第18章直流稳压电源课件.ppt

1、1 电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流变为合适的交流电压电压u2；整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路 整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为单向的脉动电压变为单向的脉动电压u3；滤波电路滤波电路:减小单向脉动电压减小单向脉动电压u3脉动程度，使之脉动程度，使之转变为较平滑的直流电压转变为较平滑的直流电压u4；稳稳压电路压电路:消除电网波动及负载变化的影响消除电网波动及负载变化的影响,保持保持输出电压输出电压uo的稳定的稳定直流稳压电源的

2、组成和功能直流稳压电源的组成和功能RL218.1.118.1.1单相半波整流电路单相半波整流电路iDuituou1aTbRLu0uit2siniuUt02s0:2sin,0:0n,iiDDOiOuuUtuuuuUt 2U2Ut2URiDiDt2UuDuD 2 二极管上承受的二极管上承受的最高反相电压：最高反相电压：2UU：ui的有效值的有效值URM3tuo2U 2 22001122sin()0.4522ooUUu dtUtdtU 在负载上得到了极性一定，但大小变化的单相脉动电压，其大小用一个周期的平均值来衡量有效值：平均值：UoU0.45oUU0.45oODLLUUIIRRiLuuiaTbDR

3、Luo418.1.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路桥式整流电路桥式整流电路+-Ui正半周时电流通路正半周时电流通路uTD4D2D1D3RLu0ui5-+u0uTD4D2D1D3RLui桥式整流电路桥式整流电路Ui负半周时电流通路负半周时电流通路18.1.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路6ui0 0 时时D D1 1,D,D3 3导通导通D D2 2,D,D4 4截止截止电流通路电流通路:由由a a经经D D1 1R RL LD D3 3b bui0 0 时时D D2 2,D,D4 4导通导通D D1 1,D,D3 3截止截止电流通路电流通路:由由b b经经D D2 2R RL LD D

4、4 4a a输出是脉动的直流电压！输出是脉动的直流电压！uit桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形tuouiD4D2D1D3RLu0ab7负载电压 U0的平均值:2012 20.92ooUUu dtU负载上的平均电流:0.9oLUIR10.452DoLUIIR2RMUU每个二极管只有半周导通。流过每只整流二极管的平均电流 ID是负载平均电流的一半:二极管截止时两端承受的最大反向电压：uo(io)2U8几种常见的硅整流桥几种常见的硅整流桥+A C -+-+-u2uL+918.2 滤波器滤波器滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成

5、分又有交流成份。滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。10iCRLuouuiuCCiRL D 2 ui2U 2 无电容无电容D D导通D D截止D D导通uo1.电容滤波电容滤波11iCRLuouuiuCCiRL D 2 ui2U 2 无电容无电容D D导通D D截止D D导通uo2U 2 有电容有电容D D导通D D截止D D导通uoMMN当输入电压ui为正时，D导通，电容C 充电，当输入达到最大值时，电容C两端电压uC也达到最大。此

6、刻后，输入按正弦波减小，电容C 通过负载RL放电，电压降低，当输入ui降低到ui uC 时，电容再次充电，重复上述过程1.电容滤波电容滤波12电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点RLC 愈大，曲线愈平缓，放电越慢，一般取愈大，曲线愈平缓，放电越慢，一般取 RLC=(3-5)T/2影响放电曲线的因素有？影响放电曲线的因素有？电压电压U一定情况下，负载一定情况下，负载RL、电容电容C越大，放电时间越大，放电时间t 越长，越长，即即RLC 的积越大，放电越慢的积越大，放电越慢2UMMNttRLC较大RLC较小C：电容容量电容容量RL：负载的大小负载的大小(9)0.oUU无滤波电路1.2oUU（全波电

7、路）()oUU半波电路13+4123LD+Du4-R220V32DD1u21uL2.电感滤波电路电感滤波电路电路结构电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感在桥式整流电路与负载间串入一电感L。交流分量交流分量:f 越高，越高，XL 越大越大,交流电压大部分降在电感上交流电压大部分降在电感上,因此，因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。在输出端得到比较平滑的直流电压。直流分量直流分量:XL=0 相当于短路相当于短路,直流电压大部分降在直流电压大部分降在RL上上特点：特点：输出电压比较平坦，适用于低电压大电流输出电压比较平坦，适用于低电压大电流(RL较较小小)的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，

