①电路组成及工作原理

T截止，D导通，uE≈－UD；L释放能量，C放电。T、D均工作在开关状态。

T饱和导通，D截止，uE≈UI；L储能，C充电。uB＝UH时uB＝UL时10.6.1.串联开关型稳压电路

1换通电路的基本66②波形分析及输出电压平均值关键技术：大功率高频管，高质量磁性材料稳压原理：若某种原因使输出电压升高，则应减小占空比。②波形分析及输出电压平均值关键技术：大功率高频管，高质量67③稳压原理脉冲宽度调制式：PWM电路作用：

UO↑→Ton↓→δ↓→UO↓其它控制方式：脉冲频率调制式：UO↑→T↑（脉宽不变）→δ↓→UO↓混合调制式：UO↑→T↑Ton

↓→δ↓→UO↓在串联开关型稳压电路中UO<UI，故为降压型电路。③稳压原理脉冲宽度调制式：PWM电路作用：其它控制方式：68④脉宽调制电路的基本原理比较放大电路电压比较器调整管UO↑→UN1↑→UO1↓(UP2↓)→uB1的占空比δ↓→UO↓UO↓→UN1↓→UO1↑

(UP2↑)→uB1的占空比δ↑→UO↑uP2与uB1占空比的关系UP2↑δ↑稳压原理：④脉宽调制电路的基本原理比较放大电路电压调整管UO↑→6910.6.2并联开关型稳压电路（升压型）

（1）工作原理T截止，L产生感生电动势，D导通；UI与L所产生的感生电动势相加对C充电。T饱和导通，L储能，D截止，C对负载放电。uB＝UH时uB＝UL时

要研究调整管在饱和导通和截止状态下电路的工作情况。10.6.2并联开关型稳压电路（升压型）

（1）工作70（2）输出电压

只有L足够大，才能升压；只有C足够大，输出电压交流分量才足够小!在周期不变的情况下，uB占空比越大，输出电压平均值越高。＋－＋－（2）输出电压只有L足够大，才能升压；只有C足够大，71（3）稳压原理脉宽调制式：

UO↑→Ton↓（频率不变）→δ↓→UO↓（3）稳压原理脉宽调制式：72第10章直流电源第10章直流电源73主要内容：10.1直流稳压电源的组成及各部分的作用（重点）10.2单相整流电路10.3滤波电路10.4稳压管稳压电路10.5线性稳压电路（难点）10.6开关型稳压电路（难点）

主要内容：74教学目标与要求：掌握直流稳压电源的组成及各部分的作用。理解单相整流电路、滤波电路及各种稳压电路的基本组成原理、结构和特性。教学目标与要求：75一、直流电源的组成及各部分的作用改变电压值通常为降压交流变脉动的直流减小脉动1)负载变化输出电压基本不变；2)电网电压变化输出电压基本不变。。

直流电源是能量转换电路，将220V（或380V）50Hz的交流电转换为直流电。半波整流全波整流

在分析电源电路时要特别考虑的两个问题：允许电网电压波动±10％，且负载有一定的变化范围。一、直流电源的组成及各部分的作用改变电压值通常为降压交流变脉76电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo整流电路滤波电路稳压电路整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整7710.2单相整流电路对整流电路要研究清楚以下问题：1.电路的工作原理：二极管工作状态、波形分析2.输出电压和输出电流的平均值：输出为脉动的直流电压3.整流二极管的选择：二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压

为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。整流二极管的伏安特性：实际特性理想化特性正向导通电压为0，正向电阻为0。10.2单相整流电路对整流电路要研究清楚以下问题：为7810.2.1半波整流电路（1）工作原理u2的正半周，D导通，A→D→RL→B，uO=u2。u2的负半周，D截止，承受反向电压，为u2；uO=0。10.2.1半波整流电路（1）工作原理u2的正半周，D导通，792.UO（AV）和IL（AV）的估算

已知变压器副边电压有效值为U2考虑到电网电压波动范围为±10％，二极管的极限参数应满足：3.二极管的选择URM2.UO（AV）和IL（AV）的估算

已知变压器8010.2.2单相桥式整流电路桥式整流电路+-u2正半周时电流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo一、单相桥式整流电路的组成二、工作原理10.2.2单相桥式整流电路桥式整流电路+-u2正半周时电81桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周时电流通路桥式整流电路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2负半周82u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:A

D1RLD3Bu2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:BD2RLD4A输出是脉动的直流电压！u2桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形uD4,uD2uD3,uD1uou2D4D2D1D3RLuoAB桥式单相格式整流电路.swf整流仿真u2>0时D1,D3导通u2<0时D2,D4导通输出是脉83图单相桥式整流电路的习惯画法图单相桥式整流电路的习惯画法84几种常见的硅整流桥外形：+AC-~+~-~+-~几种常见的硅整流桥外形：+AC-~+~-851.整流输出电压平均值Uo（AV）3.二极管电流的平均值ID（AV）三、主要参数2.输出电流平均值Io（AV）1.整流输出电压平均值Uo（AV）3.二极管电流的平均值864.反向峰值电压二极管截止时两端承受的最大反向电压：用傅氏级数对全波整流的输出uo

