1、直流稳压电源直流稳压电源 1.0 1.0 直流稳压电源直流稳压电源 本章教学内容提要本章教学内容提要杂质半导体杂质半导体二极管二极管二、直流稳压电源二、直流稳压电源1.1.二极管整流电路二极管整流电路2.2.滤波电路滤波电路3.3.稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路4.4.三端稳压器稳压电路三端稳压器稳压电路一、介绍半导体材料及一种半导体元件一、介绍半导体材料及一种半导体元件1.1.半导体材料的导电性半导体材料的导电性2.2.一种半导体元件一种半导体元件1.11.1 半导体的基础知识半导体的基础知识1.1.2 1.1.2 半导体的导电特征半导体的导电特征 1.1.1 1.1.1 半导体基础知
2、识概述半导体基础知识概述1.1.11.1.1半导体基础知识概述半导体基础知识概述一、什么是半导体？一、什么是半导体？半导体半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的物质导电能力介于导体和绝缘体之间的物质常用的半导体材料：常用的半导体材料：如硅如硅(Si(Si)、锗、锗(Ge(Ge)单晶体单晶体硅、锗单晶体的微观结构：硅、锗单晶体的微观结构：共价键共价键 :相邻原子共有价电子所形成的束缚相邻原子共有价电子所形成的束缚硅（锗）的原子结构硅（锗）的原子结构SiGe2 8 42 8 18 4简化模型简化模型+4惯性核惯性核价电子价电子硅（锗）的共价键结构硅（锗）的共价键结构（束缚电子）（束缚电子）1.1.
3、2 1.1.2 半导体的导电特征半导体的导电特征 一、自由电子及空穴对的形成一、自由电子及空穴对的形成:由于热运动，价电子获得一定能量后挣脱原子核的束缚由于热运动，价电子获得一定能量后挣脱原子核的束缚(电电子受到激发子受到激发),),成为自由电子，同时形成一个空穴成为自由电子，同时形成一个空穴 三、本征半导体：三、本征半导体：纯净的半导体纯净的半导体二、载流子二、载流子 ：自由运动的带电粒子自由运动的带电粒子硅（锗）的自由电子、硅（锗）的自由电子、空穴对的形成空穴对的形成自自由由电电子子空空穴穴自由电子孔穴对形成情况自由电子孔穴对形成情况价电子递补空穴过程价电子递补空穴过程 外界条件决定半导体
4、内部外界条件决定半导体内部载流子数量载流子数量四、两种载流子四、两种载流子电子（自由电子）电子（自由电子）空穴（束缚电子）空穴（束缚电子）五、两种载流子的运动五、两种载流子的运动自由电子（在共价键以外）的运动自由电子（在共价键以外）的运动空穴（在共价键以内）的运动空穴（在共价键以内）的运动本征激发：本征激发：价电子（束缚电子）价电子（束缚电子）吸收能量吸收能量（光、热）（光、热）自由电子自由电子复合：复合：自由电子自由电子释放能量释放能量价电子价电子六、结论六、结论1.1.本征半导体的电子数本征半导体的电子数 =空穴数空穴数,且数量少且数量少 2.2.本征半导体导电能力弱，并与温度有关本征半导
5、体导电能力弱，并与温度有关1.2 PN1.2 PN结结1.2.0 PN1.2.0 PN结概述结概述1.2.1 PN1.2.1 PN结（结（PN JunctionPN Junction）的形成）的形成1.2.2 PN1.2.2 PN结的单向导电性结的单向导电性 1.2.0 PN结概述结概述灯亮有较大电流流过灯亮有较大电流流过PNPN结结灯不亮几乎没有电流流过灯不亮几乎没有电流流过PNPN结结PN结具有单向导电性结具有单向导电性PNPN结结PNPN结结电源正极接电源正极接P P负极结负极结N N电源负极接电源负极接P P正极结正极结N N1.2.1 PN结（结（PN Junction）的形成）的形
