電工電子課程設(shè)計(jì)-直流穩(wěn)壓電源ppt課件

.,直流穩(wěn)壓電源,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),小功率直流穩(wěn)壓電源的組成,功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適的直流電壓,.,6.1整流電路,整流電路的作用:將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。,常見(jiàn)的整流電路：半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流等。,分析時(shí)可把二極管當(dāng)作理想元件處理：二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無(wú)窮大。,整流原理：利用二極管的單向?qū)щ娦?前一頁(yè),后一頁(yè),返回,.,6.1.1單相半波整流電路,2.工作原理,u正半周，VaVb，二極管D導(dǎo)通；,3、工作波形,前一頁(yè),后一頁(yè),u負(fù)半周，VaVb，二極管D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止。,3、工作波形,uD2uD4,前一頁(yè),后一頁(yè),1.電路結(jié)構(gòu),返回,.,3、工作波形,2、工作原理,6.1.2單相橋式整流電路,1、電路結(jié)構(gòu),u正半周，VaVb，二極管1、3導(dǎo)通，2、4截止。,u負(fù)半周，Vauc時(shí)，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載RL供電的同時(shí)也給電容充電，uc增加。,|u|uc時(shí)，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載RL供電的同時(shí)也給電容充電，uc增加。,|u|uc時(shí)，二極管截止，電容通過(guò)負(fù)載RL放電，uc按指數(shù)規(guī)律下降。,流過(guò)二極管的電流波形,二極管導(dǎo)通時(shí)間縮短，流過(guò)二極管的電流為脈沖電流,前一頁(yè),后一頁(yè),返回,.,4、電容濾波電路的特點(diǎn),(T:電源電壓的周期),(1)輸出電壓的波形與平均值Uo與放電時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān),RLC越大電容器放電越慢輸出電壓的平均值Uo越大，波形越平滑。,近似估算:Uo=1.2U(橋式、全波）Uo=1.0U（半波）,前一頁(yè),后一頁(yè),負(fù)載RL開(kāi)路時(shí)，UO=？,返回,.,（2)、輸出特性(外特性),有電容濾波,1.4U,結(jié)論,電容濾波電路適用于輸出電壓較高，負(fù)載電流較小且負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。,（3）流過(guò)二極管的瞬時(shí)電流很大,故選管時(shí)一般?。?前一頁(yè),后一頁(yè),RLC越大o越高，Io越大整流管導(dǎo)通時(shí)間越短iD的峰值電流越大。,返回,.,6.2.2電感濾波,電感濾波電路,1、電路結(jié)構(gòu):在整流電路與負(fù)載間串入一電感L就構(gòu)成了電感濾波電路。,前一頁(yè),后一頁(yè),返回,.,2、濾波原理:,對(duì)直流分量(f=0):XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上。對(duì)諧波分量:f越高,XL越大,電壓大部分降在L上。因此,在負(fù)載上得到比較平滑的直流電壓。,當(dāng)忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓約為：U0=0.9U,前一頁(yè),后一頁(yè),返回,.,3、電感濾波的特點(diǎn):,整流管導(dǎo)通角較大，峰值電流很小，輸出特性比較平坦，適用于低電壓大電流(RL較小)的場(chǎng)合。缺點(diǎn)是電感鐵芯笨重,體積大,易引起電磁干擾。,前一頁(yè),后一頁(yè),返回,.,舉例：,4,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,解：當(dāng)D2或D4斷開(kāi)后電路為單相半波整流電路。正半周時(shí)，D1和D3導(dǎo)通，負(fù)載中有電流過(guò)，兩端有電壓uo=u；負(fù)半周時(shí)，D1和D3截止，負(fù)載中無(wú)電流通過(guò)，兩端無(wú)電壓，u0=0。波形如圖所示。,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,如果D2或D4接反則正半周時(shí)，二極管D1、D4或D2、D3導(dǎo)通，電流經(jīng)D1、D4或D2、D3而造成電源短路，電流很大，因此變壓器及D1、D4或D2、D3將被燒壞。,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,如果D2或D4因擊穿燒壞而短路則正半周時(shí)，情況與D2或D4接反類似，電源及D1或D3也將因電流過(guò)大而燒壞。,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,6.3直流穩(wěn)壓電源,穩(wěn)壓電路（穩(wěn)壓器）是為電路或負(fù)載提供穩(wěn)定的輸出電壓的一種電子設(shè)備。它的輸出電壓大小基本上與電網(wǎng)電壓、負(fù)載及環(huán)境溫度的變化無(wú)關(guān)。