現(xiàn)代電子線路06直流穩(wěn)壓電源PPT課件

1、2022-2-17第六章 No.1第六章：直流穩(wěn)壓電源本章內(nèi)容：6.1整流濾波電路6.2穩(wěn)壓電路2022-2-17第六章 No.26.1整流濾波電路整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩(wěn)穩(wěn) 壓壓 電電 路路u1Uou2u3u4RL直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)u1 ：市電。220V，50Hz（中國(guó)）；110V，60Hz（美國(guó)）。電源變壓器：將電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。濾波電路：將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路：清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響，保持輸出直流電壓Uo的穩(wěn)定。整流電路：將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。2022-2-17第六章 No.3一、單相橋式整流電路

2、uoD4D2D1D3RLu1u2iL利用二極管單向?qū)щ娦裕棺儔浩鞔渭?jí)電壓在RL上產(chǎn)生單向電流，實(shí)現(xiàn)電壓的單向化。12u2正半周：D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止。電流通路為：1D1RLD32u2負(fù)半周：D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止。電流通路為：2D2RLD41RL上的電流均為從上到下（單向化）2022-2-17第六章 No.4iL簡(jiǎn)化畫(huà)法工作波形u2uott2uoRLu1u22022-2-17第六章 No.5將uo展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)：)6cos7544cos5342cos3142(2 tttUumo直流分量：2229 . 0222UUUUmotUtUumsin2sin222振幅有效值定義脈動(dòng)系

3、數(shù)%6732234直流分量最低次諧波的振幅S整流二極管的選擇：最大正向電流LLoFRURUII2245. 029 . 021最高反向峰值電壓22UURM2022-2-17第六章 No.6二、電源濾波電路1、濾波電路結(jié)構(gòu)電容濾波型濾波型濾波（多用于小電流負(fù)載）（多用于小電流負(fù)載）（對(duì)負(fù)載電流適應(yīng)性較強(qiáng)，用于大電流負(fù)載時(shí)可不接電容）C+CL+C2RC1+2022-2-17第六章 No.72、電容濾波電路t22VD4D2D1D3uo0tiD0ioiDio、工作原理、未接負(fù)載時(shí)，（S斷開(kāi)）整流橋?qū)充電，22Uuo輸出電壓恒定、接入負(fù)載后，（S閉合）電容通過(guò)負(fù)載RL放電，電壓下降，同時(shí)u2電壓上升，當(dāng)

4、u2uC時(shí)，整流橋?qū)?，向電容充電，同時(shí)提供負(fù)載電流。隨著u2的下降，當(dāng)u2uC時(shí)，整流橋截止，電容又開(kāi)始放電。D1D3導(dǎo)通D2D4導(dǎo)通uoRLioSCu1u2+2022-2-17第六章 No.8、特點(diǎn)、整流二極管導(dǎo)通角23IRL。、負(fù)載平均電壓Uo升高，紋波減小。RLC越大，電容放電越緩慢，負(fù)載電壓中的紋波成分越小，脈動(dòng)系數(shù)越小，平均電壓越高。為得到平滑的輸出，一般取2)53(TCRLT為電源周期2022-2-17第六章 No.9、濾波效果與負(fù)載電流的關(guān)系隨著負(fù)載電流Io的增加，輸出電壓Uo減小，脈動(dòng)系數(shù)S增加。t22U0UoRLC=RLC大RLC小Uo與RLC的關(guān)系Uo與Io的關(guān)系若滿足2

5、)53(TCRL時(shí)，22 . 1 UUo22U0UoIo29 . 0 URLC減小S與Io的關(guān)系0SIoRLC減小0.672022-2-17第六章 No.106.2穩(wěn)壓電路一、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路1、工作原理并聯(lián)型穩(wěn)壓電路。DZ為穩(wěn)壓管，R為限流電阻，若流過(guò)DZ的電流在穩(wěn)定電流范圍（IZminIZmax）內(nèi)，可使Uo基本恒定。Cu1u2RUIDZIRUoRLIOIZ穩(wěn)壓電路+2022-2-17第六章 No.11當(dāng)UI變化、負(fù)載不變時(shí)：UIUOIZ、 IOI RUO=UI-IR當(dāng)UI不變、負(fù)載變化時(shí)：RLIZI 幾乎不變UO基本不變IOCu1u2RUIDZIRUoRLIOIZ+2022-2-17第六章

6、 No.122、電路參數(shù)、穩(wěn)壓電路指標(biāo)、輸出電壓與輸出電流ZoUU （不可調(diào)）ZmaxZminOIII、穩(wěn)壓系數(shù)與輸出電阻交流等效電路oiZoiLZLZiioorUURrUURrRRrUUUUS/穩(wěn)壓系數(shù)RUIrZUoRLRoZZorRrR/rZ越小，穩(wěn)壓性能越好；R越大，對(duì)UI波動(dòng)的抑制越好。2022-2-17第六章 No.13、元件參數(shù)選擇已知Uo、負(fù)載電流范圍（IRminIRmax）、電網(wǎng)電壓（u1）波動(dòng)（如10%）、確定UIoIUU)32(經(jīng)驗(yàn)公式、選擇穩(wěn)壓管oZUU OminOmaxZminZmaxIIIIOmaxZmaxII)32(查穩(wěn)壓管型號(hào)參數(shù)表（手冊(cè)）確定穩(wěn)壓管型號(hào)Cu1u2

