模拟电子第15讲第十章直流电源汇编

《模拟电子第15讲第十章直流电源汇编》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子第15讲第十章直流电源汇编（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路 10.0 引言 直流电源的组成及各部分的作用 图 10.1.1 直流稳压电源的方框图 电网 电压 电源 变压器 整流 电路 滤波 电路 稳压 电路 负 载 整流：将交流变为直流的过程。 滤波：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。 引言 引言 直流稳压电源的作用 将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工 作电源。 组成 各部分功能 变压器：整流：滤波： 稳压： end 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 10.1 小功率整流滤波电路 10.1.1 单相桥式整流电路 10.1.2 滤波电路

2、1. 工作原理 10.1.1 单相桥式整流电路 利用二极管的单向导电性 1. 工作原理 10.1.1 单相桥式整流电路 利用二极管的单向导电性 工作原理 1. u2 0时，电流由+流出，经 D1、RL、D2流入-。 2. u2 0时，电流由-流出，经 D3、RL、D4流入+。 动画avi15-1.avi 几种常见的硅整流桥外形： + A C -+- + - 10.1.1 单相桥式整流电路 3. 纹波系数 2. VL和IL 4. 平均整流电流 5. 最大反向电压 滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联， 或电感与负载RL串联。 交流 电压 脉动 直流电压 整流 滤波 直流 电压 RL L

3、RLC 滤波：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。 10.1.2 滤波电路 几种滤波电路 10.1.2 滤波电路 （a）电容滤波电路 （b）电感电容滤波电路（倒L形） （c）形滤波电路 电容滤波电路 图 10.3.1(a) 滤波电路 滤波电容容量较大，一般采 用电解电容器。 电容滤波电路利用电容的充放 电作用，使输出电压趋于平滑 。 滤波电路输出电压波形 (b)理想情况下的波形 (c)考虑整流电路内阻时的波形 动画avi15-3.avi动画avi15-2.avi 10.1.2 滤波电路 常用的电解电容器 1.思碧SPRAGUE 思碧SPRAGUE电容是美国 生产的著名品牌，大凡DIY 发烧友无

4、人不晓。蓝色外壳 包装黑色油墨印刷，品质优 异，性能稳定，而且寿命很 长。具有自成一派的外观风 格，无论如何变更品种，它 的封装颜色特征都历久不变 。很容易从众多的电容中把 它区分出来。如果单纯的讲 思碧SPRAGUE如何如何好 ，也许你会不以为然，如果 告诉你象KRELL，MARK LEVINSON，CELLO等这 些世界著名品牌，都是选用 的思碧SPRAGUE作为主滤 波电容，可见其品质和口碑 绝非浪得虚名。 2. 威发RIFA 瑞典一个具有60多年历 史的老牌名厂。以空心或 黑体大写字母威发“RIFA” 为其商标特征。威发RIFA PEH169系列是其铝质电解 电容器里面的高档系列。 有

5、意思的是除去少数极品 器材中偶尔可以看到威发 RIFA那乳白色的身影外（ 例如GRYPHON的DM-100 以及REF-1等旗舰功放； MARK LEVINSON、 CELLO也少有使用），其 他品牌中还真的很少见到 。原因无他，威发RIFA的 价格太贵了。 3.ROE 这是德国生产的品牌 ，跟思碧SPRAGUE一 样同属于欧美器材中的 主力电容，在很多高档 欧美器材中都可以找到 他的身影。浅金或深金 的透明包装是其特征。 见到不少欧美器材在设 计造型时特意把几棵 ROE裸露到外面，给 人以高贵、典雅、富丽 堂皇的感觉。 4.菲力浦 PHILIPS 菲力浦 PHILIPS 公司真是 家大业大

6、，涉足的 行业也多 。电容器 业自然也 少不了他 。 5.伊娜ELNA 伊娜ELNA是日本久负盛名电容 生产商，追溯历史他也有60多年的 沧桑了。而研究开发音频专用电容 也有了25年的历史，可以说是日制 电容业的老大,而且伊娜ELNA每年 从总收入中投入20%研发资金，实 力可以一斑。跟欧美一些名牌电容 的外包装所不同的是ELNA喜欢在 不同型号之间，使用不同的彩色外 壳封装，闪闪发亮刹是好看。伊娜 ELNA的音频专用电解电容也不是 等闲之辈，在很多中、高档器材上 都可以觅见他的影踪。特别是在高 档日产器材上，几乎是伊娜ELNA 音响专用电容的天下，例如DENON 的旗舰CD、功放，SONY的

7、顶级 SACD、CD、功放，MARANTZ、 金嗓子的顶班器材 6.尼尔康 NICHICON 尼尔康NICHICON 日本最大的电解电 容供应商之一。 1950年8月以300万 日元起步的日本尼 尔康“NICHICON” 公司,是国际一流品 牌的电容器专业制 造商。尤其在全球 电解电容器技术领 域里，一直雄居世 界领先地位。50多 年来的发展,至今己 拥有国内外18家制 造公司、14家销售 公司 7.松下电解电容 日本松下公司大 家都不陌生，他 生产的电解电容 素质也相当不俗 。最近推出的高 可靠的HD系列 的SMT型铝电解 电容器。可在 105条件下使 用5千小时，在 50条件下预计 其使用

