模拟电子技术之直流电源课件

第10章直流电源10.1

直流电源的组成10.2

单相整流电路10.3

滤波电路10.6

串联型稳压电路10.7

集成稳压器本章主要内容10.5硅稳压管稳压电路10.4倍压整流电路（自学）10.1直流电源的组成改变电压值，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：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。10.2单相整流电路0ωtuo0

ωtuDωt0io=iD单相半波整流电路RL2U22U22U2io=iD

=

RLu2uo=u2

uD=0io=iD

=0uo=0uD=u2u2负半周内：u2正半周内：0ωtu2π2π3π2U2sinωt2U2优点:

结构简单，所用元件少；缺点：输出波形脉动大；直流成分比较低；变压器利用率低；变压器电流含有直流成分，容易饱和。只能用在输出电流较小，要求不高的场合。RL2U22U22U20ωtu2π2π3π2U2sinωt2U20ωtuo0

ωtuDωt0io=iD单相桥式整流电路VD1++--u1u2RL+-iouoVD4VD3VD2桥式整流电路++--u1u2RL+-uo++--u1u2RL+-uoVD1VD3VD4VD20uoωtiD1/iD2

ωtioωt0ωtωt000iD3/iD4uD1VD1++--u1u2RL+-iouoVD4VD3VD2ωt0u2π2π3π2U2RL2U2RL2U2RL2U22U22U2u2正半周内，

VD1、VD2

导电，VD3、VD4

截止；u2

负半周时，VD3、VD4导电，VD1、VD2截止。-++-整流电路的主要参数输出直流电压UO(AV)脉动系数Sωt0uoπ2π3π2U2以单相桥式整流电路为例二极管正向平均电流ID(AV)二极管最大反向峰值电压URmax10.3滤波电路滤波电路的结构特点:交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压RLLRLC电容滤波电路RLVD1u2++--u1+-iouoVD4VD3VD2CiC+工作原理ωt0u2π2π3π4π5πuO=uC0ωtVD1++--u1u2RL+-iouoVD4VD3VD2CiC+t1充电放电没有电容时的输出波形RL未接入时充电结束RL接入（且RLC较大）时ωt0u2π2π3π4π5π0ωtt1u2上升，u2大于电容上的电压uc，u2对电容充电u2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=RLCuo=uC0ωt2U2RLC

=∞RLC大RLC小T为电网交流电压的周期。UO(AV)≈1.2U2此时时间常数

=RLC适用于小电流负载电感滤波电路RLVD1++--u1u2+-uoVD4VD3VD2AL适用于大电流负载复式滤波电路

LC

滤波电路+-u2RL+-uoC+AL适用于各种场合

LC-∏形滤波电路+-u2RL+-uoC2+ALC1+适用于小电流负载RL+-uo+-u2u′oRC2C1++RC–П形滤波电路适用于小电流负载10.5硅稳压管稳压电路主要指标整流滤波电路输出电压不稳定的主要原因：·负载变化；·电网电压波动。内阻Ro稳压系数Sr电路组成和工作原理稳压原理：UI

不变，RL

减小RLILURUOIZIR=IL+IZ基本不变

RL不变，

UI升高UIUOIZURUO=UI-

UR基本不变UOUO内阻和稳压系数的估算内阻Ro稳压系数Sr当rZ

<<RL，rZ

<<R时，限流电阻的选择当电网电压最高和负载电流最小时，IZ的值最大，此时IZ不应超过允许的最大值，即或：当电网电压最低和负载电流最大时，IZ的值最小，此时IZ不应低于其允许的最小值，即或：IRRUI+-RLILUO+-IZVDZ10.6

串联型稳压电路+-u2RC+RLiLUo+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R"2UI+-VT采样电路放大电路基准电压调整管工作原理+-u2RC+RLiLUo+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R"2UI+-VT输出电压的调节范围RRLUo+-UFVDZ+-AR1R2R3R'2R"2UI+-VTUZ由于U+=U-

，UF=UZ，≤Uo≤调整管的选择集电极最大允许电流ICM集电极和发射极之间的最大允许电压U(BR)CEO集电极最大允许耗散功率PCM稳压电路的输入直流电压变压器副边电压≥稳压电路的过载保护

R4很小，约为1。UOILO正常稳压区限流保护限流型保护电路稳压电路正常工作时，IL不超过额定值，电流在R4上的压降很小，VT2截止，保护电路不起作用。

IL超过某一临界值后，R4上压降增大，使VT2导通，将调整管VT1的基极电流分流掉一部分，于是限制了VT1中电流的增长，保护了调整管。截流型保护电路检测电阻和保护三极管辅助电源和分压电阻UO和分压电阻正常工作时，电阻R4上的压降较低，此时UR6+UR4<UR8VT2的UBE2<0，VT2截止。过载时，VT2导通，引起正反馈过程：IC2IB1UOUE2

UBE2IC2使VT2饱和，输出电压下降到1V左右。负载故障排除后，由于IL减小，引起正反馈过程：UR4

UB2IC2IB1

UOIC2使稳压电路的输出电压很快恢复到原来的数值。UE2UBE210.7

集成稳压器三端集成稳压器的组成UI+-Uo+-调整管启动电路基准电源放大电路保护电路采样电路输入端输出端固定式稳压电路：W7800、W7900。可调式稳压电路：W117、W217、W317。三端集成稳压器的主要参数三端集成稳压器的输出电压值通常可分为七个等级±5V、±6V、±9V、±12V、±15V、±18V、±24V输出电流有三个等级：1.5A（W7800和W7900系列）

0.5A（W78M00和W79M00系列）

0.1A（W78L00和W79L00系列）W78XX系列——稳定正电压W79XX系列

——稳定负电压

W7805，输出+5V；最大输出电流为1.5A；W78M09，输出+9V；最大输出电流为0.5A；

W78L12，输出+12V；最大输出电流为0.1A。W7800系列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7805780678097812781578187824输出电压UOV56912151824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/C1.01.01.21.51.82.4三端集成稳压器的封装形式和引脚三端集成稳压器的应用1—输入端3—公共端2—输出端78xx1—

公共端3—输入端2—输出端79xxW7800INOUTGND123W7900INOUTGND123INGNDOUTINGNDOUT21321321312312312W7900W79M00W79L00231232332132132W7800W78M00W78L00塑料封装金属封装封装形式引脚系列W7800、W7900系列三端集成稳压器的引脚三端集成稳压器应用电路应至少比UO高2V++--uIu2UIC+2000μFVDRLUoCIW7800Co120.33μF0.1μF3CI改善纹波电压Co改善负载瞬态响应保护内部调整管基本应用电路扩大输出电流10µFRLUICI+W7800C4VD120.33µF0.1µF3VTC2+R200Ω+-+-C325µF+-Uo补偿三极管的发射结电压，使输出电压等于三端集成稳压器的输出电压。

C2用于滤掉VD两端的脉动电压，以减小输出电压的脉动成分。10µFRLUICI+W7800C4VD120.33µF0.1µF3VTC2+R200Ω+-+-C325µF+