模拟电路分析：10.第11章-直流稳压电源.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,第,11,章 直流稳压源电路,11.1,直流电源的组成,11.2,整流电路,11.3,滤波电路,11.4,稳压电路,11.1,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。,直流电源是能量转换电路，将220,V（,或380,V）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：,(1),允许电网电压波动10，,(2),负载有一定的变化范围。,11.2,整流电路,研究的问题：,1.电路的工作原理：二极管工作状态、波形分析。,2.输出电压和输出电流的平均值：输出为脉动的直流电压。,3.整流二极管的选择：二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压。,一、单相半波电路,1.工作原理,u,2,的正半周，,D,导通，,AD,R,L,B。,u,2,的负半周，,D,截止。,2.输出平均电压,U,O（AV）,和,平均电流,I,L（AV）,的估算,已知变压器副边电压有效值为,U,2,11.2,整流电路,3.二极管的选择,二极管承受的最大反向电压,二极管正向平均电流,11.2,整流电路,2,R,L,2,F,2,1,.,1,45,.,0,1,.,1,%,10,U,U,R,U,I,满足,，二极管的极限参数应,围为,考虑到电网电压波动范,电路结构简单，但输出电压平均值低，脉动大，变压器利用率低。,二、单相桥式,全波,整流电路,u,2,的正半周,AD,1,R,L,D,3,B,u,2,的负半周,B D,2,R,L,D,4,A,集成的桥式整流电路称为整流桥堆。,11.2,整流电路,二极管的选择,二、单相桥式,全波,整流电路,11.2,整流电路,输出电压平均值高，脉动小，变压器利用率高。,11.3,滤波电路,1.工作原理,C,越大，,R,L,越大，,放电,将越大，曲线越平滑，脉动越小。,一、,电容滤波电路,充电,放电,放电,=,R,L,C,是否越大越好？,充电,=,r,d,C,2,.,二极管的导通角,导通角,小到一定程度，难于选择二极管！,T/2,一、,电容滤波电路,R,L,C,过大，造成导通角过小，使二极管导通时要承受较大的冲击电流。,二极管的极限参数,I,F,I,F,无电容,3.电容的选择及,U,O（AV）,的估算,4.优缺点,简单易行，,U,O（AV）,高，,C,足够大时,交流分量较小；不适于大电流负载。,T/2,一、,电容滤波电路,考虑到冲击电流及电容体积问题：,二、电感滤波电路,电感对直流分量的电抗为线圈电阻，对交流分量的感抗为,L,。,当回路电流减小时，感生电动势的方向阻止电流的减小，从而增大二极管的导通角。,电感滤波电路适用于大负载的场合。,11.3,滤波电路,1.输出电压：在负载按要求变化时应保持稳定。,2.输出电流,3.,输出功率,4.,稳压系数：表明电网电压波动时电路的稳压性能。,在负载电流不变时，输出电压相对变化量与输入电压变化量之比。,5.,输出电阻：表明负载电流变化时电路的稳压性能。,在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。,6.,纹波电压：输出电压中的交流分量，通常会用纹波系数表示。,一、稳压电路的主要指标,11.4,稳压电路,稳定电压,U,Z,：,稳压管的击穿电压。,稳定电流,I,Z,：,使稳压管工作在稳压状态的最小电流。,最大耗散功率,P,ZM,：,允许的最大功率，,P,ZM,=,I,ZM,U,Z,。,动态电阻,r,z,：,工作在稳压状态时，,r,z,U,/,I,。,11.4,稳压电路,1.,稳压管的伏安特性和主要参数,二、线性稳压电路,2,、稳压管稳压电路,稳压原理：,11.4,稳压电路,3,、主要指标,输出电压,U,O,U,Z,输出电流,I,Lmax,I,Lmin,I,ZM,I,Z,稳压系数,输出电阻,4,、特点,简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定，输出电流变化范围较小的场合。,11.4,稳压电路,交流等效电路,r,z,I,Lmax,I,Lmin,（,3,）,限流电阻,R,的选择,：,保证稳压管既稳压又不损坏。,1,）电网电压最低且负载电流最大时，稳压管的电流最小。,2,）电网电压最高且负载电流最小时，稳压管的电流最大。,例题：,已知输出电压为6,V，,负载电流为030,mA,。,试选择稳压管、限流电阻、滤波电容、整流二极管、变压器副边电压有效值。,依次选择稳压管、,U,I,、,R,、,C,、,U,2,、,二极管,1.输出电压、负载电流,稳压管,2.输出电压,U,I,（,U,I,（23）,U,Z,）,3.,输出电压、负载电流、稳压管电流、,U,I,R,4.,U,I,、,R,滤波电路的等效负载电阻,C,，,R,L,=,R+r,DZ,/R,L,5.,U,I,U,2,6.,U,2,、,R,中电流,整流二极管,串联型稳压电源,为了使稳压管稳压电路输出大电流，需要加晶体管放大。,稳压原理,：电路引入,电压负反馈,，稳定输出电压。,不管什么原因引起的输出电压的变化，都将通过晶体管,T,的管压降的调节使输出电压稳定，故称晶体管为调整管。,若要提高电路的稳压性能，则应加深电路的负反馈，即提高放大电路的放大倍数。,一、基本调整管稳压电路,二、具有放大环节的串联型稳压电路,1.稳压原理：某种原因使,U,O,U,N,U,B,U,O,同相比例运算电路,2.输出电压的调节范围,调整管,采样电阻,3.主要组成部分及其作用,调整管、基准电压、采样电阻、比较放大,集成线性稳压器（三端稳压器）,输出电压：5,V、6V、9V、12V、15V、18V、24V,输出电流：1.5,A（W7800）、0.5A（W78M00）、0.1A（W78L00）,2.基本应用,抵消长线电感效应，消除自激振荡,消除高频噪声,使,C,O,不通过稳压器放电,一、固定输出,W7800,系列,1,.,简介,说明：输入,U,I,取值范围需查阅芯片的相关参数。如,7805,，,8V,U,I,18V,二、基准电压源,三端稳压器,W117,基准电压源电路,典型应用电路,基准电压源电路,输出电压：,Uo,=1.25V,2.,典型引用电路,输出电压,:,输出电压,:,条件：,重 点,1,、二极管桥式整流电路；,2,、电容滤波电路；,3,、稳压管稳压电路。,第,11,章 结束,