模电第8讲整流稳压电源课件

8.2线性稳压电路8.3开关稳压电路第8讲直流稳压电源8.1单相整流滤波电路8.1

单相整流滤波电路8.1.2单相整流电路8.1.3滤波电路8.1.1直流稳压电源的组成8.1.1直流稳压电源的组成一、作用二、基本组成及各部分的作用Otu220V50HzOtu单向脉动电压Otu大小合适的交流电压Otu平滑的直流电压Otu稳定的输出直流电压交流电8.1.2单相整流电路一、单相半波整流电路利用二极管的单向导电性构成2.工作原理1.电路组成uO=u2iO=iD1=iD3=uO/RL输入正半周时：uO=u2iO=iD2=iD4=uO/RL输入负半周时：二、桥式整流电路

3.工作波形二、桥式整流电路续

提高整流效率，减小输出脉动。4.参数估算与整流二极管选择二、桥式整流电路续

5.桥式整流电路的简化画法+uoRL~6.整流桥~~二、桥式整流电路续

8.1.3

滤波电路一、电容滤波电路1.工作原理2.输出电压当RL=时：当RL

为有限值时：RC越大，滤波越好，

UO(AV)

越大。估算公式UO(AV)1.2U2一、电容滤波电路续3.元件参数选择选整流管应满足：IF(23)

ID(AV)选滤波电容应满足：耐压大于例8.1.1解：单相桥式整流电容滤波如图所示，交流电源频率f=50Hz，负载电阻RL=40，要求直流输出电压UO(AV)=20V，试求变压器二次电压有效值，并选择整流二极管及滤波电容。选二极管应满足：IF(23)

ID(AV)，且留有裕量。可选2CZ55C(IF=1A，URM=100V)或1A、100V的整流桥。(1)求变压器二次电压有效值(2)选择整流二极管例8.1.1解续：(3)选择滤波电容可选取

1000F、耐压50V的电解电容。L

C1RL~+u2C21.电感滤波RLL~+u2电容滤波适宜负载电流较小、负载电流基本不变的场合。

L越大，负载电阻越小，滤波效果越好。2.型滤波负载电流小时可用R代替L。二、其它形式的滤波电路

UO(AV)0.9U2适宜大电流、低电压负载。滤波效果好。*讨论答：正常。当负载开路时，滤波电容放电速度很慢，故输出电压比较平稳，纹波电压很小；接入负载电阻后，滤波电容放电加快，使输出电压波动增大，所以纹波电压较大。因此纹波电压大小的测量，应在额定负载下进行。测量直流稳压电源纹波电压时，发现接入负载和负载开路测得的纹波电压大小相差很多，这种现象是否正常？为什么？

8.1复习要点1.了解直流稳压电源的组成及各部分的作用。2.掌握单相整流电路的工作原理和分析方法。3.理解电容滤波电路的特点，掌握单相桥式整流电容滤波电路的分析估算。主要要求：单相桥式整流电容滤波电路的组成与分析估算。

重点：8.2.1稳压电路的主要技术指标8.2.2串联型稳压电路的工作原理8.2.3三端固定输出集成稳压器8.2线性稳压电路8.2.4

三端可调输出集成稳压器稳压电路概述稳压电路概述作用：在交流电源电压波动或负载变化时稳定输出直流电压。

类型：按调整管与负载的接法分并联型稳压电路串联型稳压电路按调整管的工作状态分线性稳压电路开关稳压电路线性集成稳压电路分三端固定输出三端可调输出8.2.1稳压电路的主要性能指标一、特性指标

二、质量指标

1.输入电压及其变化范围2.输出电压及其可调范围3.额定输出电流及过流保护电流1.稳压系数

Sr稳压系数、电压调整率、电流调整率、输出电阻、温度系数、纹波电压及纹波抑制比2.电压调整率SU或定义为：负载电流和温度不变，输入电压变化10%时输出电压的变化量。3.电流调整率SI当输入电压和温度不变，输出电流从0变化到最大时输出电压的相对变化量。4.输出电阻Ro或定义为：恒温且输入电压不变，负载电流变化10%时引起的输出电压变化量。二、质量指标

续

5.温度系数ST6.纹波电压及纹波抑制比Sinp纹波电压：叠加在直流输出电压上的交流电压，通常用有效值或峰值表示。其大小与负载电流有关，应在额定输出电流下测。纹波抑制比

Sinp：输入纹波电压峰-峰值与输出纹波电压峰-峰值之比的分贝值。二、质量指标

续

8+Uo+UIRLV1+UCE8.2.2串联型稳压电路的工作原理+UI取样电路调整管比较放大电路基准电压UZUF一、电路组成、各部分的作用和稳压工作原理

自动调节UCE

，使输出电压稳定。电路引入了深度负反馈，所以运放工作于放大状态。8+Uo+UIRLV1+UCE+UI取样电路调整管比较放大电路基准电压UZUF一、电路组成、各部分的作用和稳压工作原理

