模電課件-10-直流電源

10.2整流電路

*10.5串聯型穩(wěn)壓電路第10章直流穩(wěn)壓電源

10.1直流電源的組成及各部分的作用

10.3濾波電路

10.4穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路

10.6開關型穩(wěn)壓電路(自學)

學習的必要性電子電路都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電,5V6V9V12V15V18V24V等。在日常生活、生產中也要用到直流穩(wěn)壓電源。雖然在有些情況下（如便攜設備）可用化學電池、太陽能電池作為直流電源,但大多數情況是利用電網提供的交流電源經過轉換而得到直流電源的。

主要內容:1.小功率整流濾波電路2.串聯反饋式穩(wěn)壓電路重點與考點:1.單相橋式整流、電容濾波電路的工作原理及各項指標的計算。2.帶放大器的串聯反饋式穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓原理及輸出電壓的計算。3.三端集成穩(wěn)壓模塊的使用10.1直流電源的組成及各部分的作用改變電壓值通常為降壓交流變脈動的直流減小脈動1)負載變化輸出電壓基本不變；2)電網電壓變化輸出電壓基本不變。。直流電源是能量轉換電路,將220V（或380V）50Hz的交流電轉換為直流電。半波整流全波整流在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題:允許電網電壓波動±10％，且負載有一定的變化范圍。10.2單相整流電路對整流電路要研究清楚以下問題:1.電路的工作原理:二極管工作狀態(tài)、波形分析2.輸出電壓和輸出電流的平均值:輸出為脈動的直流電壓3.整流二極管的選擇:二極管承受的最大整流平均電流和最高反向工作電壓為分析問題簡單起見,設二極管為理想二極管,變壓器內阻為0。整流二極管的伏安特性:實際特性理想化特性正向導通電壓為0,正向電阻為0。1.單相橋式整流電路u2的正半周A→D1→RL→D3→B,uO=u2u2的負半周B→D2→RL→D4→A,uO=-u2四只管子如何接？

