第10章 直流稳压电源.ppt

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1、 整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。10章章 直流稳压电源直流稳压电源单相桥式整流电路单相桥式整流电路(1)(1)工作原理工作原理 当正半周时二极管当正半周时二极管D1、D3导通，导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时二极管当负半周时二极管D2、D4导通，导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上得到正弦波的负

2、半周。在负载电阻上正负半周经过合成，在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。得到的是同一个方向的单向脉动电压。(2)负载上的直流电压和直流电流 输出电压是单相脉动电压。通输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为输出平均电压为 流过负载的平均电流为流过负载的平均电流为流过二极管的平均电流为流过二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压二极管所承受的最大反向电压集成硅整流桥：集成硅整流桥：uuo+-+交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。

3、其中既有直流成份又有交流成份。滤波原理：滤波原理：滤波原理：滤波原理：滤波电路利用储能元件电容两端的电滤波电路利用储能元件电容两端的电压压(或通过电感中的电流或通过电感中的电流)不能突变的特性不能突变的特性,滤掉整流滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达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。到平滑输出电压波形的目的。方法：方法：将电容与负载将电容与负载RL并联并联(或将电感与负载或将电感与负载RL串串联联)。滤波电路电容滤波电路电容滤波电路 单相桥式电容滤波整流电路。在负载电阻上并联了一个滤波电容C。当v2到达90时，v2开始下降。先假设二极管关断

4、，电容C就要以指数规律向负载L放电。指数放电起始点的放电速率很大。(1)(1)滤波原理滤波原理 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压器次端电压v2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上 电容滤波波形图 在刚过90时，正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过90时二极管仍然导通。在超过90后的某个点，正弦曲线下降的速率越来越快，二极管关断。需要指出的是，当 放电时间常数RLC增加时，t1点要右移，t2点要左移，二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线3；反之，RLC减少时，导通 角增加。显然，当L很 小，即IL很大时，电容滤 波的效果不好，见滤波曲线 中的2。反之，当L很大，即IL很小时，尽管C

5、较小,RLC仍很大,电容滤波的效果也很好,见滤波曲线中的3。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。电容滤波的效果(2)(2)电容滤波的计算电容滤波的计算uu0=uCuu1u0整流后，得到单向脉动电压。整流后，得到单向脉动电压。电压上坡时，电压上坡时，V对电容充电；对电容充电；电压下坡时，电容对负载放电；电压下坡时，电容对负载放电；（3）外特性 整流滤波电路中，输出直流电压VL随负载电流 IO的变化关系曲线。整流滤波电路的外特性结论：采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负结论：采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负结论：采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负结论

6、：采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。载能力较差。载能力较差。载能力较差。因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。变化较小的场合。电感滤波电路电感滤波电路 利利用用储储能能元元件件电电感感器器的的电电流流不不能能突突变变的的性性质质，把把电电感感与整流电路的负载与整流电路的负载L相串联，也可以起到滤波的作用。相串联，也可以起到滤波的作用。电感滤波电路 波形图 三端集成稳压器三端集成稳压器 将将串串联联稳稳压压电电源源和和保保护护电电路路集集成成在在一一起起就就是是集集成成稳稳压压器器。

7、集集成成稳稳压压器器有有：输输入入端端、输输出出端端和和公公共共端端，称称三端集成稳压器。三端集成稳压器。集成稳压器符号集成稳压器符号 要特别注意，不同型号，不同封装的集成稳压器，要特别注意，不同型号，不同封装的集成稳压器，它们三个电极的位置是不同的，要查手册确定。它们三个电极的位置是不同的，要查手册确定。外形图外形图 三端集成稳压器的分类三端集成稳压器的分类1 1.三端固定正输出集成稳压器三端固定正输出集成稳压器 国标型号国标型号:CW78-/CW78M-/CW78L-2.三端固定负输出集成稳压器三端固定负输出集成稳压器 国标型号国标型号:CW79-/CW79M-/CW79L-3.三端可调正