6、成一、载流子的浓度差引一、载流子的浓度差引起多子的扩散扩散使起多子的扩散扩散使交界面处形成空间电交界面处形成空间电荷区（也称耗尽层）荷区（也称耗尽层）二、空间电荷区特点空间电荷区特点基本无无载流子，仅基本无无载流子，仅有不能移动的离子有不能移动的离子阻止多子扩散进行阻止多子扩散进行利于少子的漂移利于少子的漂移三、扩散和漂移达到动态平衡三、扩散和漂移达到动态平衡扩散电流扩散电流=漂移电流漂移电流 总电流总电流=0=0空间电荷区空间电荷区内电场方向内电场方向P P型材料型材料N N型材料型材料空穴负离子正离子电子形成内电场形成内电场-P P区区N N区区R RU U+-P P区区N N区区R RU
7、 U+1.2.2 PN结的单向导电性结的单向导电性一、外加正向电压（正向偏置一、外加正向电压（正向偏置)-forward bias外电场外电场内内电场电场外加电压使空间电荷区变窄外加电压使空间电荷区变窄 扩散运动加强扩散运动加强IFIF=I多子多子-I少子少子 I多子多子限流电阻限流电阻二、外加反向电压（反向偏置二、外加反向电压（反向偏置)reverse bias 外加电压使空间电荷区变宽外加电压使空间电荷区变宽 漂移运动加强漂移运动加强 IR=I少子少子 0反向电压过大时，反向电流反向电压过大时，反向电流突增突增,PN结反向击穿，应避免结反向击穿，应避免内内电场电场外电场外电场PN结具有单向
8、导电性结具有单向导电性IR1.3 半导体二极管半导体二极管1.3.1 1.3.1 二极管的结构二极管的结构1.3.2 1.3.2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性1.3.3 1.3.3 二极管的主要参数二极管的主要参数1.3.1 二极管的结构二极管的结构构成：构成：PNPN结结+引线引线+管壳管壳 =二极管二极管 （DiodeDiode）符号：符号：A（anodeanode）C（cathodecathode）分类：分类：按材料分按材料分硅二极管硅二极管锗二极管锗二极管按结构分按结构分点接触点接触型型面接触面接触型型点点接触接触型型面接触型面接触型各种二极管的实物照片各种二极管的实物照片1.3.
9、2 二极管的伏安特性二极管的伏安特性uD/ViD/mAUthU(BR)正向特性0 U Uth I=0U Uthth =0.5V0.5V 0.1V0.1V(硅管硅管)(锗管锗管)U U U UththI I 急剧上升急剧上升U UD(on)D(on)=0.60.60.8V0.8V(硅管硅管)0.10.10.3V0.3V(锗管锗管)反向特性U U（BR)BR)U U 0 0 I I=I IS S 0.1 A A(硅硅)几几 A(锗锗)死区死区电压电压0.70.70.20.2 几十几十 A几百几百 AIS 一、二极管的伏安特性一、二极管的伏安特性U U U U（BRBR）反向电流急剧增大反向电流急剧
10、增大反向击穿类型：反向击穿类型：电击穿电击穿热击穿热击穿反向击穿原因反向击穿原因：齐纳（齐纳（ZenerZener)击穿击穿：反向电场太强，将电子强行拉出共价键反向电场太强，将电子强行拉出共价键雪崩击穿雪崩击穿:反向电场使电子加速，动能增大，撞击反向电场使电子加速，动能增大，撞击使自由电子数突增使自由电子数突增 PN PN结未损坏，断电即恢复。结未损坏，断电即恢复。PN PN结烧毁。结烧毁。击穿电压在击穿电压在6V6V左右时左右时,温度系数趋近零，温度系数趋近零，(击穿电压击穿电压 6V,6V,正正温度系数温度系数)()(击穿电压击穿电压6V,6V,负温度系数负温度系数)反向击穿反向击穿1.3
11、.3 1.3.3 二极管的主要参数二极管的主要参数1.1.I IF F 最大整流电流（最大正向平均电流）最大整流电流（最大正向平均电流）2 2.U URM RM 最高反向工作电压，为最高反向工作电压，为1/2 1/2 U U（BRBR）3 3.I IR R 反向电流（越小单向导电性越好）反向电流（越小单向导电性越好）IFURMIR 4.4.U U（BR)BR)反向击穿电压（超过此电压二极管降会损坏反向击穿电压（超过此电压二极管降会损坏)UBRuDiD1.4 1.4 二极管的一项重要应用二极管的一项重要应用 整流整流1.4.1 1.4.1 单相半波整流电路单相半波整流电路1.4.2 1.4.2
