第18章_直流穩(wěn)壓電源PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第18章章_直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源2整流電路整流電路是把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動(dòng)的電壓。常見的小功率整流電路，有單相半波、單向橋式（全波）、三相橋式整流等。是把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動(dòng)的電壓。常見的小功率整流電路，有單相半波、單向橋式（全波）、三相橋式整流等。18.1 整流電路整流電路u2u3u2u3 半波整流半波整流 全波整流全波整流第1頁(yè)/共27頁(yè)3二極管導(dǎo)通，即二極管導(dǎo)通，即 uo=uiiLuuiaTbDRLuoaTbDRLuoiL=0二極管截止二極管截止,輸出電輸出電流流為為0。 uo=0為分析簡(jiǎn)單起見，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無(wú)窮大為分

2、析簡(jiǎn)單起見，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無(wú)窮大uuiui 0+-+ui0 0 時(shí)時(shí)D D1 1,D,D3 3導(dǎo)通導(dǎo)通D D2 2,D,D4 4截止截止電流通路電流通路: :由由a a經(jīng)經(jīng)D D1 1R RL LD D3 3b bui0 0 時(shí)時(shí)D D2 2,D,D4 4導(dǎo)通導(dǎo)通D D1 1,D,D3 3截止截止電流通路電流通路: :由由b b經(jīng)經(jīng)D D2 2R RL LD D4 4a a輸出是脈動(dòng)的直流電壓！輸出是脈動(dòng)的直流電壓！uit橋式整流電路輸出波形及二極管上電壓波形橋式整流電路輸出波形及二極管上電壓波形tuouiD4D2D1D3RLu0ab第7頁(yè)/共

3、27頁(yè)9負(fù)載電壓 U0的平均值:2012 20.92ooUUu dtU負(fù)載上的平均電流:0.9oLUIR10.452DoLUIIR2RMUU每個(gè)二極管只有半周導(dǎo)通。流過每只整流二極管的平均電流 ID 是負(fù)載平均電流的一半: 二極管截止時(shí)兩端承受的最大反向電壓：uo(io )2U第8頁(yè)/共27頁(yè)10幾種常見的硅整流橋幾種常見的硅整流橋+ A C -+- + - u2uL+ 第9頁(yè)/共27頁(yè)1118.2 濾波器濾波器濾波原理:交流電壓經(jīng)整流電路整流后輸出的是脈動(dòng)直流，其中既有直流成分又有交流成份。濾波電路利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性, 將電容與負(fù)載RL并聯(lián)(或?qū)㈦?/p>

4、感與負(fù)載RL串聯(lián))，濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達(dá)到平滑輸出電壓波形的目的。第10頁(yè)/共27頁(yè)12iCRLuouuiuCCiRL D 2 ui2U 2 無(wú)電無(wú)電容容D D導(dǎo)通D D截止D D導(dǎo)通uo1. 電容濾波電容濾波第11頁(yè)/共27頁(yè)13iCRLuouuiuCCiRL D 2 ui2U 2 無(wú)電無(wú)電容容D D導(dǎo)通D D截止D D導(dǎo)通uo2U 2 有電有電容容D D導(dǎo)通D D截止D D導(dǎo)通uoMMN當(dāng)輸入電壓ui為正時(shí)，D導(dǎo)通，電容C 充電，當(dāng)輸入達(dá)到最大值時(shí)，電容C兩端電壓uC也達(dá)到最大。此刻后，輸入按正弦波減小，電容C 通過負(fù)載RL放電，電壓降低，當(dāng)輸入ui降低到u

5、i uC 時(shí)，電容再次充電，重復(fù)上述過程1. 電容濾波電容濾波第12頁(yè)/共27頁(yè)14電容濾波電路的特點(diǎn)電容濾波電路的特點(diǎn)RLC 愈大，曲線愈平緩，放電越慢，一般取愈大，曲線愈平緩，放電越慢，一般取 RLC =(3-5) T/2影響放電曲線的因素有？影響放電曲線的因素有？ 電壓電壓U一定情況下，負(fù)載一定情況下，負(fù)載RL 、電容電容C越大，放電時(shí)間越大，放電時(shí)間t 越長(zhǎng)，越長(zhǎng)，即即RLC 的積越大，放電越慢的積越大，放電越慢2UMMNttRLC較大C：電容容量電容容量RL：負(fù)載的大小負(fù)載的大小(9)0.oUU無(wú)濾波電路1.2oUU（全波電路）()oUU半波電路第13頁(yè)/共27頁(yè)15+4123LD+

6、Du4-R220V32DD1u21uL2. 電感濾波電路電感濾波電路電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu): 在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感在橋式整流電路與負(fù)載間串入一電感L。交流分量交流分量: f 越高，越高，XL 越大越大,交流電壓大部分降在電感上交流電壓大部分降在電感上, 因此，因此，在輸出端得到比較平滑的直流電壓。在輸出端得到比較平滑的直流電壓。直流分量直流分量: XL=0 相當(dāng)于短路相當(dāng)于短路,直流電壓大部分降在直流電壓大部分降在RL上上特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸出電壓比較平坦，適用于低電壓大電流輸出電壓比較平坦，適用于低電壓大電流(RL較較小小)的場(chǎng)合。缺點(diǎn)是電感鐵芯笨重，體積大，的場(chǎng)合。缺點(diǎn)是電感鐵芯笨重，體積

