現(xiàn)代電工電子技術(shù) 課件 第十章 穩(wěn)壓電源

第十章直流穩(wěn)壓電源第10章

直流穩(wěn)壓電源10.1單相橋式整流電路10.2濾波電路10.3穩(wěn)壓電路

關(guān)于直流穩(wěn)壓電源HOME現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，需要直流電源的地方很多。電子設(shè)備中

需要直流電源供電（小功率）直流電源的來(lái)源？？？干電池由交流市電變?yōu)橹绷麟姷母鞣N半導(dǎo)體電源（直流穩(wěn)壓電源）直流穩(wěn)壓電源的框圖：交流電源變壓器整流濾波穩(wěn)壓負(fù)載HOME#直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源供電（大功率）1.電路組成2.工作原理分析前提：理想變壓器，理想二極管U2為正半周：V1V2V3V4RLu0U2U1I0abaV1RLV3bV2V4截止tU0U2為負(fù)半周：bV2RLV4aV1V3截止變壓器變比#HOME10.1

單相橋式整流電路10.1

單相橋式整流電路V1V2V3V4RLu0U2U1I0ab流過(guò)每只二極管的平均電流：二極管承受的最高反向電壓：選擇二極管的依據(jù)#HOME3.參數(shù)計(jì)算一般?。豪?0-1

有一單相橋式整流電路，電網(wǎng)電壓220V，負(fù)載RL=50Ω，

U0=100V，試求變壓器的變比，并選擇整流二極管。解：根據(jù)選擇2CZ12D（3A，300V）二極管四只或選擇2CZ12E（3A，400V）二極管四只#據(jù)此選擇二極管HOME例10-2

單相橋式整流電路如圖，試回答下列問(wèn)題：1.若V3管接反，會(huì)有什么情況發(fā)生？此時(shí)U0=？2.若V3管短路，會(huì)有什么情況發(fā)生？此時(shí)U0=？3.若V3管開(kāi)路，會(huì)有什么情況發(fā)生？此時(shí)U0=？V1V2V3V4RLu0U2U1I0ab解：1.正半周不通，2.正半周正常，3.正半周不通，#HOME負(fù)半周變壓器被短路。結(jié)果？U0=0負(fù)半周變壓器被短路。U0=0結(jié)果？負(fù)半周正常。輸出為原來(lái)的一半，結(jié)果？V1V2V3V4RLu0U2U1I0abC+tU0無(wú)濾波電容時(shí)有濾波電容時(shí)tU0濾波電容RLC較大時(shí)RLC較小時(shí)RLC適中時(shí)取條件：信號(hào)周期3.參數(shù)計(jì)算HOME10.2

整流濾波電路1.電路組成2.工作原理流過(guò)每只二極管的平均電流：二極管承受的最高反向電壓：選擇二極管的依據(jù)由于二極管上存在沖擊電流，所以選擇整流二極管時(shí)，應(yīng)留有足夠的裕量。當(dāng)RL開(kāi)路時(shí)，特別注意！#HOME3.參數(shù)計(jì)算10.2整流濾波電路

例10-3

整流濾波電路如圖，負(fù)載RL=5kΩ，開(kāi)關(guān)a閉合、b斷開(kāi)時(shí)，直流電壓表的讀數(shù)為140V，求：VabVARL+1.A閉合,b斷開(kāi),求的讀數(shù)。A2.a斷開(kāi),b閉合,求的讀數(shù)。A3.ab均閉合，求的讀數(shù)。A解：最初相當(dāng)于RL開(kāi)路，A=?0A1.2.相當(dāng)于整流電路A=?18mA3.相當(dāng)于濾波電路A=?24mA#HOME10.3直流穩(wěn)壓器目錄10.4.1直流穩(wěn)壓的基本概念一、什么叫穩(wěn)壓1．整流濾波后輸出電壓UO（整濾）是不穩(wěn)定的電壓。

(1)交流電網(wǎng)電壓本身就是不穩(wěn)定的，允許有±10%波動(dòng)

(2)整流器本身有內(nèi)阻，負(fù)載（IL）變動(dòng)→UO（整濾）變

(3)溫度變→整流濾波器參數(shù)變→UO（整濾）變2．穩(wěn)壓是指在電網(wǎng)波動(dòng)、負(fù)載（IL）變化和溫度變化時(shí)都能保持輸出的直流電壓恒定。目錄10.3直流穩(wěn)壓器二、穩(wěn)壓器性能參數(shù)1．穩(wěn)壓系數(shù)Sr（1）定義Sr=(△UO/UO)/(△UI/UI)[T,IL恒定時(shí)]（2）意義反映電網(wǎng)波動(dòng)對(duì)UO影響程度,越小越好(<1%以下)2．電壓調(diào)整率SVSV=△UO/UO

