《直流电源简化》PPT课件.ppt

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1、理论、实践、硬件、软件,没有理论，就没有翅膀，无法腾飞没有动手，就没有双脚，无法落地稳压源是硬件制作的开端；放大电路是茶亭里流水灯是编程练习的起步；键显处理是分水岭,10.1 小功率整流滤波电路,10.2 稳压电路,引言,单相桥式整流电路,滤波电路,第十章 直流电源,1、熟悉单相整流电路和电容滤波电路的工作原理,第十章 直流电源,2、掌握集成三端稳压器应用电路,基本要求,直流稳压电源的作用,将交流电网电压转换为直流，为放大电路提供直流工作电源。,组成,变压器：,整流：,滤波：,稳压：,降压,滤除脉动,交流变脉动直流,进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力,整 流 电 路,滤 波 电 路,稳

2、 压 电 路,引言,10.1.1 单相整流电路,10.1 整流与滤波电路,10.1.2 滤波电路,10.1.1 单相整流电路,交流电压转变为单向脉动的电压。,一、整流电路的任务：,二、技术指标：,1 衡量整流工作性能的参数,输出电压平均值VO（AV）-反映整流电路将交流电压 转换为直流电压的能力。,脉动系数S-反映整流输出电压中交流成分的大 小，用来衡量整流电路输出平滑程度。S=VOr/VO（AV),谐波电压总有效值,直流电压,利用二极管的单向导电性,2 选择整流二极管所需参数：,流过管子正向平均电流值ID（AV）-IF,管子所承受最大反向电压VRM-VBR,三、单相整流电路：,1 单相半波整

3、流电路,2 单相桥式整流电路,等效电路,1.半波整流电路,二极管导通，忽略二极管正向压降，uo=u2,为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。,二极管截止,uo=0,u2 0 时:,u20时:,三.单相整流电路,2.桥式整流电路,1）电路组成：由四个二极管组成桥路,u2正半周时电流通路,D1、D4导通，D2、D3截止,2.桥式整流电路,2）工作原理,u2负半周时电流通路,D2、D3 导通，D1、D4截止,2.桥式整流电路,2）工作原理,2.桥式整流电路,3）工作波形,2.桥式整流电路,4）指标计算,脉动系数,平均整流电流,最大反向电压,视频,10

4、.1 小功率整流滤波电路,滤波电路,1、概述,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（电抗元件的储能作用）,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。,几种滤波电路,滤波电路,（a）电容滤波电路,（b）电感电容滤波电路（倒L型）,（c）型滤波电路,1、概述,以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。,桥式整流电容滤波电路,2、原理,1）RL未接入,充电结束,没有电容时整流的输出波形,2）RL接入时,整流输出电压 电容电压时，,二极管截止，,电容经负载放电,整流输出电压 电容电压时，,二极管D1、D3导通，,电容被充电,有电容

5、时整流的输出波形,3、电容滤波电路的特点,(1)输出电压 Uo与放电时间常数 RLC 有关。,RLC 愈大 电容器放电愈慢 纹波减小V o愈大,(2)流过二极管瞬时电流很大。,RLC 越大 Uo越高 负载电流的平均值越大;整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大,故一般选管时，取,视频,以下主要讨论线性串联式稳压电路,电路最简单，但是带负载能力差，一般只提供基准电压，不作为电源使用（自学）。,效率较高，目前用的也比较多，但因学时有限，这里不做介绍。,10.2 稳压电路,一、硅稳压二极管稳压电路,利用稳压二极管的反向击穿特性。由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。,硅稳压二极管

6、稳压电路,二、三端集成稳压器,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。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端，故称之为集成三端稳压器。本节主要介绍常用的W7800(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。电路内部附有短路和过热保护环节。,1.外形及引脚功能,W78XX系列稳压器外形,W79XX系列稳压器外形,塑料封装,输出正电压,输出负电压,注：型号后XX两位数字代表输出电压值,输出额定电压值有如下系列:,5V、9V、12V、15V、18V、24V等。,固定集成三端稳压器：,2、集成三端稳压器

7、分类：,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。,(1)输出为固定电压的电路,输入与输出之间的电压不得低于3V！,4.应用电路,0.11F,1F,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。,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。,(2)同时输出正、负电压的电路,UXX:为W78XX固定输出电压U

8、o=UXX+UZ,（3）提高输出电压的电路,IO=I2+IC,（4）提高输出电流的电路,当 IO较小时，UR较小，T截止，IC=0。,当 IO IOM时，UR较大，T导通，IO=IOM+IC,R 可由功率管 T的UBE和稳压器的IOM确定,即R UBE/IOM。,IQ,R1,R2,（5）.输出电压可调的稳压电路,I1,I2,可调集成三端稳压器：,正CW117-/CW117M-/CW117L电CW217-/CW217M-CW217L压CW317-/CW317M-/CW317L,负CW137-/CW137M-/CW137L电CW237-/CW237M-CW237L压CW337-/CW337M-/C

9、W337L,1为军品级；2为工业品级；3为民品级,应用举例 1 W117的外加保护电路,应用举例2 输出正、负电压的电路,作业：,设计一输出电压为12V的直流稳压电源。,要求：,输出电流1A。画出电路原理图。选取有关器件参数。若输出电压能增至18V，应对电路作何种改进？,1 电路如图所示。合理连线，构成5V的直流电源,练习与思考：,本章小结,1在电子系统中，一般都要有直流电源供电。获得直流电源的最常用的方法是由交流电网转换为直流电压。这要通过整流，滤波和稳压等环节来实现。对直流电源的要求是：输出电压尽量不受电网电压波动、输出负载变化和温度变化的影响，输出电压中脉动和噪声成分小，转换效率高。2利用二极管的单向导电性可以构成整流电路，将交流电变为脉动直流电。在整流电路的输出端接上各种滤波电路，可以大大减小输出电压中的脉动成分。滤波电路有电容滤波和电感滤波两大类。使用较多的是电容滤波电路。3为了保证直流电源的输出电压不发生波动，需要在整流滤波电路的后面再接上稳压电路。最常用的稳压电路是串联式稳压电路。串联式稳压电路是一种带有负反馈的闭环调节系统。它的调整管工作在线性放大状态，通过控制调整管的压降来调整输出电压的大小。串联式稳压电路早已实现了集成化。输出电压固定和输出电压可调的集成串联式稳压器已经大量使用。,