8、易的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰引起电磁干扰143.其它滤波电路其它滤波电路为进一步改善滤波特性，采取多级滤波。为进一步改善滤波特性，采取多级滤波。LC滤波电路滤波电路+ou+-LCu-i+适用于大电流输、电压脉动很小的场合，多用于高频电路ou+-LCu-i+CLC 型滤波电路型滤波电路该滤波电路对整流二极管的电流冲击比较大1518.3 直流稳压电源直流稳压电源交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波有波纹的有波纹的直流电压直流电压稳压稳压直流直流电压电压18.3.1 18.3.1 稳压管稳压电路稳压管稳压电路稳压原理稳压原理:利用稳压管的反向击穿特性利用稳

9、压管的反向击穿特性iuUZIUIzminIzmax16ZL+=IIIRiZO=UUUU(1)(1)当输入电压变化时当输入电压变化时:UoIRU iUiUZIZIURUo+UDziLRz-oU-+RUIZILI+UR -稳压过程！稳压过程！:(2)(2)当负载电压变化时：当负载电压变化时：UoIZIURUo稳压管的选择：稳压管的选择：UZ=Uo；Ui=(2-3)UZ；IZM=(1.5-5)IOM 172R1RiUouLRZUfR反相输入反相输入ZiUu11()()ffoiZRRuuURR 2R1RiUouLRZUfR同相输入同相输入ZiUu11(1)(1)ffoiZRRuuURR由稳压管电路和运

10、放组成的恒压源18.3.2 恒恒压源压源18UITR2RLUo AV+-R1UZUCE+-+-+-1R1RNuPu1212NFOZRRuuUURRBU112()(1)BUZFZRUA UUURR+-稳压过程：稳压过程：UouFUBICUCEUoOICEBBEUUUUUICT为调整管为调整管18.3.3 串联型稳压电路串联型稳压电路1918.3.4 集成稳压电源集成稳压电源简介简介随着半导体工艺的发展随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小的单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高可靠性高,使用使用灵活灵活,价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只

11、价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端有输入，输出和公共引出端,故称之为三端集成稳故称之为三端集成稳压器。压器。本节主要介绍常用的本节主要介绍常用的W7800系列系列W7900系列系列三三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。环节。201端端:输入端输入端2端端:输出端输出端3端端:公共端公共端W78XX系列稳压器系列稳压器(输出正电压输出正电压

12、)1231端端:公共端公共端2端端:输出端输出端3端端:输入端输入端123W79XX系列稳压器系列稳压器(输出负电压输出负电压)输出电压额定电压值有输出电压额定电压值有:5V、9V、12V、18V、24V等等。21 输出为正压时的固定接法输出为正压时的固定接法注意：注意：输入与输出端之间的电压不得低于输入与输出端之间的电压不得低于3V！+_W7800系列稳压器系列稳压器 基本接线图基本接线图CoW78XXCIUI+_Uo1320.11 F1FCI可以抵消输入端较长接线时产生的电感可以抵消输入端较长接线时产生的电感 效应，防止产效应，防止产 生自激震荡生自激震荡Co输在瞬时增减负载电流时，不至于

13、引起输在瞬时增减负载电流时，不至于引起 输出电压有较大的波动输出电压有较大的波动22W7815CI15V123+_CI12COCO3 输出为正负电压时的接法输出为正负电压时的接法220vW7915CC24v24v+1000uF1000uF15V23COW78XXCIUI+_+_UO123UXXUZRDZUXX:为为W78XX固定输出电压固定输出电压 UO=UXX+UZ+_+_提高输出电压电路提高输出电压电路24扩大输出电流电路扩大输出电流电路TRL2ocIII+-ICW78XXCIUIUO123+-I2IoCoIRRIB25精品课件精品课件！26精品课件精品课件！27R1CICoUIUo W78xxUXX+_R2R3R4+_334NOXXRuUURRNuPu32134(1)OXXRRUURRR输出电压可调电路输出电压可调电路+_212PORuURRUOUXX