[T,IL恒定，UI在規(guī)定的變化范圍內(nèi)]≤（0.01~0.1）%3、輸出電阻RO1）定義

RO=(△UO/△IL)[T,UI恒定]2）意義反映IL變動(dòng)對(duì)UO影響程度。越小越好,約0.1Ω~1mΩ10.3直流穩(wěn)壓器4、電流調(diào)整率SI（又稱(chēng)負(fù)載調(diào)整率）定義SI=△UO/UO[T,UI恒定，IL在規(guī)定的變化范圍內(nèi)]意義表達(dá)穩(wěn)壓器帶負(fù)載能力的，與RO意義相同。5．溫度系數(shù)ST

（1）定義ST=(△UO/UO)/△T[UI，IL恒定]單位%/℃（2）意義反映溫度變化對(duì)UO影響程度的越小越好6．最大紋波電壓指輸出電壓中含50HZ或100HZ交流成分大小約mV級(jí),小好

7．(UI－UO)mix保證輸出電壓穩(wěn)定所必須具有的壓差。正常應(yīng)大于該值目錄10.3直流穩(wěn)壓器三．穩(wěn)壓電源類(lèi)型與應(yīng)用趨勢(shì)1、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路簡(jiǎn)單、常用電壓不可調(diào)、輸出電流小2、普遍采用集成穩(wěn)壓電源

(1)優(yōu)點(diǎn)：使用方變、輸出可調(diào)、輸出功率較大。

(2)有“線(xiàn)性穩(wěn)壓電源”和“開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源”之分開(kāi)關(guān)電源：電源轉(zhuǎn)換效率高,精度較低,是大功率電源主流10.3直流穩(wěn)壓器10.4.2線(xiàn)性直流穩(wěn)壓的基本原理一．電路組成由四大環(huán)節(jié)組成：

1．取樣環(huán)節(jié)取出UO變化量△UO(Uf)送入Amp2．基準(zhǔn)環(huán)節(jié)對(duì)Amp提供穩(wěn)定度高的直流電壓，稱(chēng)基準(zhǔn)電壓UR3．比較放大環(huán)節(jié)將△U=(Uf－UR)進(jìn)行放大，控制調(diào)整管輸出

4．調(diào)整環(huán)節(jié)①T（調(diào)整管）,組成CC-Amp,提高帶負(fù)載能力提供大電流輸出。②工作在放大狀態(tài)，等效為一個(gè)可變電阻，起調(diào)節(jié)UO作用。目錄10.3直流穩(wěn)壓器二．穩(wěn)壓原理

1設(shè)IL恒定，UI變：

UI↑→UO=(UI-UCE)↑→Uf↑→△U=(Uf－UR)↑→UB↓→UO↓2．設(shè)UI恒定，IL變：

IL↓→UO↑---------UB↓→UO↓三．輸出電壓調(diào)節(jié)UO=UZ/n取樣比

n=(RP2+R2)/(R1+R2+RP2)

調(diào)節(jié)RP→n變→UO變證明：Uf=[(RP2+R2)/(R1+R2+RP2)]UO=nUOUf=Uz

目錄10.3直流穩(wěn)壓器10.4.3單片集成穩(wěn)壓器一．概述

1、性能：具有體積小、重量輕、性能好、成本低、靠性高和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

2、三端穩(wěn)壓器類(lèi)型

(1)定壓式：正壓輸出W7800系列

負(fù)壓輸出W7900系列

(2)可調(diào)式：正壓輸出（W117系列）

負(fù)壓輸出（W137系列）三端穩(wěn)壓器的外形和方框圖10.3直流穩(wěn)壓器1.579000.579M00-5、-6、-9、-12-15、-18、-240.179L00790051078P005、12、24578H005、12、18、24378T001.578000.578M005、6、9、1215、18、240.178L007800UO標(biāo)稱(chēng)值(V)IOmax(A)產(chǎn)品系列類(lèi)型目錄10.3直流穩(wěn)壓器二、三端穩(wěn)壓器基本接法

C2作用防自激、濾高頻

C3作用防高頻干擾

UI－UO≥（2~3）V10.3直流穩(wěn)壓器三、三端可調(diào)式穩(wěn)壓器

1、電路組成

2、輸出電壓

UO≈1.25[1+(R2/R1)]

可調(diào)范圍：（1.25~37）V

證明：

UO=1.25+(1.25÷R1+IADJ)×R2

通常IADJ很小，可忽略得到上述近似式。

R2選6.8kΩ較適宜.10.3直流穩(wěn)壓器10.4.4開(kāi)關(guān)式集成穩(wěn)壓器一．概述

1．線(xiàn)性穩(wěn)壓器特性缺點(diǎn)：①η低（35%~60%）。因調(diào)整管連續(xù)工作所致。②承受短路和過(guò)載能力低③必須UI>UO。這對(duì)于低IN，高OUT場(chǎng)合不能用。④體積較大（大散熱器和工頻變壓器）優(yōu)點(diǎn)：精度高目錄10.3直流穩(wěn)壓器2、開(kāi)