自动调节UCE

，使输出电压稳定。电路引入了深度负反馈，所以运放工作于放大状态。8.2.2串联型稳压电路的工作原理二、输出电压的计算8+Uo+UIR2RLR1R1UFUZR2RP运放输入端虚短8.2.3三端固定输出集成稳压器CW7800系列(正电源)CW7900系列(负电源)5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V一、型号及其性能输出电流：78L××/79L××—输出电流100mA78M××/79M××—输出电流500mA78××/79××—输出电流1.5A输出电压：例如：CW7812CW78M18CW79L05输出12V，最大电流1.5A输出18V，最大电流0.5A输出

5V，最大电流0.1A二、外形、管脚排列与符号塑料封装金属封装312CW7800312CW7900123塑料封装时的符号外形三、内部电路组成框图四、基本应用电路

C1抵消输入长接线的电感效应，防止自激。

C2、C3

改善负载的瞬态响应，消除高频噪声；消振。

V防止输入端短路时C3反向放电损坏稳压器。UI–Uo

2.5~3V

Uo=12V五、其它应用电路提高输出电压电路R1取值通常应保证：静态电流IQ为58mA特点：

UO>U

；当输入电压变化时，IQ也变化，因此稳压精度差。四、其它应用电路续输出正、负电压的电路+15V15V>17.5V~18V<17.5V~18V四、其它应用电路续恒流源电路金属封装电路中R取值应保证：*讨论试设计一个直流稳压电源：给定负载100，要求输出直流电压9V。8.2.4

三端可调输出集成稳压器一、典型产品CW117/217/317系列(正电源)CW137/237/337系列(负电源)工作温度CW117(137)—-55150CCW217(237)—-25150CCW317(337)—

0

125C基准电压1.25V输出电流L型—输出电流100mAM型—输出电流500mA未标L或M型—输出电流1.5A二、管脚排列与符号CW117231CW137123符号塑料封装三、内部结构与工作特点输入电流几乎全部流到输出端，流到公共端电流非常小；

静态电流均流至输出端，因此未引出接地端。当UI=2~40V时，均有U21=1.25V

电压调整端电流IREF=50A,非常小且很稳定，不受输入电压影响。四、基本应用V1

防止输入端短路时C4

放电损坏稳压器V2防止输出端短路时C2

通过调整端放电损坏稳压器注意：静态电流IQ(约可达10mA)从输出端流出，在RL

开路时需流过R1，因此为保证电路正常工作，必须正确选择阻值：

R1=

UREF/

IQ=1.25V/10mA=125可取标称值120。

若负载固定，R1也可取大些，但要保证I+IO10mA。U31=2~40VU21=1.25V

应用举例1由于UREF=1.25V,IREF

50A,故当R2=

02.2k

时，UO=

1.2524V应用举例2:0~30V连续可调电路UA=–1.25V当R2=0时，UO=0V;当R2=3k时，应用举例2*讨论实际使用集成稳压器时，应注意哪些问题？讨论小结（1）集成稳压器的型号及其引脚的排列，不能错。特别是输入端和输出端不能接反，否则接通电源后会损坏。（2）负载电阻不能过小，即负载电流必须小于器件额定电流。（3）管耗较大时，器件应加装适当的散热器。塑料封装管加散热器后最大功率为10W，金属封装管加散热器后最大功率为20W。（4）集成稳压器的输入、输出电压之差不能太小，一般要求该压差大于2.5~3V，否则会影响稳压性能，但压差过大会使稳压器功耗增大。（5）稳压器输出端接有大容量负载电容时，应在稳压器输入、输出端之间接保护二极管。（6）稳压器GND端不能开路,否则使UOUI,可能损坏负载电路。8.2复习要点1.理解稳压电路的主要技术指标。2.理解串联型稳压电路的组成、工作原理和分析计算；掌握三端集成稳压器的应用。主要要求：串联型稳压电路的组成和输出电压的估算；集成三端稳压器的型号与典型应用。重点：8.3.1开关稳压电路的特点及类型8.3.2开关稳压电路的工作原理*8.3.3集成开关稳压器及其应用实例8.3开关稳压电路8.3.1

开关稳压电路的特点及类型线性稳压电路的缺点：调整管管耗大电源效率低(一般不超过50%)开关稳压电路的优点：

效率高(80%90%)体积小、重量轻稳压范围宽对电网要求不高改进思路：使调整管开关工作截止(电流小)

饱和(管压降小)，减小管耗适用场合：输出电压调节范围小、输出电流变化