模電23(直流穩(wěn)壓電源)

1、 10.1 小功率整流濾波電路小功率整流濾波電路 10.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路 10.0 引言引言引言引言直流穩(wěn)壓電源的作用直流穩(wěn)壓電源的作用 將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，為放大電路提供直流工將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，為放大電路提供直流工作電源。作電源。組成組成各部分功能各部分功能變壓器：變壓器：整流：整流：濾波：濾波：穩(wěn)壓：穩(wěn)壓：降壓降壓濾除脈動濾除脈動交流變脈動直流交流變脈動直流進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力10.1 小功率整流濾波電路小功率整流濾波電路10.1.1 單相橋式整流電路單相橋式整流電路10.1.2

2、濾波濾波電路電路1. 工作原理工作原理10.1.1 單相橋式整流電路單相橋式整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦岳枚O管的單向?qū)щ娦?）二極管的理想模型）二極管的理想模型2）二極管的方向）二極管的方向1. 工作原理工作原理10.1.1 單相橋式整流電路單相橋式整流電路定性分析定性分析vL，iL，iD，vD10.1.1 單相橋式整流電路單相橋式整流電路3. 紋波系數(shù)紋波系數(shù)ttVV dsin2120L2. VL和和ILLLLRVI 483. 0L2L22r VVVK222V 29 . 0 V L29 . 0RV 4. 二極管平均整流電流二極管平均整流電流D3D1II D4D2II L2L45. 02

3、1RVI 5. 二極管最大反向電壓二極管最大反向電壓2RM 2VV 幾種濾波電路幾種濾波電路10.1.2 濾波濾波電路電路（a）電容濾波電路）電容濾波電路（b）電感電容濾波電路（倒）電感電容濾波電路（倒L形）形）（c） 形濾波電路形濾波電路10.1.2 濾波濾波電路電路電容濾波電路電容濾波電路10.1.2 濾波濾波電路電路電容濾波的特點電容濾波的特點A. 二極管的導(dǎo)電角二極管的導(dǎo)電角 ，流過二極管的瞬時電流流過二極管的瞬時電流很大。很大。B. 負載直流平均電壓負載直流平均電壓 VL 升高升高 d = RLC 越大，越大， VL 越高越高C. 直流電壓直流電壓 VL 隨負載電流隨負載電流 增加（

4、增加（RL減?。┒鴾p少減?。┒鴾p少當當 d （3 5） 時，時，2TVL = ( 1.1 1.2 )V210.1.2 濾波濾波電路電路VL 隨負載電流的變化隨負載電流的變化10.1.2 濾波濾波電路電路電感濾波電路電感濾波電路 10.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路10.2.1 穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理10.2.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器10.2.4 三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用輸出電壓輸出電壓10.2.1 穩(wěn)壓電源質(zhì)量指標穩(wěn)壓電源質(zhì)量指標) , , (OIOTIVfV 輸出電壓變化量輸

5、出電壓變化量TSIRVKVTV OoIO 輸入調(diào)整因數(shù)輸入調(diào)整因數(shù)00IOO TIVVVK電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率00IOOO %100/ TIVVVVS穩(wěn)壓系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)00IIOOO / TIVVVV 輸出電阻輸出電阻00OOoI TVIVR溫度系數(shù)溫度系數(shù)00OI TVTTVS1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2. 工作原理工作原理輸入電壓波動輸入電壓波動負載電流變化負載電流變化輸出電輸出電壓變化壓變化 OV)(REFF不不變變VV BV OV電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋所以

6、輸出電壓所以輸出電壓)1(21REFORRVV 滿足深度負反饋，根據(jù)滿足深度負反饋，根據(jù)虛短虛短和和虛斷虛斷有有(+)(+)(+)(+)212OFRRRVVREFFVV 調(diào)整管調(diào)整管T的作用的作用：擴大穩(wěn)壓電路的輸出電流擴大穩(wěn)壓電路的輸出電流IL （1）設(shè)變壓器二次電壓的有效值）設(shè)變壓器二次電壓的有效值V220 V，求，求VI？；？；（2）當）當VZ16 V，VBE0.7 V，電位器，電位器RP箭頭在中間位置，不接負載電阻箭頭在中間位置，不接負載電阻RL時，試計算時，試計算A、B、C、D、E點的電位和點的電位和VCE3的值；的值；（3）計算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍；）計算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍；（4）當

7、）當VO12 V、RL150，R2510時，計算調(diào)整管時，計算調(diào)整管T3的功耗的功耗PC3。例例10.2.1（1）設(shè)變壓器二次電壓的有效值）設(shè)變壓器二次電壓的有效值V220 V，求，求VI？；？；例例解：解：VI（1.11.2）V2取取 VI1.2V2則則 VI1.2V21.220V24V T1、R1和和DZ2為啟動電路為啟動電路 （2）當）當VZ16 V，VBE0.7 V，電位器，電位器RP箭頭在中間位置，不接負載箭頭在中間位置，不接負載電阻電阻RL時，試計算時，試計算A、B、C、D、E點的電位和點的電位和VCE3的值；的值；例例解：解：VAVI 24 V)21(P44P31ZRRRRRV