12、单相桥式整流电路单相桥式整流电路1.4.1 1.4.1 单相半波整流电路单相半波整流电路tUu sin222 22U22U22U DRL220 Vu2+uiD=iOuD+一、电路结构及各点电压波形图一、电路结构及各点电压波形图 0 0 t tu u2 2副绕组电副绕组电压波形图压波形图变压器变压器:电压变换作用电压变换作用二极管二极管:将交流变换成将交流变换成 脉动直流作用脉动直流作用负负 载载:将电能转换成将电能转换成 其它形式的能其它形式的能负载电压负载电压波形图波形图0 0 t tu uO O整流管电整流管电流波形图流波形图0 0 t ti iD D=i=io o整流管电整流管电压波形图
13、压波形图0 0 t tu uD D 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 二、工作原理分析二、工作原理分析DRL220 V+uu2iD=iOuD+to2 3 u2 to 2 3 uo io to 2 3 uo iotUu sin222 副绕组电压副绕组电压电压正半周电压正半周二极管导通电压降为二极管导通电压降为0 0负载电压同副绕组负载电压同副绕组电压负半周电压负半周二极管承受反向电压截止二极管承受反向电压截止负载电压为负载电压为0 02 2D DR RM M2 2U UU U L2OD45.0RUII 245.0U tUu sin222 0 2O)(d)sin(22
14、1ttUU 三、负载电压与副绕组电压的关系三、负载电压与副绕组电压的关系副绕组电压瞬时值副绕组电压瞬时值负载电压平均值负载电压平均值二极管截止时承受的二极管截止时承受的最大反向电压值最大反向电压值二极管及负载通过的二极管及负载通过的电流平均值电流平均值+uo RLio+u2 u1+uo ioRLD4D3D2D1u2u1D4D1D2D3+u2 RL+uo iou1D3D1D2D4+u2 RL+uo iou1一、桥式整流电路（几种画法）一、桥式整流电路（几种画法）1.4.2 1.4.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路D2D1D4D3io+uo RL+u1 AB+u2 二、桥式整流电路工作原理二、
15、桥式整流电路工作原理承受反压承受反压截止截止u u2 2正半周：正半周：D D1 1和和D D3 3导通，导通，D D2 2和和D D4 4截止。截止。A A点电位最高点电位最高B点电位最低点电位最低承受反压承受反压截止截止D D2 2 和和 D D4 4导通导通,D,D1 1和和 D D3 3 截止。截止。D2D1D4D3io+uo RL+u1 AB+u2 承受反压承受反压截止截止u u2 2负半周：负半周：B B点电位最高点电位最高A点电位最低点电位最低承受反压承受反压截止截止三、三、波形波形输入负半周输入负半周D3RLD4D2D1u1u2+uo+ioioRLD4D3D2D1+u2u1+u
16、o 输入正半周输入正半周 to to to to 2 3 2 3 2 2 3 3 uO iD=iOu2uD2、4uD1、322U22UU2四、四、参数估算参数估算1 1、整流输出电压平均值、整流输出电压平均值)(d)sin(21 0 OttUU 229.022UU 2 2、二极管平均电流、二极管平均电流LOOD221RUIIL245.0RU3 3、二极管最大反向压、二极管最大反向压2DRM2UU to to to to 2 3 2 3 2 2 3 3 uOu2uDiD=iO22U22UU21.5 稳压二极管1.5.1 1.5.1 稳压二极管特性曲线稳压二极管特性曲线1.5.2 1.5.2 稳压
