第3部分电源电路设计

第3部分电源电路设计第一页，共25页。一.组成及各部分功能电源变压器: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uR。滤波电路:将脉动直流电压uR转变为较平滑的直流电压uF。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出直流电压U0的稳定。第二页，共25页。一.组成及各部分功能单相电源变压器线圈铁芯第三页，共25页。二、全波整流电路原理：变压器副边中心抽头，感应出两个相等的电压u2当u2正半周时，D1导通，D2截止。当u2负周时，D2通，D1截止。u2uouD1t2340uD2单相全波整流电压波形第四页，共25页。uo20t()ò=pwp

01tduUoo=()òpwp

01tdsinwt22UIo=Uo/RL=0.9U2/RL

=p229.02UU=2输出电压平均值输出电流平均值第五页，共25页。三、桥式整流电路u1u2TD3D2D1D4RLuo1.组成：由四个二极管组成桥路第六页，共25页。整流桥实物照片第七页，共25页。+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周时电流通路D1、D4导通，D2、D3截止2.工作原理第八页，共25页。-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2负半周时电流通路D2、D3导通，D1、D4截止第九页，共25页。单相桥式整流电路输出电压平均值单相桥式全波整流电路输出电流平均值3、主要参数

uo20t第十页，共25页。单相桥式全波整流电路二极管上承受的最高反向电压：单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流：（选购时：二极管额定电流2ID)（选购时：最大反向电压2URM)第十一页，共25页。滤波的基本概念:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路就是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,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，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。这一过程称为滤波。RLC四、滤波电路第十二页，共25页。一般取(T为电源电压的周期)近似估算:

U0=1.2U2(2)流过二极管瞬时电流很大RLC越大U0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。一般选管时，取1、电容滤波电路的特点(1)输出电压U0与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大。RLC第十三页，共25页。

如:RL愈小(Io越大),Uo下降多,S增大。(3)输出特性(外特性):1.4U20.9U2Uo0Io电阻负载有电容滤波电阻负载无电容滤波结论：电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小且负载变动不大的场合。第十四页，共25页。2、LC-型滤波电路结构LC-

型滤波电路特点滤波效果比LC滤波器更好，但整流二极管中的冲击电流较大。电感线圈体积大而笨重、成本高。第十五页，共25页。3、RC-型滤波电路结构RC-型滤波电路特点R愈大，C2愈大，滤波效果愈好。但R太大，将使直流压降增加。主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。第十六页，共25页。1、集成稳压电源简介三端集成稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，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。五、稳压电路第十七页，共25页。三端集成稳压器实物照片第十八页，共25页。三端集成稳压器管脚排列78系列－输出正电压79系列－输出负电压7805＋5V7806＋6V7808＋8V7809＋9V7810＋10V7812＋12V7815＋15V7818＋18V7824＋24V……7905－5V7906－6V7908－8V7909－9V7910－10V7912－12V7915－15V7918－18V7924－24V……输入输出公共端输入输出公共端第十九页，共25页。（1）输出为固定正电压的电路2、应用电路注意：输入与输出端之间的电压差不得低于3V！第二十页，共25页。（2）输出正、负电压的电路第二十一页，共25页。UXX:为78XX固定输出电压

，则

Uo=UXX+UZ（3）提高输出电压的电路第二十二页，共25页