7、RUIDZUoRLIO+2022-2-17第六章 No.142022-2-17第六章 No.15、選擇限流電阻ROmaxZminZIminmaxIIUUR當(dāng)u1最低、IR最大時(shí)，IZ最小，可確定R的最大值OminZmaxZImaxminIIUUR當(dāng)u1最高、IR最小時(shí)，IZ最大，可確定R的最小值則R的取值范圍是：OminZmaxZImaxOmaxZminZIminIIUURIIUU穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出電壓固定且不可調(diào)，帶負(fù)載能力差，適用于負(fù)載變化不大、電壓穩(wěn)定性能不高的場(chǎng)合。2022-2-17第六章 No.16二、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1、工作原理uoRLu1調(diào)整電路放大電路取樣電路基準(zhǔn)電路串

8、聯(lián)型穩(wěn)壓電源由取樣電路、基準(zhǔn)電壓電路、放大電路和調(diào)整電路四部分組成，另外，為使電路安全工作，通常還需設(shè)置保護(hù)電路。、方框圖2022-2-17第六章 No.17各部分功能：調(diào)整電路：根據(jù)放大電路的輸出變化調(diào)節(jié)輸出電壓的值?；鶞?zhǔn)電路：為放大電路提供固定的參考電壓（基準(zhǔn)電壓）；取樣電路：按比例將輸出電壓的一部分反饋到放大電路的輸入端， 構(gòu)成負(fù)反饋，穩(wěn)定輸出電壓；放大電路：將取樣電路的反饋信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較放大，并 控制調(diào)整電路的狀態(tài)；2022-2-17第六章 No.18、原理電路基準(zhǔn)電路：R、DZ構(gòu)成穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路提供基準(zhǔn)電壓UZ。調(diào)整電路放大電路取樣電路UoRLU1R2R3DZR1RTA202

9、2-2-17第六章 No.19、工作原理若由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電阻的變化等原因使輸出電壓Uo升高，則穩(wěn)壓的過(guò)程為：UoUUBUo(UiUCE)平衡時(shí)，ZopUURRRRR3213ZpoURRRRRU3321UBEIBICUCEUoRLUiR2R3DZR1RTAUUBRpIBIC2022-2-17第六章 No.20、輸出電壓的可調(diào)范圍ZOminURRRRRU32321電位器R2置于最上端時(shí)（RPR2），輸出電壓最?。篫OmaxURRRRU3321電位器R2置于最下端時(shí)（RP0），輸出電壓最大：2、電路參數(shù)2022-2-17第六章 No.21、調(diào)整管的選擇調(diào)整管提供負(fù)載電流，管壓降UCE=UI-

10、Uo，管耗較大，為大功率管，選擇時(shí)主要考慮極限參數(shù)、集電極最大允許電流ICMOmaxOmaxRCMIIII1、c-e間反向擊穿電壓U(BR)CEO、集電極最大允許耗散功率PCMOminImaxCEOBRUUU)()(OminImaxLmaxCMUUIP2022-2-17第六章 No.223、穩(wěn)壓電路的保護(hù)電路*保護(hù)電路過(guò)流保護(hù)短路保護(hù)調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)芯片過(guò)熱保護(hù)、限流型過(guò)流保護(hù)電路UiRoT1UoT2接放大電路保護(hù)電路保護(hù)電路由T2和Ro構(gòu)成，選擇合適的Ro，使輸出電流未超過(guò)額定值時(shí)，IoRo0.7V，T2截止。2022-2-17第六章 No.23當(dāng)輸出電流超過(guò)額定值時(shí)，Ro兩端的電壓降大

11、于T2發(fā)射結(jié)開(kāi)啟電壓，T2導(dǎo)通，T2集電極從T1基極電流分流，限制調(diào)整管的發(fā)射極電流。UiRoT1UoT2接放大電路UoIo0Io限流型保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但保護(hù)電路起作用后調(diào)整管仍有較大的工作電流，功耗較大，故不適用于大功率電路。輸出特性2022-2-17第六章 No.24、截流型過(guò)流保護(hù)電路Io0輸出特性UoUiRoT1UoT2接放大電路R1R2Io保護(hù)電路ABoooAURIUABURRRU212則oooooBBEUURIRRRUUU)(2122未過(guò)流時(shí)，T2截止。過(guò)流時(shí)，T2導(dǎo)通，T1基極電流分流，使UA、Uo下降，而Uo下降幅度大于UB下降的幅度，這進(jìn)一步使UBE2增大，從而分得更多的T

12、1基極電流，這個(gè)正反饋過(guò)程將使輸出電流減小到較小數(shù)值。2022-2-17第六章 No.25+u220V50HzCuiuoT1T2T3T4DZ1DZ2UZ2UZ1RZ2RZ1R1RWR2C1C2F100F100RLC3F5UB2R3R4R5R6R7UE4UB4UC4Io+-+Rd4、實(shí)用串聯(lián)型穩(wěn)壓電源*變壓整流濾波調(diào)整截流保護(hù)基準(zhǔn)比較放大取樣2022-2-17第六章 No.26三、集成穩(wěn)壓電路（三端穩(wěn)壓器）固定式穩(wěn)壓電路可調(diào)式穩(wěn)壓電路7800系列：輸出正電壓，如7805，指輸出電壓為5V；7900系列：輸出負(fù)電壓，如7905，指輸出電壓為5V。117/217/317系列：輸出可調(diào)的正電壓；137/237/337系列：輸出可調(diào)的負(fù)電壓。2022-2-17第六章 No.27+_W7805UI+_Uo132CI0.11FCo1F+10V+5V7800系列：1231端：輸入端2端：公共端3端：輸出端典型應(yīng)用電路2022-2-17第六章 No.28+_W7905UI+_Uo2