17、二极管主要参数稳压二极管主要参数1.5.3 1.5.3 稳压二极管的应用稳压二极管的应用二、稳压二极管与普通二二、稳压二极管与普通二极管的区别极管的区别 I IZ Z2 2、反向特性曲线比普通二极管更陡、反向特性曲线比普通二极管更陡3 3、工作时必须与其串联限流电阻、工作时必须与其串联限流电阻一、稳压二极管的结构、特性曲线、电路符号一、稳压二极管的结构、特性曲线、电路符号1 1、稳压二极管的结构与普通二极管相同、稳压二极管的结构与普通二极管相同2 2、稳压二极管的特性曲线图、稳压二极管的特性曲线图3 3、电路符号、电路符号U UZ ZDZ稳压二极管的伏安特性曲线稳压二极管的伏安特性曲线1 1、
18、工作于反向击穿区、工作于反向击穿区 U UZ ZI IZ Z1.5.1 1.5.1 稳压二极管特性曲线I IZMZMuDiD稳定电压稳定电压稳定电流稳定电流小的电压变化引起大的的电流变化小的电压变化引起大的的电流变化最大稳定电流最大稳定电流一般一般U UZ Z 4V 7 V 7 V(为雪崩击穿为雪崩击穿)具有正温度系数具有正温度系数1.5.2 1.5.2 稳压二极管主要参数稳压二极管主要参数 1.1.稳定电压稳定电压U U Z Z 正常工作时流过稳压管的电流正常工作时流过稳压管的电流4.4.最大耗散功率最大耗散功率P P ZM ZMP P ZM ZM=U=UZ Z I IZ Z5.5.动态电阻
19、动态电阻r r Z Z=U UZ Z/I IZ Z越小稳压效果越好，几越小稳压效果越好，几 几十几十 流过规定电流时稳压管两端的反向电压值流过规定电流时稳压管两端的反向电压值2.2.稳定电流稳定电流I I Z Z 3.3.最大工作电流最大工作电流I IZMZM管子不致发生热击穿而损坏的最大功率损耗管子不致发生热击穿而损坏的最大功率损耗 稳压二极管允许通过的最大反向电流稳压二极管允许通过的最大反向电流 1.5.3 1.5.3 稳压二极管的应用稳压二极管的应用一、稳压二极管稳压电路一、稳压二极管稳压电路2 2、引起电压不、引起电压不 稳定的原因稳定的原因 电源电压的波动电源电压的波动负载电流的变化
20、负载电流的变化RLRIRIZDZ+UL UI+IL+UR 限流电阻负载稳压二极管1 1、电路结构及元件作用、电路结构及元件作用将电流的变将电流的变化转换成电化转换成电压的变化压的变化将微小的电压变化转将微小的电压变化转换成较大的电流变化换成较大的电流变化二、稳压二极管稳压电路的工作原理二、稳压二极管稳压电路的工作原理 若负载电流或输入电压变化引起若负载电流或输入电压变化引起负载电压减小负载电压减小，则稳压管的电流，则稳压管的电流I IZ Z会会更更多的减小多的减小，从而使限流电阻，从而使限流电阻R R的电流的电流I IR R减小减小，其，其两端的压降也减小两端的压降也减小，结果，结果补偿了负载
21、电压的减小补偿了负载电压的减小，使，使负载电压基本负载电压基本维持维持不变不变。当负载电流或输入电压变化时，均会引起负载电压的变化，而当负载电流或输入电压变化时，均会引起负载电压的变化，而负载电负载电压也就是稳压二极管两端的电压压也就是稳压二极管两端的电压。由稳压管的伏安特性可知，当其两端的电压由稳压管的伏安特性可知，当其两端的电压U UZ Z稍有变化时稍有变化时，通过稳压管，通过稳压管的电流的电流IzIz就会显著变化就会显著变化，结果，结果使流过限流电阻使流过限流电阻R R的电流的电流I IR R变化变化，I IR R的变化的变化使得使得R R上的压降上的压降U UR R变化变化。若负载电流
22、或输入电压变化引起若负载电流或输入电压变化引起负载电压增大负载电压增大，则稳压管的电流，则稳压管的电流I IZ Z会会更更多的增大多的增大，限流电阻，限流电阻R R的电流的电流I IR R增大其电压也增大增大其电压也增大，结果，结果分担了负载电压分担了负载电压的增大的增大，使，使负载电压基本负载电压基本维持维持不变不变。1.1.负载电阻负载电阻R RL L不变，输入电压波动时稳压过程不变，输入电压波动时稳压过程Ui ULIZIRURUL 2.2.输入电压不变，负载电流变化时稳压过程输入电压不变，负载电流变化时稳压过程IL ULIZIRURUL Ui ULIZIRURUL IL ULIZIRUR
