功率放大電路 (2)2

1、功率放大電路第1頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一功率電子電路是一種以向負載提供功率為主要目的的電子電路。功率電子電路大致有兩種類型：一種是將輸入信號加以放大，使負載獲得所需的信號功率；另一種是進行交、直流電能的變換，向負載提供直流功率或交流功率。 第2頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一9.1 低頻功率放大電路低頻功率放大電路概述1.甲類放大晶體管在輸入信號的整個周期內都處于放大狀態(tài)的放大方式稱為甲類放大。2.乙類放大晶體管只在輸入信號的半個周期內處于放大狀態(tài)，另半個周期處于截止狀態(tài)的放大方式稱為乙類放大。第3頁，共46頁，2022年，5月20日

2、，14點39分，星期一圖9.1.1 甲類放大 圖9.1.2 乙類放大 第4頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一3.甲乙類放大晶體管在輸入信號的半個多周期內處于放大狀態(tài)，剩下時間處于截止狀態(tài)，即處于甲類放大和乙類放大之間的放大方式稱為甲乙類放大。乙類放大效率高，但只有半個周期的信號得到放大，輸出波形嚴重失真。為了解決這一矛盾，可以用兩個晶體管輪流工作于正、負半周的方法來解決，這就是下面要介紹的互補對稱放大電路。第5頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一乙類放大互補對稱放大電路由于NPN管和PNP管的導電方向相反，因而可以用一只NPN管負責前半周期的放大，

3、而用一只PNP管負責后半周期的放大。 第6頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.1.3 乙類放大互補對稱放大電路第7頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一甲乙類放大互補對稱放大電路集成功率放大器集成功率放大器已有多種不同型號，它是由多級放大電路組成，輸入級一般都采用差分放大電路，中間級為共射放大電路，輸出級為互補對稱放大電路。第8頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.1.4 乙類放大互補對稱電路的波形 第9頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.1.5 甲乙類放大互補對稱放大電路 第10頁，共46頁

4、，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.1.6 D2002型集成電路外形 第11頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.1.7 D2002組成的低頻功放電路 第12頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一9.2直流穩(wěn)壓電源整流電路1.單相橋式整流電路將交流電能轉換成直流電能的過程稱為整流，完成這一轉換的電路稱為整流電路第13頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.1 單相橋式整流電路第14頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.2 整流橋第15頁，共46頁，2022年，5月20日，14

5、點39分，星期一濾波器1.電容濾波器(C濾波器)第16頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.3 接有電容濾波器的單相橋式整流電路 2.電感電容濾波器(LC濾波器）第17頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.4 電感電容濾波電路 第18頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一9.2.3 直流穩(wěn)壓電源經(jīng)整流和濾波后的電壓往往會隨交流電源電壓的波動和負載的變化而變化。電壓的不穩(wěn)定有時會產生測量和計算的誤差，引起控制裝置的工作不穩(wěn)定，甚至根本無法正常工作。特別是精密電子測量儀器、自動控制、計算裝置及晶閘管的觸發(fā)電路等都要求有

6、很穩(wěn)定的直流電源供電。1.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路最簡單的直流穩(wěn)壓電源是采用穩(wěn)壓管來穩(wěn)定電壓的。引起電壓不穩(wěn)定的原因是交流電源電壓的波動和負載電流的變化。第19頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.5 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 第20頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一2.集成穩(wěn)壓電源(1)固定輸出的三端集成穩(wěn)壓器基本應用電路第21頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.6 固定輸出三端集成穩(wěn)壓器 第22頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.7 固定輸出三端集成穩(wěn)壓器基本應用電路第23頁，共46頁，202

7、2年，5月20日，14點39分，星期一擴展輸出電壓的應用電 圖9.2.8 提高輸出電壓電路 第24頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一同時輸出正負電壓的電路 圖9.2.9 雙向穩(wěn)壓電路 第25頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一(2)可調輸出的三端集成穩(wěn)壓器圖9.2.10 W317應用線路第26頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一開關穩(wěn)壓電路串聯(lián)穩(wěn)壓電路的調整管工作在放大狀態(tài)，當負載電流較大時，調整管會產生很大的功耗。為降低調整管的管耗，可使調整管工作在開關狀態(tài)。這樣調整管只有在由飽和導通轉換到截止或由截止轉換到飽和導通的瞬間，

8、才進入放大區(qū)而消耗一定的能量。這種調整管工作在開關狀態(tài)的穩(wěn)壓電路稱為開關穩(wěn)壓電路。1.脈寬調制式串聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路第27頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.11 脈寬調制式串聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路 第28頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一2.工作過程3.穩(wěn)壓原理第29頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.2.12 變動引起的自動調整過程 第30頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一9.3 晶閘管和可控整流電路 晶閘管1.基本結構晶閘管是具有3個PN結的四層結構2.工作原理第31頁，共46頁，2022

9、年，5月20日，14點39分，星期一通過圖的實驗電路可以說明晶閘管的工作原理。(1)晶閘管導通(表示燈亮)必須同時具備兩個條件：第一，晶閘管的陽極與陰極之間要加正向電壓；第二，控制極與陰極之間也要加正向電壓(實際上加正觸發(fā)脈沖)。第32頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一(2)晶閘管導通后，斷開控制極(圖9.3.3(b)所示)，晶閘管繼續(xù)導通，即晶閘管一旦導通后，控制極就失去控制作用(是對普通晶閘管而言)。第33頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一(3)要使晶閘管從導通轉為阻斷(截止)，必須切斷陽極電源，或在陽極與陰極之間加反向電壓，或將陽極電流減小

10、到某一數(shù)值(維持電流)以下。第34頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一3.伏安特性圖9.3.1 晶閘管的結構及其表示符號 第35頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.3.2 晶閘管的結構和外形 第36頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.3.3 晶閘管導通實驗電路圖第37頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一圖9.3.4 晶閘管的伏安特性曲線 第38頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一目前我國生產的晶閘管的型號及其含義如下：第39頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分

11、，星期一雙向晶閘管圖9.3.5 雙向晶閘管及交流調壓電路第40頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一可關斷晶閘管圖9.3.6 可關斷晶閘管及直流調壓電路第41頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一可控整流電路圖9.3.7 單相橋式半控整流電路 第42頁，共46頁，2022年，5月20日，14點39分，星期一9.4絕緣門極雙極型晶體管 晶閘管只能控制其導通，不能控制其關斷，稱為半控型器件；大功率雙極型晶體管(Great Transistor ， GTR)、功率金屬氧化物場效應管(Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ， P-MOSFET)、絕緣門極雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor ， IGB