分解后可得:5.脉动系数S4.反向峰值电压二极管截止时两端承受的最大反向电压：用傅氏87脉动系数Ｓ1:用傅氏级数对桥式整流的输出uL

分解后可得:uL20t基波基波峰值输出电压平均值脉动系数Ｓ1:用傅氏级数对桥式整流的输出uL分解后可得:88四、二极管的选择四、二极管的选择8910.2滤波电路滤波电路的结构特点:

电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压RLCRLL10.2滤波电路滤波电路的结构特点:电容与负载RL9010.3.1电容滤波电路以单相桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。1工作原理桥式整流电容滤波电路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+–10.3.1电容滤波电路以单相桥式整流电容滤波为例进行91RL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束没有电容时的输出波形ucuoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电92RL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)u2tuot无滤波电容时的波形加入滤波电容时的波形uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL接入（且RLC较大）时(忽略整流电路内阻)u2tu93uotu2上升，u2大于电容上的电压uc，u2对电容充电，uo=ucu2u2下降，u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电，uc按指数规律下降，时间常数=RLCuotu2上升，u2大于电容u2下降，u2小于电容上的电94u2tuot只有整流电路输出电压大于uc时，才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲波。二极管中的电流uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCu2tuot只有整流电路输出电压大于uc时，才有充电电流。因95RL接入（且RLC较大）时(考虑整流电路内阻)u2tuot电容充电时，电容电压滞后于u2。RLC越小，输出电压越低。uoau1u2u1bD4D2D1D3RLSCRL接入（且RLC较大）时(考虑整流电路内阻)u2tu96C越大，RL越大，τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。内阻使C越大，RL越大，τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小97一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似估算:Uo=1.2U2Io=Uo/RL(b)流过二极管瞬时电流很大RLC越大Uo越高负载电流的平均值越大;

整流管导电时间越短iD的峰值电流越大电容滤波电路的特点(a)输出电压平均值Uo与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢Uo(平均值)愈大(c)二极管承受的最高反向电压一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似982二极管的导通角导通角无滤波电容时θ＝π。有滤波电容时θ<π，且二极管平均电流增大，故其峰值很大！θ小到一定程度，难于选择二极管！2二极管的导通角导通角无滤波电容时θ＝π。θ小到一99

简单易行，UO（AV）高，C足够大时交流分量较小；不适于大电流负载。3电容的选择及UO（AV）的估算4优缺点简单易行，UO（AV）高，C足够大时交流分量较小；10010.3.2其它形式的滤波电路1电感滤波电路图单相桥式整流电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。10.3.2其它形式的滤波电路1电感滤波电路图单101（1）滤波原理对直流分量:

XL=0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XL上。

因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。Uo=0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：（2）电感滤波的特点整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。（1）滤波原理对直流分量:XL=0相当于短路,电压大部102电感滤波后的输出电压平均值为输出电压的交流分量为电感滤波后的输出电压平均值为输出电压的交流分量为1032复式滤波电路LC滤波电路RCπ型滤波电路为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。2复式滤波电路LC滤波电路RCπ型滤波电路为进一步改1043各种滤波电路的比较序号性能类型UO（AV）/U2适用场合整流管的冲击电流外特性1电容滤波1.2小电流大软2RC-型滤波1.2小电流大更软3LC-型滤波1.2小电流大软4电感滤波0.9大电流小硬5LC滤波0.9适应性较强小硬3各种滤波电路的比较序号性能UO（105稳压电路的作用:交流电压脉动直流电压整流滤波有波纹的直流电压稳压直流电压10.4稳压二极管稳压电路稳压电路的作用:交流脉动整流滤波有波纹的稳压直流10.4106稳压管稳压电路开关型稳压电路串联型稳压电路常用稳压电路(小功率设备)线性稳压电路。电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用。效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。稳压电源类型:稳压管稳压电路开关型稳压电路串联型稳压电路常用稳压电路(小功107图稳压二极管组成的稳压电路图稳压二极管组成的稳压电路108图10.4.2稳压管的伏安特性图10.4.2稳压管的伏安特性109稳压原理：(1)当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ由图知：稳压原理：(1)当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ110(2)当负载电流变化时稳压过程：

ILUoURUoIZIR不变，负载减小(2)当负载电流变化时稳压过程：ILUoURUoIZIR1112.电路参数计算(1)稳压管型号的确定一般选用稳压管型号要看UZ，IZM