8、VEVO2VBE12 V1.4 V13.4VVCE3VAVO24 V12 V12 VVCVDVZ16 V12 VVBVO)1(21REFRRV R2R1VREF（3）計算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。）計算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。例例解：解：R2R1VREFVO)1(21REFRRV )21(P44P31ZRRRRRV )(P44P31ZOminRRRRRVV = 9V)(44P31ZOmaxRRRRVV = 18V（4）當）當VO12 V、RL150，R2510時，計算調(diào)整管時，計算調(diào)整管T3的功耗的功耗PC3。例例解：解：mA80A08. 0150V12LOL RVI所以所以IC3ILIR3IR2 10

9、5mAmA3 .13900V124p3O3 RRRVIRmA7 .115106VV122Z1O2 RVVIRPC3VCE3IC3 （VA- -VO）IC3 1.26W10.3.4 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器外形和方框圖：外形和方框圖：固定式三端集成穩(wěn)壓器（固定式三端集成穩(wěn)壓器（78，79）可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（LM317，LM337）正電壓正電壓輸出輸出正電壓正電壓輸出輸出負電壓負電壓輸出輸出負電壓負電壓輸出輸出1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理（正電壓（正電壓 78L ）恒流源恒流源基準電壓電路基準電壓電路調(diào)整電路調(diào)整

10、電路比較放大比較放大減流保護減流保護過熱保護過熱保護啟動電路啟動電路取取樣樣電電路路1. 輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器*2. 可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（正電壓（正電壓LM317、負電壓、負電壓LM337 ）)1(12REFORRVV VREF的典型值為的典型值為1.2V 或或1.25V輸入輸出電位差為輸入輸出電位差為340Vadj1II *由由虛短虛短，VREF = VR1恒流源恒流源：提高基準電壓的：提高基準電壓的穩(wěn)定性，不受穩(wěn)定性，不受VI影響。影響。1. 固定式應(yīng)用舉例固定式應(yīng)用舉例(1)典型接法：典型接法：正常工作時，正常工作時，VI Vo=

11、23V；電容電容C1 、 C2頻率補償，頻率補償，用以防止高頻自激振蕩和抑制高頻干用以防止高頻自激振蕩和抑制高頻干擾；擾； C3為電解電容，為電解電容，減少由輸入端引入的低頻干擾。減少由輸入端引入的低頻干擾。D保護二極管，保護二極管，當輸入端短路時，給當輸入端短路時，給C3提供放電通路，防提供放電通路，防止止C3電壓加至調(diào)整管，使電壓加至調(diào)整管，使e結(jié)擊穿而損壞。結(jié)擊穿而損壞。三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用*(2) 擴大輸出電流的穩(wěn)壓電路擴大輸出電流的穩(wěn)壓電路T：調(diào)整管，電流放大：調(diào)整管，電流放大D：用于消除：用于消除VBE對輸對輸出電壓的影響；出電壓的影響；則有，則有，（V23是穩(wěn)

12、壓器的輸出電壓）是穩(wěn)壓器的輸出電壓）IomaxILmaxILmax=（1+）（）（ IomaxIR ）負載電流的最大值負載電流的最大值23V=D23BEoVVVV+=V23*(1)典型電路典型電路)1(12REFORRVV 2. 可調(diào)式應(yīng)用舉例可調(diào)式應(yīng)用舉例*VREF=V23V23調(diào)整電阻調(diào)整電阻R1、R2需外接。需外接。(2)輸出正、負電壓可調(diào)電路輸出正、負電壓可調(diào)電路*)1(12REFORRVV VREFVREF正值正值負值負值 解：解：1接接4，2接接6，5接接7、9，3接接8、11、13，10接接12。如解。如解圖所示。圖所示。 例例1：電路如圖所示。合理連線，構(gòu)成：電路如圖所示。合理連線，構(gòu)成5V的直流電源。的直流電源。* （1）說明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準）說明電路的整流電路、濾波電路、調(diào)整管、基準電壓電路、比較放大電路、采樣電路等部分各由哪些元件電壓電路、比較放大電路、采樣電路等部分各由哪些元件組成。組成。 （2）標出集成運放的同相輸入端和反相輸入端。）標出集成運放的同相輸入端和反相輸入端。寫出輸出電壓的表達式寫出輸出電壓的表達式 例例2：直流穩(wěn)壓電源如圖所示。：直流穩(wěn)壓電源如圖所示。 解：（解：（1）整流電路：）整流電路：D1D4；濾波電路：；濾波