23、UL 输入电输入电压增加压增加输入电输入电压减小压减小负载电负载电流增加流增加负载电负载电流减小流减小三、稳压二极管稳压电路元件参数选择三、稳压二极管稳压电路元件参数选择 LZUU maxmax2LZIILIUU)32(maxminImZLZaxIIRUUZLZinIIRUUmaxImminmaxImLZZaxIIUURmaxImLZZinIIUURmaxImminmaxImLZZinLZZaxIIUURIIUURUUPZax2Im)()32(1、稳压管稳定、稳压管稳定电压选择电压选择2、稳压管最大稳、稳压管最大稳定电流选择定电流选择3、稳压电路输入电压与、稳压电路输入电压与负载电压选择关系负
24、载电压选择关系4、限流电阻的选择依据、限流电阻的选择依据（1）输入电压最大、负）输入电压最大、负载电流最小、稳压管载电流最小、稳压管电流小于电流小于IZmax（2）输入电压最小、负）输入电压最小、负载电流最大、稳压管载电流最大、稳压管电流大于电流大于IZ（3）综合两种条件选电阻值（取标称值）综合两种条件选电阻值（取标称值）（4）按条件选电阻值功率（取标称值）按条件选电阻值功率（取标称值）1.6 集成三端稳压器集成三端稳压器1.6.2 1.6.2 集成稳压器的主要参数集成稳压器的主要参数 1.6.3 W78XX 1.6.3 W78XX、W79XXW79XX系列系列 集成稳压器的使用方法集成稳压器
25、的使用方法1.1.三端固定输出正稳压器三端固定输出正稳压器 W78W78系列系列 电压输入端、电压输出断、公共接地端。电压输入端、电压输出断、公共接地端。输出输出即输出即输出。2.2.三端固定输出负稳压器三端固定输出负稳压器 W79W79系列系列输出输出即输出即输出。5 V5 V输出电流输出电流7878L L /79/79L L 输出电流输出电流 100 mA100 mA7878M M/79/79M M 输出电流输出电流 500 mA500 mA78 78 /79 /79 输出电流输出电流 1.5 A1.5 A（塑封）（塑封）3A3A（金封）（金封）输出电压输出电压例如例如:W7805 W78
26、05 输出输出 5 V5 V，最大电流，最大电流 1.5 A1.5 A（塑封）（塑封）W78M05 W78M05 输出输出 5 V5 V，最大电流，最大电流 0.5 A0.5 A/6 V/6 V/9 V/9 V/12 V/12 V/15 V/15 V/18 V/18 V/24 V/24 V封装封装符号符号W78XX+213W79XX13_2_312三端稳压器封装及电路符号三端稳压器封装及电路符号W78051 3 2UIUOGND79LXXW79051 3 2UIUOGND78LXX1.6.2 集成稳压器的主要参数集成稳压器的主要参数1 1电压调整率电压调整率S SU U 电压调整率也称稳压系数
27、。它表示环境温度和负载电流不变、输入电压UI变化时，该稳压电路保持输出电压稳定的能力。00|%100LITILLUUUUS2 2电流调整率电流调整率S SI I 电流调整率表示当输入电压UI和环境温度不变、负载电流变化时，输出电压保持稳定的能力。00|%100IUTLLIUUS3 3输出电阻输出电阻R RO O 它表示输入电压UI和环境温度不变、负载变化时，输出电压保持稳定的能力。00|IUTLLOIUR4 4纹波抑制比纹波抑制比S SR R 纹波电压是指稳压电路输出电压中的交流分量。纹波抑制比表征稳压电路抑制交流信号的能力。)(lg20dBUUSLMIMR5 5温度系数温度系数S ST T
28、它表示环境温度变化时输出电压的稳定性，用输入电压UO和负载电流IL不变时，温度每变化1所引起的输出电压相对变化的百分比表示。00|%100ILUILLTTUUS6 6最大输出电流最大输出电流ILmaxILmax 它是指稳压器能够输出的电流最大值，是个极限参数。为了保证稳压器能正常工作，大电流集成稳压器要装有足够大面积的散热器。7 7最大输入电压最大输入电压U UImaxImax 它是指稳压器输入端允许加的最高电压值，它与集成稳压电路的击穿电压有关。8 8最小输入最小输入-输出电压差（输出电压差（U UI I-U-UL L）minmin 在保证稳压器正常工作时，所要求的输入电压与输出电压的最小差
