东北大学电工学课件直流稳压电源.ppt
电 工 学,第6章 整流电路和直流稳压电源,本章要求：1.理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及 参数的计算;2.了解稳压管稳压电路的工作原理;,第6章 整流电路和直流稳压电源,第6章整流电路和直流稳压电源,概述：小功率直流稳压电源的组成,功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压,6.1 单相桥式整流电路,2.整流过程分析,u2 正半周，UaUb，二极管D导通；,3.工作波形,1.电路组成,6.1.1 半波整流,u2 负半周，UaUb，二极管D截止；,4.参数计算,(1)整流电压平均值 Uo,(2)整流电流平均值 Io：,(3)流过每管电流平均值 ID：,(5)整流二极管管的选择：,选择整流二极管时应满足：,IOMID，URMUDM,一般应考虑（1.52）倍的安全系数,(4)每管承受的最高反向电压 UDRM,6.1.2 单相桥式整流电路,2.过程分析,u2 正半周：UaUb，二极管 D1、D3 导通，D2、D4 截止；,1.电路组成,3.工作波形,uD2/uD4,6.1.2 单相桥式整流电路,2.过程分析,1.电路组成,3.工作波形,u2 负半周：UaUb，二极管 D1、D3截止，D2、D4导通；,4.参数计算,(1)整流电压平均值 Uo,(2)整流电流平均值 Io：,(3)流过每个二极管电流平均值 ID,(4)每管承受的最高反向电压 UDRM,(5)整流二极管的选择:同半波整流,二极管的最大整流电流应大于二极管的工作电流，即 IOMID,二极管的最高反向工作电压URM应大于二极管承受 的最大反向电压UDRM，即URMUDRM,例1：单相桥式整流电路，已知:负载电阻 RL=50，负载电压Uo=100V，选择整流二极管。,可选用二极管2CZ12D，其最大整流电流为3A，反向工作峰值电压为300V。,解：,6.2 滤波电路,交流电压经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。滤波原理：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,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。方法：将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL 串联)。,6.2.1 电容滤波电路,2.工作原理,u2 uC时，二极管导通，电源在给负载RL供电的同时也给电容充电，uC 增加，uo=uC。,u2 uC时，二极管截止，电容通过负载RL 放电，uC按指数规律下降，uo=uC。,3.工作波形,二极管承受的最高反向电压为:,1.电路组成,=uC,4.电容滤波电路的特点,(T 电源的周期),输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间常数RLC有关。,RLC 越大 C放电越慢 Uo 越大，波形越平滑。,近似估算取：Uo=1.2 U(桥式、全波）Uo=1.0 U（半波）,当负载RL 开路时，UO,为了得到比较平直的输出电压,例：,有一单相桥式整C流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻 RL=200，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。,流过二极管的电流,二极管承受的最高反向电压:,变压器副边电压的有效值：,uo,解：1.选择整流二极管,可选用二极管2CP11,参数：IOM=100mA UDRM=50V,取 RLC=5 T/2,已知 RL=200,2.选择滤波电容器,可选用C=250F，耐压为50V的电解电容器,6.3 简单稳压电路,稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电压的电路。稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。实际上，它是内阻很小的电压源。其内阻越小，稳压性能越好。稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以是一个独立的电子部件。,二、稳压过程：,UO=UZ IR=IO+IDZ,RL(IO)IR,1.设UI一定，负载RL变化,UO(UZ),IDZ,一、电路组成：,限流调压,稳压环节,Ui UZ,2.设负载RL一定，Ui变化,IDZ,IR,IO,IR,三.参数的选择:,(1)UZ=UO(2)IZM=(1.5 3)IOM(3)Ui=(2 3)UO,为保证稳压管安全工作,为保证稳压管正常工作,适用于输出电压固定、输出电流不大、且负载变动不大的场合。,得出,(3)限流电阻R的选择：要满足两种极端情况:第一，当输入电压最低（Uimin）而负载电流最大（IOmax）时，流过稳压管的电流IDZ应该大于稳压管的稳定电流IZ，即,第二，当输入电压最高（Uimax）而负载电流最小（Iomin）时，流过稳压管的电流IDZ不能超过稳压管的最大稳定电流IZM，即,得出,6.5 集成稳压电源（简介）,单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高,使用灵活,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,故称之为三端集成稳压器。,1.分类,XX两位数字为输出电压值,（1.25 37 V 连续可调）,2.外形及引脚功能,W7800系列稳压器外形,W7900系列稳压器外形,塑料封装,3.性能特点（7800、7900系列）,输出电流超过 1.5 A（加散热器）不需要外接元件内部有过热保护内部有过流保护调整管设有安全工作区保护输出电压容差为 4%,输出电压额定值有:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等。,输出为固定正电压时的接法如图所示。,输入与输出之间的电压不得低3V！,4.三端固定输出集成稳压器的应用,0.11F,1F,为了瞬时增减负载电流时，不致引起输出电压有较大的波动。即用来改善负载的瞬态响应。,用来抵消输入端接线较长时的电感效应，防止产生自激振荡。即用以改善波形。,
