第18章直流稳压电源.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,退 出,下一页,上一页,章目录,总目录,制作群,主 页,第18章 直流稳压电源,18.2 滤波器,18.3 直流稳压电源,18.1 整流电路,教学内容,了解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算；了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理；了解集成稳压电源的应用。,教学要求,重点,单相整流电路、滤波电路和稳压管稳压电路的工作原理，串联型直流稳压电源的基本组成和工作原理，集成稳压器的应用。,难点,串联型直流稳压电源的基本组成和工作原理。,学时数,讲课3学时，习题1学时。,半导体直流电源的原理方框图,u,1,u,2,u,3,负,载,u,O,整流,变压,滤波,稳压,交流,电源,u,I,u,I,t,O,u,1,t,O,u,2,t,O,u,3,t,O,u,O,t,O,整流变压器：,将交流电源电压变换为符合整流需要的电压；,整流电路：,将交流电压变换为单向脉动电压；,滤波器：,减小整流电压的脉动程度，以适合负载的需要；,稳压环节：,在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。,18.1,整流电路,电路结构,18.1.1,单相半波整流电路,+,-,-,+,+,+,-,R,L,D,Tr,u,O,-,u,a,b,i,O,工作原理,在,u,的,正半周，,V,a,V,b,，,设变压器二次侧电压为,二极管,D,导通，,u,o,=,u,；,在,u,的,负半周，,V,a,V,b,，,u,O,u,O,O,i,O,O,工作波形,18.1 整流电路,工作原理,电路结构,二极管,D,2,、,D,4,导通，,D,1,、,D,3,截止，,u,o,=-u,。,+,-,+,-,+,-,在,u,的,负半周，,V,a,u,C,时，二极管导通，,电源一方面供电给负载，同时对电容器充电，,u,O,=,u,C,。,u,u,C,时，二极管截止，电容器对负载,R,L,放电，,u,C,按指数规律下降，,u,O,=,u,C,。,工作波形,18.2 滤波器,u,O,=u,C,O,u,O,O,未接电容器,D,导通,D,导通,D,截止,D,截止,+,+,-,R,L,D,Tr,u,O,-,u,a,b,C,+,D,截止,D,导通,D,导通,D,截止,t,=0,时接入电容器,电容滤波电路的特点,(,T,是,电源交流电压的周期),输出电压的脉动程度与输出电压的平均值,U,O,及电容器的放电时间常数(,=,R,L,C,)有关。,R,L,C,越大,为了得到比较平直的输出电压，一般要求,脉动就小,电容器放电越缓慢,18.2 滤波器,输出电压的平均值,U,O,越大,18.2 滤波器,电流冲击,u,O,=u,C,O,D,截止,D,导通,D,导通,D,截止,t,=0,时接入电容器,i,D,O,D,导通,外特性曲线,U,O,O,I,O,电容,滤波,1.4,U,0.45,U,无电容滤波,有电容滤波的外特性较差，即带负载能力差。,通常取：,U,o,=,U,（,半波）,U,o,=1.2,U,（,全波）,由于在二极管导通期间,i,D,的平均值近似等于负载电流的平均值，而二极管的导通角小于 ，因此,i,D,的峰值必然较大，产生电流冲击，容易使管子损坏。,例：,有一单相桥式电容滤波整流电路，已知交流电源频率,f,=50Hz,，负载电阻,R,L,=200,，要求直流输出电压,U,O,=30V,，选择整流二极管及滤波电容器。,流过整流二极管的电流,解：,变压器二次侧电压的有效值,18.2 滤波器,选择整流二极管,+,-,+,+,-,选择滤波电容器,可选用,C,=250,F，耐压为50V的极性电容器。,可以选用二极管2CZ52B，,其最大整流电流为,0.1A,，反向工作峰值电压为,50V,。