7、大，易引起電磁干擾易引起電磁干擾第14頁(yè)/共27頁(yè)163. 其它濾波電路其它濾波電路 為進(jìn)一步改善濾波特性，采取多級(jí)濾波。為進(jìn)一步改善濾波特性，采取多級(jí)濾波。LC濾波電路濾波電路+ou+-LCu-i+適用于大電流輸、電壓脈動(dòng)很小的場(chǎng)合，多用于高頻電路ou+-LCu-i+CLC 型濾波電路型濾波電路該濾波電路對(duì)整流二極管的電流沖擊比較大第15頁(yè)/共27頁(yè)1718.3 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源交流交流電壓電壓脈動(dòng)脈動(dòng)直流電壓直流電壓整流整流濾波濾波有波紋的有波紋的直流電壓直流電壓穩(wěn)壓穩(wěn)壓直流直流電壓電壓18.3.1 18.3.1 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理: :利用穩(wěn)壓管的反向擊

8、穿特性利用穩(wěn)壓管的反向擊穿特性iuUZIUIzminIzmax第16頁(yè)/共27頁(yè)18ZL+=IIIRiZO=UUUU(1)(1)當(dāng)輸入電壓變化時(shí)當(dāng)輸入電壓變化時(shí): :UoIRU iUiUZIZIURUo+UDziLRz-oU-+RUIZILI+ UR -穩(wěn)壓過程！穩(wěn)壓過程！:(2)(2)當(dāng)負(fù)載電壓變化時(shí)：當(dāng)負(fù)載電壓變化時(shí)：UoIZIURUo穩(wěn)壓管的選擇：穩(wěn)壓管的選擇： UZ = Uo ； Ui = (2-3) UZ； IZM =(1.5-5) IOM 第17頁(yè)/共27頁(yè)192R1RiUouLRZUfR反相輸入反相輸入ZiUu11()()ffoiZRRuuURR 2R1RiUouLRZUfR同相

9、輸入同相輸入ZiUu11(1)(1)ffoiZRRuuURR由穩(wěn)壓管電路和運(yùn)放組成的恒壓源18.3.2 恒恒壓源壓源第18頁(yè)/共27頁(yè)20UITR2RLUo AV+-R1UZUCE+-+ -+-1R1RNuPu1212NFOZRRuuUURRBU112()(1)BUZFZRUA UUURR+-穩(wěn)壓過程：穩(wěn)壓過程：UouFUBICUCEUoOICEBBEUUUUUICT為調(diào)整管為調(diào)整管18.3.3 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路第19頁(yè)/共27頁(yè)2118.3.4 集成穩(wěn)壓電源集成穩(wěn)壓電源簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展,現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應(yīng)現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有

10、體積小用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小,可靠性高可靠性高,使使用靈活用靈活,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓電源價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端只有輸入，輸出和公共引出端,故稱之為三端集成故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器。本節(jié)主要介紹常用的本節(jié)主要介紹常用的W7800系列系列W7900系列系列三三端集成穩(wěn)壓器，其內(nèi)部也是串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電端集成穩(wěn)壓器，其內(nèi)部也是串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路。路。該組件的外形如下圖，穩(wěn)壓器的硅片封裝在普該組件的外形如下圖，穩(wěn)壓器的硅片封裝在普通功率管的外殼內(nèi)，電路內(nèi)部附有短路和過熱保通功率管的外殼內(nèi)，電路內(nèi)部附有短路和過熱保護(hù)環(huán)節(jié)。護(hù)環(huán)節(jié)。第

11、20頁(yè)/共27頁(yè)221端端: 輸入端輸入端2端端:輸出端輸出端3端端:公共端公共端W78XX系列穩(wěn)壓器系列穩(wěn)壓器 (輸出正電壓輸出正電壓)1231端端: 公共端公共端2端端:輸出端輸出端3端端:輸入端輸入端123W79XX系列穩(wěn)壓器系列穩(wěn)壓器 (輸出負(fù)電壓輸出負(fù)電壓)輸出電壓額定電壓值有輸出電壓額定電壓值有: 5V、9V、12V 、18V、 24V等等 。第21頁(yè)/共27頁(yè)23 輸出為正壓時(shí)的固定接法輸出為正壓時(shí)的固定接法注意：注意：輸入與輸出端之間的電壓不得低于輸入與輸出端之間的電壓不得低于3V！+_W7800系列穩(wěn)壓器系列穩(wěn)壓器 基本接線圖基本接線圖CoW78XXCIUI+_Uo1320.

12、11 F1FCI可以抵消輸入端較長(zhǎng)接線時(shí)產(chǎn)生的電感可以抵消輸入端較長(zhǎng)接線時(shí)產(chǎn)生的電感 效應(yīng)，防止產(chǎn)效應(yīng)，防止產(chǎn) 生自激震蕩生自激震蕩Co輸在瞬時(shí)增減負(fù)載電流時(shí)，不至于引起輸在瞬時(shí)增減負(fù)載電流時(shí)，不至于引起 輸出電壓有較大的波動(dòng)輸出電壓有較大的波動(dòng)第22頁(yè)/共27頁(yè)24W7815CI15V123+ _CI12COCO3 輸出為正負(fù)電壓時(shí)的接法輸出為正負(fù)電壓時(shí)的接法220vW7915CC24v24v+1000uF1000uF15V第23頁(yè)/共27頁(yè)25COW78XXCIUI+_+_UO123UXXUZRDZUXX : 為為W78XX固定輸出電固定輸出電壓壓 UO = UXX + UZ+_+_提高輸出電壓電路提高輸