理想的穩(wěn)壓器是輸出阻抗為零的恒壓源。實(shí)際上，它是內(nèi)阻很小的電壓源。其內(nèi)阻越小，穩(wěn)壓性能越好。穩(wěn)壓電路是整個(gè)電子系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，也可以是一個(gè)獨(dú)立的電子部件。,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,其中穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時(shí)有限，這里不做介紹。,6.3穩(wěn)壓電路,常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備),穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,線性穩(wěn)壓電路,開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,6.3.1穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,2.工作原理,Uo=UzIR=Io+Iz,RL(Io)IR,設(shè)UI一定，負(fù)載RL變化,限流調(diào)壓,Uo(Uz),IZ,1.電路,穩(wěn)壓電路,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,6.3.1穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,2.工作原理,1.電路,設(shè)負(fù)載RL一定，UI變化,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),3.參數(shù)的選擇,（1）UZ=Uo（2）Izmax（1.53）Iomax（3）UI=（23）Uo,（4）,為保證穩(wěn)壓管安全工作,為保證穩(wěn)壓管正常工作,適用于輸出電壓固定、輸出電流不大、且負(fù)載變動(dòng)不大的場(chǎng)合。,為保證穩(wěn)壓管正常工作,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,6.3.2集成穩(wěn)壓器,單片集成穩(wěn)壓器，具有體積小,可靠性高,使用靈活,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓器只有輸入，輸出和公共引出端,故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,1.分類,型號(hào)后XX兩位數(shù)字代表輸出電壓值,W78系列(輸出正電壓)、W79系列(輸出負(fù)電壓)。,輸出電壓額定值有:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,2.外形及引腳功能,塑料封裝,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,3.性能特點(diǎn)（7800、7900系列）,輸出電流超過(guò)1.5A（加散熱器）不需要外接元件內(nèi)部有過(guò)熱保護(hù)內(nèi)部有過(guò)流保護(hù)調(diào)整管設(shè)有安全工作區(qū)保護(hù)輸出電壓容差為4%,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,4.主要參數(shù),1)電壓調(diào)整率SU（穩(wěn)壓系數(shù)）反映當(dāng)負(fù)載電流和環(huán)境溫度不變時(shí)，電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)穩(wěn)壓電路的影響。,0.0050.02%,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,4.主要參數(shù),2)電流調(diào)整率SI反映當(dāng)輸入電壓和環(huán)境溫度不變時(shí)，輸出電流變化時(shí)輸出電壓保持穩(wěn)定的能力，即穩(wěn)壓電路的帶負(fù)載能力。,0.11.0%,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),3)最小輸入-輸出電壓差(UI-Uo)min,4)最大輸入電壓UImax,5)最大輸出電流Iomax,6)最大功耗PM,.,輸出為固定正電壓時(shí)的接法如圖所示。,1)輸出為固定電壓的電路,W7800系列穩(wěn)壓器基本接線圖,輸入與輸出端之間的電壓不得低于3V！,5.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用,0.11F,1F,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),用來(lái)抵消輸入端接線較長(zhǎng)時(shí)的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。即用以改善波形。,為在負(fù)載電流瞬間增減時(shí)，不致引起輸出電壓有較大的波動(dòng)。即用來(lái)改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。,.,UXX:為W78XX固定輸出電壓Uo=UXX+UZ,2)提高輸出電壓的電路,返回,前一頁(yè),后一頁(yè),.,同時(shí)輸出正、負(fù)電壓電路,3)同時(shí)輸出正、負(fù)電壓的電路,返回,前