29、值，它也反映了所要求的最小输入电压数值。1.6.3 W78XX1.6.3 W78XX、W79XXW79XX系列系列 集成稳压器的使用方法集成稳压器的使用方法一、一、组成输出固定电压的稳压电路组成输出固定电压的稳压电路 Uo=12VW78XX123Co+UiCi1.W78XX1.W78XX系列系列抵消输入抵消输入长接线的长接线的电感效，电感效，防止自激防止自激改善负载改善负载的暂态响的暂态响应应,消除消除高频噪声高频噪声注意注意输入输入电压电压极性极性Uo W79 321Co+UiCi2.W79 2.W79 系列连接方式系列连接方式注意注意输入输入电压电压极性极性二、提高输出电压的电路二、提高输
30、出电压的电路 1Q12RRRIIII输出电压输出电压 U UO O=U U +U+UZ ZW78132 Ci CO DZ+UO+Ui +U +UZ R+Ui W78+UO R1R2IQIR2CiCO +U IR11.1.使用稳压二极管使用稳压二极管2.2.使用电阻使用电阻22ORIUUR2111RIRIRRURR)1(12改变改变R R1 1、R R2 2可改变输出电压可改变输出电压三、三、输出电压可调的稳压电路输出电压可调的稳压电路 LM317LM317的输出端的输出端和调整端的电压和调整端的电压为为1.2 V1.2 V。2.1)1(1POmaxRRU静态电流静态电流 I IQ Q很小可忽略
31、。很小可忽略。U UOminOmin =1.21.2 V VUo LM3173C+UiCIR1RPCO+R RP P 调到最上端时调到最上端时:R RP P 调到最下端时调到最下端时:V2.352.1)24.08.61(1.21.2 V V U UO O 35.2V35.2V四、扩大输出电流的方法四、扩大输出电流的方法 BRIIII12CBEIRU设设 =10,=10,U UBEBE=0.3V,0.3V,R R=0.5=0.5，I I2 2=1A=1A。TICW78123CICOI2RIQI1+UO+Ui IRIBIOI IO O=I I2 2+I IC C则则:I IC C=4A=4A，输出
32、电流，输出电流I IO O=I I2 2+I IC C=5A=5A，。1.7 1.7 常用的整流组合元件常用的整流组合元件常用的整流组合元件常用的整流组合元件半桥堆半桥堆 (1/2QL(1/2QLXXXXA AYYYY)全桥堆全桥堆(QL(QLXXXXA AYYYY)封装封装+电路符号电路符号典型连接方式典型连接方式半桥堆半桥堆封装封装电路符号电路符号典型连接方式典型连接方式全桥堆全桥堆 XXXX 额定正向整流电流额定正向整流电流 YYYY 最高反向峰值电压最高反向峰值电压 1.8 直流稳压电源直流稳压电源1.8.0 1.8.0 直流稳压电源概述直流稳压电源概述1.8.1 1.8.1 电容滤波
33、电路电容滤波电路1.8.2 1.8.2 电感滤波电路电感滤波电路1.8.3 1.8.3 直流稳压电源直流稳压电源滤波滤波整流整流稳压稳压变压变压交流交流电源电源负负载载OtuOtuOtuOtuOtu220 V单向脉动单向脉动直流电压直流电压合适的合适的交流电压交流电压滤波滤波稳压稳压1.8.0直流稳压电源概述直流稳压电源概述io +uo=uc RLD1D4D3D2+u2+u1 一、一、电路和工作原理电路和工作原理C u u2 2正半周正半周D D1 1和和D D3 3导通，给导通，给 C C 充电充电,u u2 2达到最大值时，达到最大值时，C C 两端电两端电压充到最大值。压充到最大值。当当
