第18章_直流稳压电源课件.ppt

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1、1,电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2；,整 流 电 路,滤 波 电 路,稳 压 电 路,u1,u2,u3,u4,uo,整 流 电 路,滤 波 电 路,稳 压 电 路,整流电路:将交流电压u2变为单向的脉动电压u3；,滤波电路:减小单向脉动电压u3脉动程度，使之转变为较平滑的直流电压u4；,稳压电路:消除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定,直流稳压电源的组成和功能,RL,2,18.1.1单相半波整流电路,ui,uo,u1,a,T,b,RL,u0,ui,iD,iD,uD,uD,2,二极管上承受的最高反相电压：,U：ui的有效值,URM,3,uo,2,在负载上得到了

2、极性一定，但大小变化的单相脉动电压，其大小用一个周期的平均值来衡量,有效值：平均值：,u,ui,a,T,b,D,RL,uo,4,18.1.2 单相桥式整流电路,桥式整流电路,Ui正半周时电流通路,ui,5,u0,ui,桥式整流电路,Ui负半周时电流通路,18.1.2 单相桥式整流电路,6,ui0 时,D1,D3导通D2,D4截止电流通路:由a经D1RLD3b,ui0 时,D2,D4导通D1,D3截止电流通路:由b经D2RLD4a,输出是脉动的直流电压！,桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形,ui,D4,D2,D1,D3,RL,u0,7,负载电压 U0的平均值:,负载上的平均电流:,每个二极管

3、只有半周导通。流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半:,二极管截止时两端承受的最大反向电压：,uo,(io),8,几种常见的硅整流桥,9,18.2 滤波器,滤波原理:,交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。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,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，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。,10,iC,RL,uo,u,ui,uC,C,iRL,D,2,ui,1.电容滤波,11,iC,RL,uo,u,ui,uC,C,iRL,D,2,u

4、i,当输入电压ui为正时，D导通，电容C 充电，当输入达到最大值时，电容C两端电压uC也达到最大。此刻后，输入按正弦波减小，电容C 通过负载RL放电，电压降低，当输入ui降低到ui uC 时，电容再次充电，重复上述过程,1.电容滤波,12,电容滤波电路的特点,RLC 愈大，曲线愈平缓，放电越慢，一般取 RLC=(3-5)T/2,影响放电曲线的因素有？,电压U一定情况下，负载RL、电容C越大，放电时间t 越长，即RLC 的积越大，放电越慢,M,M,N,RLC较大,RLC较小,C：电容容量RL：负载的大小,13,+,+,+,+,4,1,2,3,L,D,+,D,u,4,-,R,220V,3,2,D,

5、D,1,u,2,1,u,L,2.电感滤波电路,电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L。,交流分量:f 越高，XL 越大,交流电压大部分降在电感上,因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。,直流分量:XL=0 相当于短路,直流电压大部分降在RL上,特点：输出电压比较平坦，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰,14,3.其它滤波电路,为进一步改善滤波特性，采取多级滤波。,LC滤波电路,+,+,+,+,适用于大电流输、电压脉动很小的场合，多用于高频电路,LC 型滤波电路,该滤波电路对整流二极管的电流冲击比较大,15,18.3 直流稳压电源,18.3.1

6、 稳压管稳压电路,稳压原理:利用稳压管的反向击穿特性,16,(1)当输入电压变化时:,稳压过程！:,(2)当负载电压变化时：,稳压管的选择：UZ=Uo；Ui=(2-3)UZ；IZM=(1.5-5)IOM,17,反相输入,由稳压管电路和运放组成的恒压源,18.3.2 恒压源,18,UI,T,R2,RL,Uo,AV,+,-,R1,UZ,UCE,+,-,+,-,+,-,+,-,稳压过程：,IC,T为调整管,18.3.3 串联型稳压电路,19,18.3.4 集成稳压电源,简介,随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，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

7、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。本节主要介绍常用的W7800系列W7900系列三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。该组件的外形如下图，稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。,20,1端:输入端2端:输出端3端:公共端,W78XX系列稳压器(输出正电压),1端:公共端2端:输出端3端:输入端,W79XX系列稳压器(输出负电压),输出电压额定电压值有:5V、9V、12V、18V、24V等。,21,输出为正压时的固定接法,注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！,CI可以抵消输入端较长接线时产生的电感 效应，防止产 生自激震荡Co

8、输在瞬时增减负载电流时，不至于引起 输出电压有较大的波动,22,W7815,CI,15V,1,2,3,+_,CI,1,2,CO,CO,3,输出为正负电压时的接法,220v,W7915,C,C,24v,24v,+,+,1000uF,1000uF,15V,23,CO,W78XX,CI,UI,UO,1,2,3,UXX,UZ,R,DZ,UXX:为W78XX固定输出电压 UO=UXX+UZ,+,_,+,_,提高输出电压电路,24,扩大输出电流电路,T,RL,+,-,IC,W78XX,CI,UI,UO,1,2,3,+,-,I2,Io,Co,IR,R,IB,25,精品课件！,26,精品课件！,27,R1,CI,Co,UI,Uo,W78xx,UXX,+,_,R2,R3,R4,+,_,输出电压可调电路,+,_,UOUXX,