,整流二极管所承受的最高反向电压,取,则,18.2 滤波器,18.2.2,电感电容滤波器（,LC,滤波器）,由于通过电感线圈的电流发生变化时，线圈中要产生自感电动势阻碍电流的变化，因而使负载电流和负载电压的脉动大为减小。频率越高，电感越大，滤波效果越好。,18.2 滤波器,+,-,+,+,-,适用于电流较大、要求输出电压脉动很小的场合，用于高频时更为合适。,18.2.3,形,滤波器,形,LC,滤波器,它的滤波效果比,LC,滤波器更好，输出电压的脉动更小，但整流二极管的冲击电流较大。,18.2 滤波器,+,-,+,+,-,+,18.2 滤波器,形,RC,滤波器,主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小的场合。,+,-,+,+,-,+,18.3,直流稳压电源,18.3.1,稳压二极管稳压电路,工作原理：,U,O,=U,Z,I,R,=I,O,+I,Z,U,O,=U,I,U,R,+,-,+,-,+,+,-,+,-,设负载,R,L,一定，,U,I,变化,U,I,U,O,I,Z,I,R,U,O,设,U,I,一定，负载,R,L,变化,R,L,(,I,O,),I,R,U,O,I,Z,U,O,I,R,18.3.2,恒压源,由稳压二极管稳压电路和运算放大器组成的恒压源。,输出电压可调，并引入电压负反馈使输出电压更为稳定。,18.3 直流稳压电源,-,+,+,+,-,R,R,1,D,Z,R,2,R,L,U,O,R,F,+,-,U,Z,+U,I,反相输入恒压源,-,+,+,+,-,R,R,1,D,Z,R,2,R,L,U,O,R,F,+,-,U,Z,+U,I,同相输入恒压源,电路结构,调整环节：,T,组成，调整输出电压,U,O,的大小。,比较放大电路：,A,组成，,U,F,与,U,Z,比较后放大。,基准电压环节：,R,3,、D,Z,组成，,U,Z,为基准电压。,18.3.3,串联型稳压电路,18.3 直流稳压电源,取样电路：,R,1,、,R,2,组成，取样电压为,+,-,-,+,+,U,Z,R,3,R,L,+,+,-,-,R,2,U,F,+,-,U,O,U,I,I,O,R,1,D,Z,+,-,U,B,+,-,U,CE,T,A,U,O,串联电压负反馈,稳压原理,18.3 直流稳压电源,U,F,U,B,I,C,U,CE,U,O,输出电压及调压范围,+,-,-,+,+,U,Z,R,3,R,L,+,+,-,-,R,2,U,F,+,-,U,O,U,I,I,O,R,1,D,Z,+,-,U,B,+,-,U,CE,T,A,W7800,系列及,W7900,系列特点,W7800,系列（输出正电压）,5V、8V、12V、15V、18V、24V,等。,W7900,系列（输出负电压）,参数与,W7800,基本相同。,18.3.4,集成稳压电源,18.3 直流稳压电源,单片集成稳压电源具有体积小、可靠性高、使用灵活、价格低廉等优点。,三端集成稳压器：只有输入端、输出端和公共端三个引出端。,18.3 直流稳压电源,W7800,系列稳压器,接线图,W7800,+,-,C,i,C,o,U,I,+,-,U,O,1,2,3,塑料封装,1,2,3,三端集成稳压器的应用电路,提高输出电压的电路,U,：为,W78,稳压器的固定输出电压，为,U,O,=U,+U,Z,W78,+,-,C,i,C,o,U,I,+,-,U,O,1,2,3,+,-,U,+,U,Z,-,D,Z,R,扩大,输出电流的电路,电阻,R,的阻值要使功率管只能在输出电流较大时才导通。,18.3 直流稳压电源,W78,+,-,C,i,C,o,U,I,+,-,U,O,1,2,3,R,L,R,I,O,I,1,I,C,I,3,I,2,I,R,I,B,T,本章作业,P172 18.1.4（单相桥式整流电路）,P174 18.2.3（带电容桥式整流电路）,18.2.4（形RC滤波器）,P176 18.3.4（串联型稳压电路）,