34、u u2 2从最大值开始下降时，从最大值开始下降时，D D1 1和和D D3 3截止，截止，C C 向向 R RL L 放电。放电。经经C C 滤波后滤波后 u uo o 的波形变得平缓的波形变得平缓1.8.1 电容滤波电路电容滤波电路二、二、波形及输出电压波形及输出电压2O2U U 当当 R RL L=时（时（C C没有放电回路）没有放电回路）:0 tuO 2 22U当当 R RL L 为有限值时为有限值时:2O229.0UUU RC RC 越大（越大（C C放电越慢）放电越慢）U UO O 越大。越大。2)53(LTCRRL=为获得良好滤波效果为获得良好滤波效果,一般取一般取:(T T 为
35、输入交流电压的周期为输入交流电压的周期)一、电感滤波一、电感滤波整流后的输出电压：整流后的输出电压：直流分量直流分量被电感被电感 L L 短路短路（L L=0=0）,交流分量交流分量主要主要降在降在 L L 上。上。频率越高，电感频率越高，电感越大，滤波效果越好。越大，滤波效果越好。RLL+u2+uO 一般：一般：U UO O=0.9U=0.9U2 21.8.21.8.2电感滤波电路电感滤波电路 当电感线圈的电流发生变化时当电感线圈的电流发生变化时,要产生自感电动势阻碍电要产生自感电动势阻碍电流的变化流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。然后又经过电容使负载电流和电压的脉动减小。然后又经过电容
36、再一次滤波，得到更为平直的输出电压。再一次滤波，得到更为平直的输出电压。二、二、LC LC 滤波滤波LRL+u2 C+uO 一一.负载允许电压有一定的脉动成分且电流较小的情况负载允许电压有一定的脉动成分且电流较小的情况1.8.3 1.8.3 直流稳压电源直流稳压电源RLC+UL+UC+u IL+u2 可采用桥式整流电容滤波方式可采用桥式整流电容滤波方式1 1、电容器的容量视负载功率确定功率越大容量也越大、电容器的容量视负载功率确定功率越大容量也越大2 2、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用二、负载允许电压有一定的脉动成分且电流较大
37、的情况二、负载允许电压有一定的脉动成分且电流较大的情况+UL 可采用桥式整流电感滤波方式可采用桥式整流电感滤波方式1 1、电感的电感量视负载功率确定功率越大电感容量也越大、电感的电感量视负载功率确定功率越大电感容量也越大2 2、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用RL+u IL+u2 L三三.负载功率较小仅允许电压有很小的脉动成分的情负载功率较小仅允许电压有很小的脉动成分的情RLCRIRIZDZ+UL+UC+IL+UR+u+u2 可采用桥式整流电容滤波稳压二极管稳压的方式可采用桥式整流电容滤波稳压二极管稳压的方式1 1、电容器的容量
38、视负载功率确定功率越大电感容量也越大、电容器的容量视负载功率确定功率越大电感容量也越大2 2、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用3 3、稳压二极管的、稳压二极管的U UZ Z与负载电压相同，与负载电压相同，I IZmaxZmax大于负载电流的大于负载电流的2 2倍。倍。4 4、U UC C大于或等于大于或等于2U2UL L四、负载功率较大仅允许电压有很小的脉动成分的情四、负载功率较大仅允许电压有很小的脉动成分的情可采用桥式整流电容滤波三端稳压器稳压的方式可采用桥式整流电容滤波三端稳压器稳压的方式1 1、电容器的容量视负载功率确定功
39、率越大电感容量也越大、电容器的容量视负载功率确定功率越大电感容量也越大2 2、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用、变压器视负载电压和功率情况选择当电压适合时可不用3 3、三端稳压器的三端稳压器的输出电压输出电压就等于就等于负载电压负载电压，输入电压输入电压一般比一般比输出高输出高1.2V1.2V，常用的三端稳压器允许，常用的三端稳压器允许不大于不大于35V35V输入电压输入电压。视负载电流选择。视负载电流选择不不同电流等级同电流等级的三端稳压器，或的三端稳压器，或采用电流扩展电路采用电流扩展电路。使用时根据要求。使用时根据要求安安装合适面积的散热片。装合适面积的散热片。RLC+U