集成的橋式整流電路稱為整流堆。（1）工作原理若接反了呢？若二極管D1接反會如何?負半周時，二極管D2.D1導通，電流經D2.D1造成電源短路，電流很大，因此變壓器及D2.D1將被燒壞。（2）估算（3）二極管的選擇考慮到電網電壓波動范圍為±10％，二極管的極限參數應滿足:10.3濾波電路（1）工作原理1.電容濾波電路充電放電速度與正弦波下降速度相似按指數規(guī)律下降濾波后,輸出電壓平均值增大,脈動變小。（1）工作原理:考慮變壓器和整流電路的內阻C越大,RL越大,τ放電將越大,曲線越平滑,脈動越小。內阻使（2）二極管的導通角導通角無濾波電容時θ＝π。有濾波電容時θ<π，且二極管平均電流增大，故其峰值很大！θ小到一定程度，難于選擇二極管！簡單易行,UO（AV）高,C足夠大時交流分量較??；不適于大電流負載。（3）電容的選擇及UO（AV）的估算若負載開路UO（AV）＝？（4）優(yōu)缺點討論一已知變壓器副邊電壓有效值為10V，電容足夠大，判斷下列情況下輸出電壓平均值UO（AV）≈？1.正常工作；2.C開路；3.RL開路；4.D1和C同時開路。穩(wěn)壓電路的性能指標1.輸出電壓2.輸出電流3.穩(wěn)壓系數表明電網電壓波動時電路的穩(wěn)壓性能。在負載電流不變時,輸出電壓相對變化量與輸入電壓變化量之比。4.輸出電阻表明負載電流變化時電路的穩(wěn)壓性能。在電網電壓不變時,負載變化引起的輸出電壓的變化量與輸出電流的變化量之比。5.紋波電壓測試出輸出電壓的交流分量。10.4穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)定電壓UZ:穩(wěn)壓管的擊穿電壓穩(wěn)定電流IZ:使穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)的最小電流最大耗散功率PZM:允許的最大功率，PZM=IZMUZ動態(tài)電阻rz:工作在穩(wěn)壓狀態(tài)時，rz＝ΔU/ΔI1.穩(wěn)壓管的伏安特性和主要參數伏安特性符號2.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理3.穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的主要指標（1）輸出電壓UO＝UZ（2）輸出電流IZmax－IZmin≤IZM－IZ（3）穩(wěn)壓系數（4）輸出電阻簡單易行,穩(wěn)壓性能好。適用于輸出電壓固定、輸出電流變化范圍較小的場合。4.特點10.5串聯型穩(wěn)壓電路1.基本調整管穩(wěn)壓電路為了使穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路輸出大電流,需要加晶體管放大。穩(wěn)壓原理:電路引入電壓負反饋，穩(wěn)定輸出電壓。調整管的作用及如何提高穩(wěn)壓性能不管什么原因引起UO變化,都將通過UCE的調節(jié)使UO穩(wěn)定,故稱晶體管為調整管。若要提高電路的穩(wěn)壓性能,則應加深電路的負反饋,即提高放大電路的放大倍數。注意:輸入電壓VI一般應比輸出電壓端Vo高3V以上。2.具有放大環(huán)節(jié)的串聯型穩(wěn)壓電路（1）穩(wěn)壓原理:若由于某種原因使UO增大（2）輸出電壓的調節(jié)范圍同相比例運算電路則UO↑→UN↑→UB↓→UO↓（3）串聯型穩(wěn)壓電路的基本組成及其作用調整管取樣電阻調整管:是電路的核心，UCE隨UI和負載產生變化以穩(wěn)定UO。比較放大基準電壓基準電壓:是UO的參考電壓。取樣電阻:對UO的取樣，與基準電壓共同決定UO。比較放大:將UO的取樣電壓與基準電壓比較后放大，決定電路的穩(wěn)壓性能。(1)T1與RL串聯,是串聯型穩(wěn)壓電路,T1是調整管(2)R1R2組成分壓器,取樣電路(3)R3Dz組成穩(wěn)壓電路,提供基準電壓(4)T2組成比較放大電路（3）串聯型穩(wěn)壓電路的基本組成及其作用缺點:溫度變化時,T2組成的放大電路產生零點漂移時,輸出電壓的穩(wěn)定度變差橋式整流電容濾波電路和串聯穩(wěn)壓電路及參數如圖示,設變壓器副邊電壓有效值U2=20V,設T2的UBE2=0.7V,估算整流濾波電路的輸出電壓UO1和穩(wěn)壓輸出UO2的調節(jié)范圍。注:型號后XX兩位數字代表輸出電壓值輸出電壓額定電壓值有:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V三端集成穩(wěn)壓器固定式可調式正穩(wěn)壓W78XX負穩(wěn)壓W79XX正可調LW317\117負可調LW337\1373.集成穩(wěn)壓器（三端穩(wěn)壓器）輸出電壓:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V輸出電流:1.5A（W7800）、0.5A（W78M00）、0.1A（W78L00）三端固定集成穩(wěn)壓器

W7800系列

（1）簡介（2）基本應用消除輸出高頻噪聲當輸入端斷路時,Co要通過穩(wěn)壓器放電,D給電容Co一個放電通路,防止Co兩端電壓擊穿調整管。抵銷輸入長線電感效應,消除自激振蕩將輸入端接整流濾波電路的輸出,將輸出端接負載電阻,構成串類型穩(wěn)壓電路。注意:輸入電壓VI一般應比輸出電壓端Vo高3V以上。（3）輸出電壓擴展電路IW為幾mA,UO與三端穩(wěn)壓器參數有關。隔離作用基準電壓電路復雜輸入端VI輸出端Vo調整端adj器件本身無接地端2.三端可調式集成穩(wěn)壓器W117

輸出電壓UREF＝1.25V,調整端電流只有幾微安。有些場合要求擴大輸出電壓的調節(jié)范圍Iadj遠遠小于I1,故可以忽略1.25V討論二:集成穩(wěn)壓器的應用±UO=?W7900與W7800不同之處是輸出為負電壓。1.基準電壓為多少？2.UO的表達式？

例1.用三端穩(wěn)壓器實現輸出電壓可調式穩(wěn)壓電源。W7805132R1CICoVI76234VoR2F