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1、模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 直流稳压电源直流稳压电源 应用电路之三应用电路之三 1 直流稳压电源概述直流稳压电源概述 1 1 直流稳压电源概述直流稳压电源概述直流稳压电源概述直流稳压电源概述 2 整流电路整流电路 2 2 整流电路整流电路整流电路整流电路 3 滤波电路滤波电路 3 3 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路 4 稳压电路稳压电路 4 4 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路 内容纲要内容纲要 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 电源变压器电源变压器: 将交流电网电压将交流电网电压v1变为合适的交流电压变为合适的交流电压v2。 整流电路整流电路: 将双向交变电压将双
2、向交变电压v2变为单向脉动电压变为单向脉动电压v3。 滤波电路滤波电路: 对脉动电压对脉动电压v3进行平滑处理，得到缓变电压进行平滑处理，得到缓变电压v4。 稳压电路稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压保持输出电压 vo的稳定。的稳定。 1 直流稳压电源概述直流稳压电源概述 整流电路整流电路 滤波电路滤波电路 稳压电路稳压电路 整流电路整流电路 滤波电路滤波电路 稳压电路稳压电路 v1 v2v3v4 vo 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 2 整流电路整流电路 L + v R - L 1 v 2 v 220V D + + 220 V R
3、2 + L v v v 2 L 1 D D2 + + + + 4 1 2 3 2 +4 3 D v v D D L 2 1 L D R - 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 2 整流电路整流电路 o v o i D i 2 V2 2 V22 2 V2 0.670.45V2/RL0.9V2/RL0.9V2桥式整流 0.670.45V2/RL0.9V2/RL0.9V2全波整流 1.570.45V2/RL0.45V2/RL0.45V2半波整流 SVRM 电路参数 整流形式 电路参数 整流形式 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 3.1 电容滤波电路电容滤波电路 3 滤波电路滤波电路
4、 + + + + 4 1 2 3 2 1 R 220V + L u - u L 2 u D 4 D 3 D D 1 C 整流电路只是将交流电变换为单方向的脉动电压和电 流，由于脉动电压和电流仍含有较大的交流成分，通常还需 在整流电路的输出端接入滤波电路，以滤除交流分量，从而 得到平滑的直流电压。 整流电路只是将交流电变换为单方向的脉动电压和电 流，由于脉动电压和电流仍含有较大的交流成分，通常还需 在整流电路的输出端接入滤波电路，以滤除交流分量，从而 得到平滑的直流电压。 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) (a) 空载（空载（RL=）时：）时： v2 t vL t vc=vL v2vC
5、时： 二极管导通， 时： 二极管导通，C充电。充电。 v2vC时：二极管截 止 ， 时：二极管截 止 ， C 放 电 。 由 于放 电 。 由 于 RL=，无放电回路， 所以充电稳定后 ，无放电回路， 所以充电稳定后vC保 持不变。 保 持不变。 2 2 OL VVV= 整流输出整流输出 + + + + 4 1 2 3 2 v 2 D C L 3 1 D D - 220V D + 1 4 v v vc 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) (b) 接入接入RL（且（且RLC较大）时较大）时 vL t iD t v2 vC时： 二极管导通， 时： 二极管导通，C充电。充电。 v2vC时：
6、二极管截止， 时： 二极管截止，C放电。放电。 vc= vL 整流输出整流输出 + + + + 4 1 2 3 2 1 R 220V + L v - v L 2 v D 4 D 3 D D 1 C vc 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) (b) 流过二极管瞬时电流很大流过二极管瞬时电流很大 整流管导电时间越短 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大的峰值电流越大 电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点 (a) VL与与RLC的 关系的 关系 RLC 愈大愈大 C放电愈慢 放电愈慢 VL(平均值平均值)愈大（脉 动越小） 愈大（脉 动越小） RLC 较大较大 一般取：一般取： (T:电源
7、电压的周期电源电压的周期) 2 T )53(=CRL v2 t iD t vc= vL 近似估算近似估算: 2 1.2 O VV 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 3.2 电感滤波电路电感滤波电路 电路结构电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感在桥式整流电路与负载间串入一电感L。 对谐波分量对谐波分量: f 越高，越高，XL 越大越大,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。 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。 对直流分量对直流分量: XL=0 相当于短路相当于短路,电压大部分降在电压大部分降在RL上上 + + + + 4 1
8、2 3 L D + D L v 4 - R 220V 3 2 D D 1 v2 1 v L 输出电压平均值输出电压平均值: 2 0.9 O VV 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 4 稳压电路稳压电路 稳压电路的作用位置:稳压电路的作用位置: 交流 电压 交流 电压 脉动 电压 脉动 电压 整流整流滤波滤波 有波纹的 直流电压 有波纹的 直流电压 稳压稳压 直流 电压 直流 电压 整流滤波后的电压是不稳定的，在电网电压 或负载变化时，该电压都会产生变化，且纹波电 压比较大。所以，整流滤波后，还须经过稳压电 路，才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。 整流滤波后的电压是不稳定的，在电网