40、L+UC+IL+u+u2 W78 123Co五、五、W78 W78 系列组成正稳压电源电路系列组成正稳压电源电路六、六、W79 W79 系列组成负稳压电源电路系列组成负稳压电源电路+u2 ILW78 123CoCi+u+UL RL+UC+ILW79 123CoCi+u UL+RL+u2-UC+七、输出正、负电压的稳压电源电路七、输出正、负电压的稳压电源电路 24V24V220VW7815W79151000 F 220 F 0.33 F0.33 F0.1 F+1000 F 0.1 F220 F 1.9 1.9 本章小结本章小结1 1、半导体的导电性受温度和光照等外界条件影响。利用其特点可制造电、
41、半导体的导电性受温度和光照等外界条件影响。利用其特点可制造电子元件，但影响其工作稳定性。子元件，但影响其工作稳定性。2 2、PNPN结具有单向导电性，加正向电压导通可以通过很大的正向电流。加结具有单向导电性，加正向电压导通可以通过很大的正向电流。加反向电压截止仅有很小的反向电流通过。反向电压截止仅有很小的反向电流通过。3 3、二极管是非线性元件，它的伏安特性，常用特性曲线图表示。在使用、二极管是非线性元件，它的伏安特性，常用特性曲线图表示。在使用时要参考它们的主要参数。时要参考它们的主要参数。4 4、单相半波整流电路、单相半波整流电路U Uo o=0.45U=0.45U2 2,二极管承受最高反
42、向电压是二极管承受最高反向电压是U UDRMDRM=U=U2m2m,通通过二极管的电流过二极管的电流I ID D=I=IL L 。仅利用了交流电的半个周期，变压器存在单。仅利用了交流电的半个周期，变压器存在单向磁化的现象。向磁化的现象。5、5 5、单相桥式整流电路单相桥式整流电路U Uo o=0.9=0.9U U2 2,二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压U UDRMDRM=U U2m2m,通通过二极管的电流等于负载电流的过二极管的电流等于负载电流的1/21/2。利用了交流电的整个周期，变。利用了交流电的整个周期，变压器无单向磁化的现象。压器无单向磁化的现象。2)53(TCRL6
43、6、电容器滤波整流电路二极管中通过的是冲击电流，半波整流时二极管电容器滤波整流电路二极管中通过的是冲击电流，半波整流时二极管截止时承受的最高反向电压截止时承受的最高反向电压2U2U2,2,桥式整流为桥式整流为U U2m,2m,半波输出电压半波输出电压U Uo o=U=U2m2m。桥式桥式U Uo o=1.2U=1.2U2 2 。根据根据 选择电容器的容量，根据选择电容器的容量，根据整流输出电压可能出现的最大值选择电容器的耐压。整流输出电压可能出现的最大值选择电容器的耐压。2/)53(TCRL7 7、稳压电路中的稳压二极管必须串联限流电阻使用，根据稳压二极管的、稳压电路中的稳压二极管必须串联限流
44、电阻使用，根据稳压二极管的电压应等于负载电压，最大稳定电流大于等于电压应等于负载电压，最大稳定电流大于等于2 2倍负载最大电流的条倍负载最大电流的条件来选稳压二极管。稳压电路的输入电压至少大于件来选稳压二极管。稳压电路的输入电压至少大于2 2倍负载电压。倍负载电压。8 8、三端稳压器有正和负两种极性输出，有电压固定和可调输出两类。三、三端稳压器有正和负两种极性输出，有电压固定和可调输出两类。三端稳压器的输入电压应高于输出电压端稳压器的输入电压应高于输出电压2V 2V 以上但不能太大，因为在同以上但不能太大，因为在同样的负载电流的条件下这个电压差越大三端稳压器的功耗就越大。样的负载电流的条件下这个电压差越大三端稳压器的功耗就越大。采用附加器件可以扩大输出电压和电流。采用附加器件可以扩大输出电压和电流。
