1、第四章 直流稳压电源,第一节 整流电路 第二节 滤波电路 第三节 分立元件稳压电路 第四节 集成稳压电路,习 题,目录,变压器,整流 电路,滤波 电路,稳压 电路,交流电源,负载,整流-将交流电压变换为单向脉动的直流电,滤波-将脉动电压中的交流分量滤除,稳压使传输的直流电压稳定、平滑,返回,第一节 整流电路,单相半波整流电路 单相桥式整流电路 三相桥式整流电路,返 回,一、单相半波整流电路,1. 电路分析 正半周(0) a (+) b () VD导通,VD,u2,uo,u1,RL,a,b,负半周() a () b () VD截止 uo= 0,uo= u2,返回,t,t,单相半波整流电压平均值,
2、2. 参数计算,3. 元件选择,RL中电流平均值,返回,二极管最高反相电压,二极管电流平均值,二、单相桥式全波整流电路,VD1,u2,uo,u1,RL,a,b,VD2,VD3,VD4,1. 电路分析 正半周() a() b(),电流方向,负半周() a() b() 电流方向,返回,t,t,2. 参数计算,桥式整流电路电压平均值,RL中电流平均值,3. 元件选择,返回,二极管最高反相电压,二极管电流平均值,例1、桥式整流电路如图,画出uo、io、uD 波形。,VD1,u2,uo,u1,RL,a,b,VD2,VD3,VD4,uD,若VD1 的正负极反接，则 ,正半周电路截止， 负半周电源短路。,若
3、VD1 开路，则 ,电路变为半波整流电路,io,返回,0,0,0,0,例2、桥式整流电路如图, 若VD3管烧断, 输出电压波形为_,VD2,u2,uo,RL,VD3,VD4,V D1,u2,C,返回,例3、桥式整流电路的变压器副边电压为20V，每个整流二极管所承受的最大反向电压为_,A. 20V B. 28.28V C. 40V D. 56.56V,B,例4、测量桥式整流电路的输出电压为9V，此时发现有一只二极管已经断开，其变压器二次电压为 _ A. 10V B. 15V C. 20V D. 25V,C,返回,三、三相桥式整流电路,返回,VD1,RL,uo,VD6,VD3,VD5,VD4,VD
4、2,io,C,b,a,u2a,u2b,u2c,1. 电路分析,三相变压器二次绕组接成星形联结,共阴极组,共阳极组,返回,t1 Vc Va Vb,电流方向,t1 t2 Va Vc Vb,电流方向,t2 t3 Va Vb Vc,uo ucb,uo,uo uab,uo uac,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8,0,uab,ubc,uca,返回,2. 参数计算,整流电压平均值 Uo,整流电流平均值 Io,3. 元件选择,二极管最高反相电压,二极管电流平均值,第二节 滤波电路,电容滤波电路 电感滤波电路 形滤波电路,返 回,一、电容滤波电路,1. 滤波原理,滤波电路是利用储能元件(与负载并
5、联电容或与负载串联电感)滤掉整流所得的单向脉动电压的交流分量，保留直流分量，使输出电压脉动减小。,电容两端电压不能跃变，在整流电路中加入电容，由于电容不断的充放电，使输出电压的脉动减小。,返回,VD,u2,uo,u1,RL,a,b,C,返回,O,O,O,O,2. 工程估算,空载时，（RL=）,带电阻负载时，,半波整流电容滤波电路 UoU2,桥式整流电容滤波电路 Uo1.2U2,一般要求,返回,返回,3. 电容滤波的特点,流过二极管的瞬时电流很大,带有滤波电容时的整流电路中的二极管因导通时间短，必然会产生电流冲击，易使管子损坏。 尤其在刚合上交流电源瞬间，因电容两端电压不能突变，瞬间的冲击电流更
6、大。,选管时一般取： IVD =2 ID,返回,最高反向工作电压,半波整流电路,单相桥式整流电路,负载开路时二极管的最高反向工作电压,二极管的最高反向工作电压,返回,Uo与RLC 有关,RLC 越大 ，Uo 越大，波形越平滑。,当负载RL 开路时，,例、 桥式整流滤波电路测出RL两端电压为30V，求负载断路时的输出电压；电容断路时的输出电压。一只二极管断开时的输出电压。一只二极管和电容断开时的输出电压。,负载断路时,解：,Uo1.2U230V,加载时,U2301.2V,电容断路 (无滤波),Uo0.9U2,= 25V,= 35.35V,22.5V,一只二极管断路 (半波整流滤波),UoU2,2