9、电压 或负载变化时，该电压都会产生变化，且纹波电 压比较大。所以，整流滤波后，还须经过稳压电 路，才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 4.1 稳压电路的主要性能指标稳压电路的主要性能指标 常用以下参数来说明稳压电源的质量：常用以下参数来说明稳压电源的质量： 1、稳压系数、稳压系数 常数= = L Rr VV VV S / / II OO 2、输出电阻、输出电阻常数= = I O O oV I V R 3、温度系数、温度系数 0 0 O O I = = = I VT T V S 输出电压：输出电压：)( OIO TIVfV，= 越 小 越 好 越
10、小 越 好 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 4.2 稳压管稳压电路稳压管稳压电路 Vo R + - z D RL VI z I R I 已知：已知：VI=15V，负载电流为，负载电流为1020mA；稳压管的稳定电压；稳压管的稳定电压VZ=6V，最小稳 定电流 ，最小稳 定电流IZmin=5mA，最大稳定电流，最大稳定电流IZmax=40mA，rZ=15。 试分析：试分析：(1)(1)R的取值范围；(2)若的取值范围；(2)若R=250，则稳压系数，则稳压系数Sr和输出电阻和输出电阻Ro各 为多少？(3)为了使稳压性能更好一些，在允许的范围内， 各 为多少？(3)为了使稳压性能更好一
11、些，在允许的范围内，R的取 值应当偏大一些还是偏小一些？为什么？ 的取 值应当偏大一些还是偏小一些？为什么？ 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 4.3 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路 稳压管稳压电路： 优点： 稳压管稳压电路： 优点：电路简单。电路简单。 缺点：缺点：输出电流较小，输出电压不可调节。输出电流较小，输出电压不可调节。 + + + + Dz T + + - A + V - i o V - + V z R1 R2 L R R 2 z 21 o R V = RR V + 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 4.3.1 串联型稳压电源的构成串联型稳压电源的构成 取
12、样取样取样取样 调整调整调整调整 放大比较放大比较放大比较放大比较 基准电压基准电压基准电压基准电压 vo vi 由四个环节组成由四个环节组成 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) + + + + Dz z UR + + A R2 U U R R f 1 - + L + o T - + - i U 调整管 取样电路 放大比较环节 基准电压 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 4.3.2 输出电压的计算输出电压的计算 REF 2 1 O )1 (U R R U+= 可见，调节可见，调节R1或或R2可以改变输出电压。可以改变输出电压。 o 21 2 REF U RR R U + =
13、+ + + + o1+ + Dz U R 2 REF + U U o - f- T - R + L 1 R i + A U U R 由于在深度负反馈情况下有由于在深度负反馈情况下有, if XX因此，因此， 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 正稳压正稳压 7800系列系列 负稳压负稳压 37系列系列 正稳压正稳压 17系列系列 负稳压负稳压 7900系列系列 三端集成稳压器三端集成稳压器 固定式固定式可调式 注意： 可调式 注意：7800/7900系列型号后两位数字系列型号后两位数字XX 代表输出电压值。代表输出电压值。 4.4 三端集成稳压器三端集成稳压器 4.4.1 概况概况 模
14、拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 三端集成稳压器实物照片三端集成稳压器实物照片 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 78系列输出78系列输出正正正正电压79系列输出电压79系列输出负负负负电压电压 7879 24V 18V 15V 12V 10V 9V 8V 6V 5V 7818 7824 7815 7812 7810 7809 7808 7806 7805 24V 18V 15V 12V 10V 9V 8V 6V 5V 7918 7924 7915 7912 7910 7909 7908 7906 7905 输 入 输 出 公 共 端 输 入 输 出 公 共 端 输 入 输
15、出 公 共 端 输 入 输 出 公 共 端 4.4.2 固定式三端集成稳压器固定式三端集成稳压器 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) + + UO W7815 22 C 31 1 C U i (1) 基本使用方法基本使用方法 注意：注意：输入电压输入电压Ui一般应比输出电压端一般应比输出电压端Uo高高3V以上。以上。 C1、C2的作用：的作用：防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的 瞬态响应。 防止自激振荡，减小高频噪声、改善负载的 瞬态响应。 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) (2) 输出正、负电压输出正、负电压 78XX iCoC oU 1F iCoC oU 0.33F1
16、F 2u 2u 1u 79XX 0.33F 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) (3) 输出电压可调输出电压可调 XX p1 p21 mino V RR RRR V + + = XX V R RRR V 1 p21 omax + = W7812 2R 2C 1C O V Vi - + + 1R 13 2 pR 模拟电子技术第七讲模拟电子技术第七讲(3) 4.4.3 可调式三端集成稳压器可调式三端集成稳压器 W117 1 2 3 输入端 输出端 调整端 输出端与调整端之间的电 压是稳定值，其值为 输入端 输出端 调整端 输出端与调整端之间的电 压是稳定值，其值为1.25V， 输出电流可达 ， 输出电流可达1.5A。 电容电容C 1 ：防止自激。 电容 ：防止自激。 电容C 2：减小电阻 ：减小电阻R 2上的 电压波动