8、输出集成稳压器三端可调正输出集成稳压器 国标型号国标型号:CW117-/CW117M-/CW117L-CW217-/CW217M-/CW217L-CW317-/CW317M-/CW317L-4.三端可调负输出集成稳压器三端可调负输出集成稳压器 国标型号国标型号:CW137-/CW137M-/CW137L-CW237-/CW237M-CW237L-CW337-/CW337M-/CW337L-5.5.三端低压差集成稳压器三端低压差集成稳压器6.6.大电流三端集成稳压器大电流三端集成稳压器 以上以上1 1-为军品级为军品级；2 2-为工业品级为工业品级；3 3-为民品级为民品级。军品级军品级为金属外

9、壳或陶瓷封装，工作温度范围为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-55-55150150；工业品级工业品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-25-25150150；民品级民品级多为塑料封装，工作温度范围多为塑料封装，工作温度范围00125125。应用电路应用电路三端固定输出集成稳压器三端固定输出集成稳压器的的典型应用电路如图所示。典型应用电路如图所示。可可调调输输出出三三端端集集成成稳稳压压器器的的内内部部，在在输输出出端端和和公公共共端端之之间间是是1.251.25 V的参考源，因此输出电压可通过电位器调节。的参考源，因此输出电压可通过电位器调节。三端可调输出

10、集成稳压器三端可调输出集成稳压器的的典型应用电路如图所示。典型应用电路如图所示。防自激震荡防高频噪声输出为固定正电压时的接法如图所示。输出为固定正电压时的接法如图所示。(1)(1)输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路输入与输输入与输输入与输输入与输出之间的出之间的出之间的出之间的电压不得电压不得电压不得电压不得低于低于低于低于2V2V！三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用COW7805CiUi+_+_UO123 0.11 F1 F为了瞬时增减负载电流为了瞬时增减负载电流为了瞬

11、时增减负载电流为了瞬时增减负载电流时，不致引起输出电压时，不致引起输出电压时，不致引起输出电压时，不致引起输出电压有较大的波动。即用来有较大的波动。即用来有较大的波动。即用来有较大的波动。即用来改善负载的瞬态响应。改善负载的瞬态响应。改善负载的瞬态响应。改善负载的瞬态响应。用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线较长时的电感效应，较长时的电感效应，较长时的电感效应，较长时的电感效应，防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。即用以改善波形。即用以改善波形。即用以改善波形。即用以改善波形。(2)同时输出正、负电压的电路23220V 2

12、4V+C 24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO 15V1 F1 F0.33 F0.33 F1000 F1000 FU UXXXX:为为为为W78XXW78XX固定输出电压固定输出电压固定输出电压固定输出电压U UOO=U=UXX XX+U+UZ Z（3）提高输出电压的电路COW78XXCiUI+_+_UO123UXXUZRDZ+_+_三端可调输出集成稳压器三端可调输出集成稳压器的的典型应用电路如图所示。典型应用电路如图所示。应用电路应用电路(可调可调)可可调调输输出出三三端端集集成成稳稳压压器器的的内内部部，在在输输出出端端和和公公共共端端之之间间是是1.251.25

13、 V的参考源，因此输出电压可通过电位器调节。的参考源，因此输出电压可通过电位器调节。4.可调式应用举例可调式应用举例三端集成稳压器的应用4.可调式应用举例可调式应用举例三端集成稳压器的应用4可调式应用举例可调式应用举例end 5 5 作恒流源使用作恒流源使用例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率率 f=50Hz，负载电阻负载电阻 RL=200，要求直流输出电要求直流输出电压压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。选择整流二极管及滤波电容器。流过二极管的电流流过二极管的电流流过二极管的电流流过二极管的电流二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高

14、反向电压二极管承受的最高反向电压二极管承受的最高反向电压变压器副边电压的有效值变压器副边电压的有效值变压器副边电压的有效值变压器副边电压的有效值 uRLuo+C解：解：1.1.选择整流二极管选择整流二极管选择整流二极管选择整流二极管可选用二极管可选用二极管2CZ52B例：例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率率 f=50Hz，负载电阻负载电阻 RL=200，要求直流输出电要求直流输出电压压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。选择整流二极管及滤波电容器。取取 RLC=5 T/2已知已知RL=200 uRLuo+C解：解：2.选择滤波电容器选择滤波电容器可选用可选用C=250 F,耐压为耐压为50V的极性电容器的极性电容器