7、5V,一只二极管、电容断路 (半波整流),Uo0.45U2,11.25V,返回,返回,二、电感滤波电路,1. 滤波原理,L,u2,RL,uo,电感对变化的电流有阻碍作用，使负载电流和电压的脉动减小。,对直流成分， XL=0 ，L相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波成分， f 越高，XL越大，电压大部分降在L上。因此，在负载上得到比较平滑的电压。,返回,2. 工程估算,电感滤波电路的输出电压平均值约为,Uo0.9U2,电感L越大，滤波效果越好。,0,返回,三、形滤波电路, 形 LC 滤波器, 形 RC 滤波器, 形LC滤波器能够进一步提高整流输出电压的平滑性。,R 愈大，C2愈大，滤波效果愈
8、好。但R 大将使直流压降增加。,第三节 分立元件稳压电路,稳压管稳压电路 串联型晶体管稳压电路,返 回,一、稳压管稳压电路,稳压管稳压是利用它的反向击穿特性，当电路电源电压或负载电流变化时，引起IZ变化，使R上的电压发生变化来维持输出电压不变。,U2Uo IZ IR UR Uo ,IoUo IZ IR UR Uo ,返回,二、串联型晶体管稳压电路,UI=Uo+UCE1 UBE1=UB1UE1 =UC2Uo,Uo UB2 UC2 UBE1 Uo UCE1 ,C,R1,R2,R3,R4,RP,RL,VZ,UZ,UI,UBE1,UCE2,UBE2,Uo,Io,UCE1,返回,UI Uo U UB U
9、CE Uo ,采用集成运放,返回,例、已知U2=20V，UZ10V，S闭合，求Ui、Uo S断开，求Ui ，并标出C的极性。,S闭合， 电路经整流、 滤波、稳压输出,Ui,Ui1.2U2 = 24V,依电路，输出电压上负下正,Uo10V,S断开，电路经整流、稳压输出,Ui0.9U2 = 18V,+,返回,第四节 集成稳压电路,W78系列稳压器,返 回,一、W78系列稳压器,以工作方式分 ：a. 串联型稳压电路 b. 并联型稳压电路 c. 开关型稳压电路,以输出电压分：a. 固定稳压电路 b. 可调式稳压电路,返回,集成稳压电源的主要参数 1. 电压调整率SV 表征负载不变，输出电压变化的稳压能
10、力。,2. 输出电阻Ro 表征输入电压不变，负载变化时的稳压能力。,返回,3. 输出电压温度系数ST 指负载、输入电压不变时，温度引起的输出变化。,W78 X X系列集成稳压电源,W78系列输出固定的正电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V，最高输入电压为35V，如W7815，在1、3脚输入35V，在2、3脚输出15V。,返回,基本应用电路,Co用于消除引线的电感效应引起的自激振荡 CL用于削弱高频噪声,返回,提高输出电压的稳压电路,W78,1,2,3,Co,CL,Ui,Uo,UZ,Uo=UXX+UZ,返回,提高输出电流的稳压电路,Ui,Io=I2+IC,返回,输出电压可调的稳
11、压电路,U+=U3,当RP调到最上端,当RP调到最下端,返回,W79 系列集成稳压电源,W79系列输出固定的负电压， 如W7912，在2、1脚输出12V电压。,返回,例1、利用W7812 接成输出电压可调的稳压电路，试求输出电压可调范围。,当滑动头调到最下端,当滑动头调到最上端,解：,返回,例2、利用W7809 接成输出电压可调的稳压电路，R1=3R2,试求输出电压。,解：,W7809,1,2,3,Co,CL,30V,Uo,R1,R2,R,R,返回,判断以上三个等式哪个正确?,不好意思不能加分,习 题,题 解,他们选的正确吗,?,?,?,当然,习 题,题 解,例2、利用W7809 接成输出电压可调的稳压电路，R1=3R2,试求输出电压。,解：,当R1=3R2 U+=Uo/4,W7809,1,2,3,Co,CL,30V,Uo,R1,R2,R,R,返回,
