电工电子技术课件 8- 直流稳压电源

8.3稳压电路第8章直流稳压电源8.1整流电路8.2滤波电路第八章直流稳压电源8.1整流电路8.1.1单相半波整流电路1．电路组成与工作原理如下图所示电路为单相半波整流电路。下左图中电路由电源变压器、整流二极管和负载电阻组成；右图为整流后二极管两端及负载端电流、电压波形。8.1整流电路2.参数计算(1)输出电压的平均值UO（3）二极管的正向平均电流ID(2)流过负载上RL上的电流平均值IO为第八章直流稳压电源注明：U2为变压器二次绕组端电压有效值8.1整流电路(4)二极管承受的最大反向电压URM3.二极管的选择选择二极管一般应根据整流电路中通过二极管的电流平均值ID和所承受的最高反向电压URM来选择，即必须满足条件单相半波整流电路结构简单，所用二极管少，但其缺点是转换效率低，输出电压的平均值小，脉动大。第八章直流稳压电源8.1整流电路8.1.2单相桥式整流电路1.电路组成及工作原理单相桥式整流电路由变压器和四个同型号的二极管组成，二极管接成电桥形式故称桥式整流，如图所示。第八章直流稳压电源在负载电阻上得到一个正弦半波电压，输出波形。显然，它是单方向全波脉动的直流波形。8.1整流电路第八章直流稳压电源2．参数计算(1)整流电压平均值UO

UO=2×0.45U2=0.9U

(2)负载电流平均值流过负载上的电流平均值为（3）二极管的正向平均电流(4)二极管承受的最大反向电压URM8.1整流电路第八章直流稳压电源8.2.1电容滤波电路电容滤波电路如下图所示，它在整流电路输出端与负载之间并联了一个大容量的电容。在工程实际应用中，当满足RLC≥（3～5）T/2时，可按下式估算带电容滤波器的桥式整流电路的输出直流电压UO=1.2U28.2滤波电路第八章直流稳压电源第八章直流稳压电源右图为滤波后电压波形图，电容滤波简单，滤波效果较好，缺点是外电路特性较差，负载电流不能过大，否则会影响滤波效果，所以电容滤波适用于负载变动不大、电流较小的场合。另外，由于输出直流电压较高，整流二极管截止时间长，导通角小，故整流二极管冲击电流较大，所以在选择管子时要注意选整流电流IF较大的二极管。电容滤波电路8.2滤波电路第八章直流稳压电源8.2.2电感滤波电路电感滤波电路如图所示，电感L起着阻止负载电流变化使之趋于平缓的作用。在电路中，当负载电流io增加时，自感电动势将阻碍电流增加，同时把一部分能量存储于线圈的磁场中；当电流减小时，反电动势将阻止电流的减小，同时把存储的能量释放出来，从而使输出电压和电流的脉动成分减少，达到滤波的目的。8.2滤波电路第八章直流稳压电源8.2.3复式滤波电路复式滤波电路是将电容滤波与电感滤波组合，可进一步减少脉动成分，提高滤波效果。常用的有LC滤波器、π型LC滤波器、π型RC滤波器等。1．LC滤波器图a所示的LC滤波器是在经电感滤波的基础上又接了一级电容滤波，这样的双重滤波，使得输出的电压更加平缓。2．π型滤波器图b所示的π型LC滤波器是在电容滤波的基础上又接了一级LC滤波。图c所示π型RC滤波器是在电容滤波的基础上又接了一级RC滤波.8.2滤波电路图a图b图c第八章直流稳压电源

稳压二极管稳压电路是最简单的直流稳压电路，电路由稳压二极管VDZ和限流电阻R组成，稳压二极管在电路中应为反向连接，它与负载电阻RL并联后，再与限流电阻串联。稳压管稳压电路，由于VDZ与RL并联，所以也称并联型稳压电路。8.3稳压电路8.3.1稳压管稳压电路1.电路组成第八章直流稳压电源8.3稳压电路2稳压电路的工作原理（1）负载电流变化RL↓→UO↓→IZ↓→IR↓→UR↓→UO↑。（2）交流电源电压波动u↑→UO↑→IZ↑→IR↑→UR↑→UO↓硅稳压管的伏安特性曲线。由此可见，硅稳压管电路利用稳压管的稳压特性可以使输出电压保持稳定。电阻R在稳压电路中起到了限流和调节的双重作用。这种稳压电路的优点是元件少，电路简单，常用于小型电子设备和局部电路中。第八章直流稳压电源8.3.2串联稳压电路1．电路组成串联型晶体管稳压电路如图所示，它由取样环节、基准电压环节、比较放大环节及调整环节四部分组成。基准电压环节由稳压管Uz和限流电阻R2组成。它提供稳定的基准电压Uz，使VT2的发射极电位固定不变。8.3稳压电路第八章直流稳压电源晶体管VT2和电阻R1组成的直流放大电路构成比较放大环节。调整环节由工作在线性放大区的功率管VT1组成。它的基极电流Ib1受比较放大电路输出信号的控制，Ib1的变化将使其VT1管的压降UCE1作相应的变化，从而使输出电压UO接近变化前的数值。由于调整管VT1和负载RL是串联的，所以这种电路被称为串联型晶体管稳压电路。8.3稳压电路8.3.2串联稳压电路第八章直流稳压电源2．工作原理当输入电压U1或负载电阻RL增大引起输出电压UO增加时，取样电压相应增加同理，当U1或RL减小而使输出电压UO降低时，调整过程相反，最后仍使UO近似不变。从上述调整过程可看出，该电路实质上是通过电压串联负反馈来稳定输出电压的。8.3稳压电路8.3.2串联稳压电路第八章直流稳压电源8.3稳压电路8.3.2串联稳压电路3.输出电压的调节范围改变电位器RP滑动端的位置，输出电压UO可以在一定范围内变化。其输出电压的调节范围确定如下第八章直流稳压电源8.3稳压电路8.3.3集成稳压电路集成稳压器的种类很多。按工作方式可分为线性串联型和开关串联型；按输出电压方式可分为固定式和可调式；按输出电压的正负极性可分为正稳压器和负稳压器；按引出端于的个数可分为三端和多端稳压器。下面主要介绍三端集成稳压电源。第八章直流稳压电源8.3稳压电路所谓三端是指电压输入、电压输出和公共接地三端。三端集成稳压器分为固定输出和可调输出两种不同的类型。固定式三端集成稳压器可分为W7800正稳压和W7900负稳压两个系列。W7800系列的型号有7802、7808、7812、7815、7818和7824，型号的最后两位数字表示输出电压值。其额定电流以78(79)后面的字母来区分。L表示0.1A，M表示0.5A，无字母表示1.5A。如CW7805表示稳定电压为5V、额定输出电流为1.5A。8.3.3集成稳压电路第八章直流稳压电源8.3稳压电路1．固定式三端稳压器(1)输出国定电压时的电路1）输出正电压；采用W78××集成稳压器组成输出正电压的电路，如图8-12所示。图中的电容器C2和C2用来减少输入和输出电压的脉动．并改善负载的瞬态响应。2）输出负电压：采用W79××集成稳压器，按图8-13接线，即可得到负的输出电压。8.3.3集成稳压电路图8-12图8-13第八章直流稳压电源8.3稳压电路8.3.3集成稳压电路2．三端可调集成稳压器