和rZ。一般选取rZ<Ro,Ro为所要求的输出电阻(2)输入电压UI的确定一般选取2.电路参数计算(1)稳压管型号的确定一般选用稳压管型号112(3)稳压电阻的计算稳压电阻R的作用:稳压二极管的动态电阻越小，稳压电阻R越大，稳压性能越好。将稳压二极管电流的变化转换为电压的变化，从而起到调节作用，同时R也是限流电阻。

显然R的数值越大，较小IZ的变化就可引起足够大的UR变化，就可达到足够的稳压效果。

但R的数值越大，就需要较大的输入电压UI值，损耗就要加大。(3)稳压电阻的计算稳压电阻R的作用:稳压113稳压电阻的计算如下

(1)当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin，由此可计算出稳压电阻的最大值，实际选用的稳压电阻应小于最大值。即

(2)当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax，由此可计算出稳压电阻的最小值。即UoUi

UR

︳稳压电阻的计算如下(1)当输入电压最小，负载电流最大时，流11410.5线性稳压电路10.5.1串联型稳压电路的工作原理负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变化量扩大（1+）倍。TUORL+–+–UZUIiRiZiL实际上是射极输出器，Uo=UZ-UBE

。但带负载的能力比稳压管强。1、基本调整管电路10.5线性稳压电路10.5.1串联型稳压电路的工作原理负载115稳压管稳压电路的缺点：（1）带负载能力差（2）输出电压不可调改进：（1）提高带负载能力——在输出端加一射极输出器UO=UZ-0.7V10.5串联型稳压电源10.5.1串联型稳压电路的组成和稳压原理稳压管稳压电路的缺点：改进：UO=UZ-0.7V10.5116改进：（2）使输出电压可调——在射极输出器前加一带有负反馈的放大器。调节反馈系数即可调节放大倍数UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。

改进：UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反1171.组成：基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。1.组成：1182.工作原理（1）输入电压变化时实质：电压负反馈UiUfUoUoUo1UCE2.工作原理（1）输入电压变化时实质：电压负反馈UiUfUo119（2）负载电流变化时ILUo1UoUCEUoUf（2）负载电流变化时ILUo1UoUCEUoUf12010.5.2输出电压的调节可见，调节R1或R2可以改变输出电压。用负反馈的理论计算：10.5.2输出电压的调节可见，调节R1或R2可以改变输12110.5.3分立元件组成的串联式稳压电路10.5.3分立元件组成的串联式稳压电路122稳压原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB2）Uo当Ui

增加或输出电流减小使Uo升高时稳压原理UoUB3UBE3=（UB3-UZ）UC3（UB2123(3)输出电压的调节范围因为：所以：(3)输出电压的调节范围因为：所以：124将参数代入，可求出输出电压的调节范围。将参数代入，可求出输出电压的调节范围。12510.5.2集成线性稳压电路1端:输入端2端:公共端3端:输出端W7800系列稳压器外形1231端:公共端2端:输入端3端:输出端W7900系列稳压器外形12310.5.2集成线性稳压电路1端:输入端W7800系列稳126三端集成稳压器的外形及电路符号W7800INOUTGNDW7900INOUTGND三端集成稳压器的外形及电路符号W7800INOUTGNDW7127调整管启动电路基准电压放大电路保护电路采样电路输入端输出端++--UOUI图

三端集成稳压器的组成调整管启动电路基准电压放大电路保护电路采样电路输入端输出端+128三端集成稳压器的主要参数参数名称符号单位参型号数值7805780678087812781578187824输入电压UIV10111419232733输出电压UOV56812151824电压调整率SU%/V0.00760.00860.010.0080.00660.010.011电流调整率SImV40434552525560最小压差UI-UOV2222222输出噪声UNμV10101010101010输出电阻Rom17171818191920峰值电流IOMA2.22.22.22.22.22.22.2输出温漂STmV/C1.01.01.21.21.51.82.4三端集成稳压器的主要参数参数名称符号单位780578067129注：型号后XX两位数字代表输出电压值输出电压额定电压值有:5V、9V、12V、18V、24V等。三端集成稳压器固定式可调式正稳压W78XX负稳压W79XX集成稳压电源的分类注：型号后XX两位数字代表输出电压值输出电压额定电压值有:5130基本应用消除高频噪声使Co不通过稳压器放电抵销长线电感效应，消除自激振荡

将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串类型稳压电路。基本应用消除高频噪声使Co不通过稳压器放电抵销长线电感效应，131输出电流扩展电路为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采用射极输出器进行电流放大。很小三端稳压器的输出电压若UBE=UD，则二极管的作用：消除UBE对UO的影响。输出电流扩展电路为使负载电流大于三端稳压器的输出电流132输出电压扩展电路IW为几mA，UO与三端稳压器参数有关。隔离作用基准电压电路复杂输出电压扩展电路IW为几mA，U