第8章 直流稳压电源.ppt

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1、第八章第八章 直流稳压电源直流稳压电源 电源变压器整流电路滤波电路稳压电路电网电压输出电压tuuttututu小功率直流稳压电源小功率直流稳压电源单相整流电路串联型直流稳压电路三端集成稳压器开关型稳压电路滤波电路8.1 单相整流电路单相整流电路 8.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路 T+uo-RL+u1-+u2-Dioou2t2忽略二极管的正向压降 ouot2半波整流电压的平均值 U.Utd tsinUUo45022216 负载电流的平均值 LLooRU.RUI450 等于二极管电流的平均值ID 二极管所承受的最高反向电压 UURM2 ID和URM决定了整流二极管的选择范围 一般要有1

2、.52倍的裕量 脉动电压的直流分量脉动电压的直流分量 U：变压器副边电压的有效值8.1.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路 T+u1-+u2-D1D3D2D4+uo-RLu2的正半周的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止,忽略二极管的正向压降，uO=u20 u2的负半周的负半周，D2、D4导通，D1、D3截止，uO=-u2 仍大于零仍大于零 ou2t2ouot2 0902221U.UttdsinUUo比半波整流电路增加了一倍 负载电流的平均值 LLooRU.RUI90 每个二极管只导电半周LoDRU.II45021 二极管所承受的最高反向电压仍为 UURM2 T+u1-+u2-D2D4D3

3、D1 单相桥式整流电路的其它画法T+u1-+u2-+uo-RL+uo-RL+-+集成硅整流桥：8.2 滤波电路滤波电路 将脉动直流电变成较为平滑的直流电，这个过程称为滤波 滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路 8.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 T+u1-+u2-D1D3D2D4+uo-RL+uc-ou2t2o(uc)t2abcduo不接电容时的uouC随u2的增大上升至最大值 22U(oa段)u2 下降，uC通过RL放电，随u2下降|u2|uC后(b点)，uC又随u2的增大上升至最大值(bc段)当u2 uC后，二极管截止，uC通过RL放电，时间常数=RLC(ab段)接入电容后的uouo的脉

4、动比整流后没有电容的脉动比整流后没有电容滤波时的电压脉动要小得多，滤波时的电压脉动要小得多，平均值也提高了平均值也提高了 ou2t2o(uc)t2abcduooiDt2越大,uO的下降部分就越平缓 确定滤波电容 的计算公式253T)(CRL RL=，即=时，负载开路，电容无放电回路 UO=1.4U2 C=0，即=0时，电路不接电容，输出电压为桥式整流后的电压，UO=0.9U2 0.9U2UO额定输出电压+最小输入输出压差1端端:输入端输入端2端端:公共端公共端3端端:输出端输出端W7800系列稳压器外形及典型接线图系列稳压器外形及典型接线图123+_W7805UI+_Uo132CI0.11 F

5、Co1F+10V+5V注意：注意：输入与输出端输入与输出端 之间的电压不之间的电压不 得低于得低于2.5V！基本应用基本应用接法接法1端端:公共端公共端2端端:输入端输入端3端端:输出端输出端W7900系列稳压器外形及典型接线图系列稳压器外形及典型接线图123+W7905UI+Uo231CI0.11 FCo1F-10V-5V输出15V电压的稳压电路 扩展输出电压：扩展输出电压：UO=U23+UZ方法一：方法一：+_W78XXUI+_Uo132+-UZ扩展输出电压：扩展输出电压：方法二：方法二：CW78C1132-+UI-+UO-C2R1RWR2WRWR AOWWURRRRRU 212运运放放“

6、虚短虚短”U2=U-=U+OWWOURRRRRUUUUUU 212232 URRRRRUWWO121 URRRRUURRRRRWOWW121121扩大输出电流的电路扩大输出电流的电路 CW78MC1132+UI-+UO-R1C2ICIOTOICOOIII CW317应用电路应用电路 CW317R1RWIadjI1321+UI-+UO-C2C1基准电压U21=1.25V，调整端电流Iadj很小 adjIR.I 11251)RR(.RR.R)II(UUWWWadjO111211251251251 8.5 开关型稳压电路开关型稳压电路由分立元件组成的串联型直流稳压电路以及集成稳压器，其调整管工作在线

7、性放大区，故也称为线性稳压电源。线性稳线性稳压电源的优点是：结构简单，调整方便，输出电压脉动小。压电源的优点是：结构简单，调整方便，输出电压脉动小。缺点是效率低，一般只缺点是效率低，一般只有有30%50%，而且常需加装体积较大的散热片。造成效率低的原因在于调整管工作在线性放大区，调整管上始终存在一定的电流与电压，不断地消耗能量。-+UI-+U-VDZRABIBIER1R2RWRLWRWR+UO-基准电压比较放大电压调整采样电路由于调整管功耗低，散热片可随之减小，而且许多开关型稳压电路还可省去50HZ工频变压器。另外，开关频率通常为几十千赫，所以滤波电感和电容的容量可大大减小，体积和重量都要小很

8、多。如果我们通过控制脉冲信号让调整管工作在饱和区和截止区，适当调节矩形脉冲的占空比，即调节调整管开(饱和导通)和关(截止)的时间，那么利用储能元件，也能使电路的输出电压稳定在一定的范围内，这种电路就称为开关型稳压电路。由于调整管饱和导通时的管压降UCES和截止时的穿透电流ICEO都很小，调整管的管耗很小，因此电源效率可提高到80%90%。降压型开关稳压电路的工作原理 当控制脉冲为高电平（Ton期间）时，调整管T饱和导通，其发射极电压uE等于UI-UCES，此时二极管D截止，电感电流iL随时间线性增大，它一方面向负载供电，一方面对电容C充电，此时电感L处于储能状态。当控制脉冲为低电平（Toff期

9、间）时，调整管T截止。由于电感电流不能突变，故在L两端产生一个极性为左负右正的感应电动势，使二极管D导通，此时调整管的发射极电压uE等于-UD（UD为二极管的正向压降），电感L将原先储存的能量通过二极管D向负载释放，使得负载中继续有电流流过，同时仍给电容充电，iL开始下降，当电流下降到输出电压小于电容电压时，电容开始给负载放电，使负载电压维持在一定的数值之上 开关型稳压电源与线性稳压电源一样，输出电压Uo会随UI和RL变化而变化，因此，为了达到稳压的目的，电路中还应有负反馈控制电路，根据输出电压Uo的变化自动调整占空比，使Uo稳定。开关型稳压电源具有效率高、体积小、重量轻的突出优点，缺点是输出电压中纹波和噪声成分较大，调整管控制电路比较复杂，在精度要求较高的场合，仍采用串联型稳压电源或集成稳压器。