模块41直流稳压电源基本特性的测试课件

模块4.1直流稳压电源基本特性的测试项目4直流稳压电源的设计与制作读一读——稳压电源的种类

DC-DC稳压电源输入：DC输出：DC用途：直流供电路的电路举例：手机、BP机、邮电系统读一读——稳压电源的种类

AC-DC稳压电源输入：AC输出：DC用途：需要大功率供电的DC电路举例：电视、电脑、功放读一读——稳压电源的种类

DC-AC稳压电源输入：DC输出：AC用途：需要AC供电的设备举例：汽车上的彩电供电读一读——稳压电源的种类

AC-AC稳压电源输入：AC输出：AC用途：解决输入AC不稳举例：UPS（不间断电源）读一读——直流稳压电源的基本组成直流稳压电源的作用将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。直流稳压电源的组成变压器：降压整流：交流变脉动直流滤波：滤除脉动稳压：进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力Ⅰ整流、滤波电路分析电源变压器: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。整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo直流稳压电源的组成和功能C型变压器R型变压器

读一读——电源变压器的基本特性变压器的实物示意图和符号初级次级实物图电路符号变压器的工作原理

变压器不变换功率读一读——电源变压器的基本特性整流二极管读一读——半波整流电路负半周工作情况正半周工作情况1.半波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:一、单相整流电路u2uLuDt2340IL

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：（3）流过二极管的平均电流：uD20tURMID

=ILURM=22u（4）二极管承受的最高反向电压：IL

读一读——半波整流电路整流二极管选择最大整流电流最大反向工作电压读一读——半波整流电路2.桥式整流电路（1）组成：由四个二极管组成桥路u2正半周时:D1

、D3导通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL-+u2负半周时：D2、D4

导通，D1

、D3截止u2uL4.简化画法+uoRLio~+u25.整流桥把四只二极管封装在一起称为整流桥~~整流桥输出电压平均值：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/2u2uL（3）主要参数：二极管承受的最大反向电压：URM=22u读一读——全波整流电路u2ωt0ωtuL0整流二极管选择最大整流电流最大反向工作电压读一读——全波整流电路1.电容滤波二、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。（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u2tiDtuc=uL一般取：(T:电源电压的周期)读一读——电容滤波电路u2ωt0ωtuL0读一读——电容滤波电路中电容C和负载电阻RL变化对输出电压的作用

RLC越大，电容放电速度越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高

RL越小输出电压越小电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合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3.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[例7.1]

单相桥式电容滤波整流，交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=40，要求直流输出电压UO=20V，选择整流二极管及滤波电容。[解]1.选二极管电流平均值：承受最高反压：选二极管应满足：IF(23)ID可选：2CZ55C(IF=1A，URM=100V)或1A、100V整流桥2.选滤波电容可选：

1000F，耐压50V的电解电容。做一做项目：电容滤波电路的仿真测试项目编号：MNF7-4任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告（格式要求见附录A）。测试设备与软件：计算机1台，Multisim2001或其他同类软件1套。测试电路：如图所示。做一做——电容滤波电路的仿真测试①按图画仿真电路。②观察电容滤波电路的输出电压波形，并记录（画在坐标纸上）。③观察该电路输出电压波形，并记录：输出电压直流分量为

V，纹波分量峰-峰值（用AC输入端测量）为

mV。测试程序：④观察该电路输出电压波形并记录：输出电压纹波

（已消失/仍存在），但滤波后的纹波要比滤波前

（大得多/小得多）。⑤观察该电路输出电压波形并记录：滤波后输出电压的直流分量

（大于/等于/小于）滤波前输出电压的直流分量。做一做——电容滤波电路的仿真测试测试程序：做一做项目：电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的仿真测试项目编号：MNF7-5任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告（格式要求见附录A）。测试设备与软件：计算机1台，Multisim2001或其他同类软件1套。测试电路：如图所示。做一做——电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的仿真测试①按图画仿真电路。②按下表所列C的容量改变电容，（RL=100Ω）并记录仿真结果。C=500FC=1000FC=2000F直流分量/V纹波（有效值）/mV测试程序：③按下表所列RL的阻值改变负载电阻（C=1000μF），并记录仿真结果。RL=50RL=100RL=200直流分量/V纹波（有效值）/mV结果表明，电容C越大，输出电压纹波

（越大，越小）；负载电阻RL越大，输出电压纹波

（越大，越小）。

做一做——电容C和负载电阻RL变化对输出电压作用的仿真测试测试程序：读一读——稳压二极管图形符号稳压特性IU0△I△U稳压二极管的动态电阻可见rZ越小说明稳压二极管的稳压性能越好做一做项目：稳压管稳压电路的仿真测试项目编号：MNF7-7任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告（格式要求见附录A）。测试设备与软件：计算机1台，Multisim2001或其他同类软件1套。测试电路：如图所示。读一读——简单稳压电路IZ,min＜IZ＜IZ,max

IU0IZ,minIZ,max工作原理：读一读——串联反馈式稳压电路UO↑UF↑UB↓Ue

↓UO↓工作原理：做一做项目：串联式稳压电路的仿真测试

项目编号：MNF7-8

任务要求：按测试程序要求完成所有测试内容，并撰写测试报告（格式要求见附录A）。

测试设备与软件：计算机1台，Multisim2001或其他同类软件1套。

测试电路：如图所示。串联式稳压电路做一做——串联式稳压电路的仿真测试测试程序：做一做——串联式稳压电路的仿真测试测试程序：做一做——串联式稳压电路的仿真测试测试程序：

CW78、79系列外型、封装形式和管脚排列读一读——三端集成稳压电路将线性串联稳压电源和各种保护电路集成在一起就得到了集成稳压器三个外引线：输入端、输出端和公共端集成稳压器符号三端固定正输出集成稳压器，国标型号为CW78--/CW78M--/CW78L--三端固定负输出集成稳压器，国标型号为CW79--/CW79M--/CW79L--三端可调正输出集成稳压器，国标型号为

CW117--/CW117M--/CW117L--CW217--/CW217M--/CW217L--CW317--/CW317M--/CW317L--三端可调负输出集成稳压器，国标型号为

CW137--/CW137M--/CW137L--CW237--/CW237M--CW237L--CW337--/CW337M--/CW337L--三端低压差集成稳压器大电流三端集成稳压器读一读——三端集成稳压电路读一读——三端集成稳压电路78××GNDinout固定输出形式为使电路能正常工作，对各元器件有如下要求：（1）输入端电压Ui

应比输出端电压至少大2.5～3V；（2）电容器C1，一般取0.1～1uF。其作用是抵消长接线时的电感效应，防止自激振荡，抑制电源则的高频脉冲干扰；（3）输出端电容C2、C3，可改善负载的瞬态响应，具有消除高频噪音及振荡的作用；（4）V为保护二极管，用来防止在输入端短路时大电容C3通过稳压器放电而损坏器。

CW7800系列的基本应用电路读一读——基本应用电路读一读——提高输出电压的电路优点：改变R2与R1比值的大小，就可改变输出电压的大小缺点：若输入电压发生变化，IQ也要变化，将影响稳压器的精度读一读——输出正负电压的电路三端可调稳压器基本应