电子线路（第2版）（含光盘）第7章

7.1整流电路第7章直流稳压电源7.2滤波电路7.3直流稳压电源电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路: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。直流稳压电源的组成和功能整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo7.1整流电路二极管导通，uL=u2二极管截止,uL=0+–io+–u2>0时:u2<0时:7.1.1单相半波整流电路u2uLuDt2340++++12L+uR-L1u2u220VV主要参数：IL=UL/RL=0.45U2

/RL

uL20t（2）输出电流平均值Io：IL

（1）输出电压平均值UL：（1）流过二极管的平均电流：uD20tURMID

=ILURM=22U（2）二极管承受的最高反向电压：IL

3.整流元件的选择++++12L+uR-L1u2u220VV7.1.2单相桥式整流电路（1）组成：由四个二极管组成桥路u2正半周时:V1

、V3导通，V2、V4截止+–（2）工作原理：u2uL++++41231u2u220V+-RLLuV21VV3V41.电路的组成及工作原理-+u2负半周时：V2、V4

导通，V1

、V3截止u2uL++++41231u2u220V+-RLLuV21VV3V4输出电压平均值：UL=0.9u2输出电流平均值:IL=UL/RL=0.9U2

/RL

流过二极管的平均电流：ID=IL/2uLu22.负载上的直流电压和电流的计算

二极管承受的最大反向电压：URM=22U3.整流元件的选择

集成硅整流桥：u2uL+

–

~+~-

+–7.2.1电容滤波电路

7.2滤波电路（1）空载（RL=∞）时：u2tuLtuc=uLu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。由于RL=∞，无放电回路，所以uC保持。++++41232u2VCL31VV-220VV+14uuuc（2）接入RL（且RLC较大）时u2tiDtu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。二极管中的电流uc=uL++++412321R220V+Lu-uL2uV4V3VV1Cuc近似估算:UL=1.2U2(b)流过二极管瞬时电流很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)UL与RLC的

关系：RLC愈大C放电愈慢UL(平均值)愈大RLC较大一般取：(T:电源电压的周期)u2tiDtuc=uL7.2.2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。输出电压平均值:UL=0.9U2对谐波分量:

f

越高，XL越大,电压大部分降在电感上。

因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量:

XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上++++4123LV+VLu4-R220V32VV1u21uL其它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。LC滤波电路RCπ型滤波电路7.3直流稳压电源

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7.3.1稳压管稳压电路稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。

由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。++++UViLRz-oU-++RUIZILI稳压原理：(1)当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ由图知：++++UVziLRz-oU-++RUIZILI(2)当负载电流变化时稳压过程：

ILUoURUoIZIR++++UVLRz-oU-++RUIIZILI7.3.2串联型稳压电路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-0.7V++++V1U+-+UzV2-LiRURo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-0.7)V为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。

++++V2V1++-A+UI-oU-+UfUzR1R2LRR由四部分组成：基准电压、调整管、取样电路、放大比较环节。1.串联型稳压电源的构成++++V2zUR++∞_AR2UURRf1-+L+oV1-+-iU2.工作原理（1）输入电压变化时实质：电压负反馈UIUfUoUoUo1UCE++++zV2RUI-R2AV1R---oLU∞+++U+-+R1fUUo1（2）负载电流变化时ILUo1UoUCEUoUf++++zV2RU-R2AIV1R_-oLU∞+++U+-+R1fUUo13.输出电压的计算可见，调节R1或R2可以改变输出电压。用负反馈的理论计算：举例：分立元件组成的串联式稳压电源VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RV2V3V41V+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIU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VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RV2V3V41V+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIU(3)输出电压的调节范围因为：所以：VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RV2V3V41V+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIU将参数代入，可求出输出电压的调节范围。VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLEVCC_CIRCLE312.7V1kR12R3RRP4RV2V3V41V+-+-1k24330220UB1UB2B3UZUOUIU7.3.3三端集成稳压电源三端集成稳压电源的组成端集成稳压器内部由启动电路、基准电压、调整管、比较放大电路、保护电路、取样电路六大部分组成

常用的集成三端稳压器的外形及类型类型：W7800系列——稳定正电压

W7805输出+5VW7809输出+9VW7812输出+12VW7815输出+15VW7900系列——稳定负电压

W7905输出-5VW7909输出-9VW7912输出-12VW7915输出-15V1端:输入端2端:公共端3端:输出端1231.固定式三端集成稳压器1.基本使用方法+20V+15V注意：输入电压Ui一般应比输出电压端Uo高3V以上。三端固定式集成稳压器的使用

C1、C2的作用：防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的瞬态响应。2.输出正负电压3.输出电压可调由：可得：uuW78122R2C1COUUI∞-+1R1322.可调式三端集成稳压器可调式三端稳压器，其外形和管脚的编号与固定式三端稳压器相同，见图7.12，但管脚功能有区别：LM317为三端可调式正输出电压稳压器，其1脚为输入端，2脚为调整端，3脚为输出端；LM337为三端可调式负输出电压稳压器，其1脚为调整端，2脚为输入端，3脚为输出端。可调式三端集成稳压器基本应用电路

可调式三端集成稳压器典型应用LM337三端可调式负输进电压稳压器LM317三端可调式正输出电压稳压器本章小结（1）在电子系统中，经常需要将交流电网电压转换为稳定的直流电压，为此要用整流、滤波和稳压等环节实现。（2）整流电路是利用二极管的单向导电性将交流电转换成脉动直流电的。常用的整流电路有半波整流和桥式整流等。（3）为了抑制脉动直流电压中的纹波，需要在整流电路后接滤波电路，以获得平滑的直流电压。滤波电路主要有电容滤波和电感