8、寿命可达 20年。 红宝石RUBYCON 一个具有50年建 厂历史的日本厂商 ，赫赫有名的“红宝 石”。八、九十年代 在其他欧美名牌电 解电容没有进入大 陆市场前，曾经是 风靡国内音响界的“ 补品”电解电容。 SIC-SAFCO SIC-SAFCO是拥有84 年厂史的法国电容厂， 就是著名的特弗龙电容 的生产厂。 高速，大电流，低自感 ，极低内阻，超长寿命 ,低频下潜好，弹性十 足，音色甜美温暖，声 音秀气 以单向桥式整流电容滤波为例进行分析， 其电路如图所示。 一、滤波原理 a 桥式整流电容滤波电路 u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C （电容器的充、放电） RL

9、未接入时(忽略整流电路内阻) u2 t uo t 设t1时刻接 通电源 t1 整流电路为 电容充电 充电结束 没有电容 时的输出 波形 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C uc RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻) u2 t uo t 无滤波电容 时的波形 加入滤波电容 时的波形 充电 放电 a u1 u2 u1 b D4 D2 D1 D3 RL uo S C uo t u2上升， u2大于电容 上的电压uc，u2对电容充电， uo= uc u2 时间常数 = (RL / Rint ) C u2下降， u2小于电容上的电压。 二极管承受反向电压而截

10、止。 电容C通过RL放电， uc按指数 规律下降，时间常数 = RL C 放电时间常数远远大于充电时间常数， 滤波效果取决于放电，其值愈大，滤波效果愈好。 二、输出电压平均值 考虑电网电压波动，电容的耐压值应大于 三、脉动系数 S 约为 10% 20% 五、电容滤波电路的输出特性和滤波特性 1.输出特性 当滤波电容选定后，输出电 压平均值UO（AV）和输出电流 平均值IO（AV）的关系。 2.滤波特性 脉动系数S和输出电流平均 值IO（AV）的关系。 图10.3.5a电容滤波电路的输出特性 图10.3.5b电容滤波电路滤波的特性 10.1.2 滤波电路 电容滤波电路 10.1.2 滤波电路 电

11、容滤波的特点 A. 二极管的导电角 ， 流过二极管的瞬时电流 很大。 B. 负载直流平均电压 VL 升高 d = RLC 越大， VL 越高 C. 直流电压 VL 随负载电流 增加而减少 当 d （3 5） 时，VL = ( 1.1 1.2 )V2 10.1.2 滤波电路 VL 随负载电流的变化 10.1.2 滤波电路 电感滤波电路 end 其它形式的滤波电路 一、电感滤波电路 L愈大，滤波效果愈好 ；适用于负载电流较大的场 合。 二、 LC滤波电路 输出直流电压为： 脉动系数 S ： 适用于各种场合。 图 10.3.8 单相桥式电感滤波电路 图 10.3.9 复式滤波电路 (a) 三、LC

12、- 型滤波电路 图 10.3.9复式滤波电路(b) 四、RC - 型滤波电路 图 10.3.9复式滤波电路(c) 适用于负载电流较小的场合适用于负载电流较小的场合 b v1 C1 C2 D1D2 v2 VO a + -+ + D1导通， D2截止， v2向电容器 C1充电，电压极性为右+左-， 峰值电压可达 D1截止， D2导通， v2+ VC1 向电容器充电， 电压极性为右+左-，峰值电压可达 当v2处于正半周时 当v2处于负半周时 10.1.3. 倍压整流电路 1.二倍压整流电路 2.多倍压整流电路 适用于要求输出电压较高、负载电流较小的场合。 图 10.3.7 多倍压整流电路 10.2

13、串联反馈式稳压电路 10.2.1 稳压电源的质量指标 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 10.2.3 三端集成稳压器 10.2.4 三端集成稳压器的应用 输出电压 10.2.1 稳压电源质量指标 输出电压变化量 输入调整因数 电压调整率 稳压系数 输出电阻 温度系数 1. 结构 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 2. 工作原理 输入电压波动 负载电流变化 输出电 压变化 电压串联负反馈 所以输出电压 满足深度负反馈，根据虚短和虚断有 (+) (+) (+) (+) 电路组成 (b)常见画法 采样电路：R1、 R2、 R3 ； 比较

14、放大电路：A； 基准电压电路：由R 、VDZ 提供。 调整管：VT； 2.稳压原理 UI UO UF UId UBE IC UCEUO 图10.5.2 具有放大环节的串联型稳压电路 动画avi16-1.avi 3.输出电压的可调范围 由于 U+ = U- ，UF = UZ， 所以 当 R2 的滑动端调至最上端时， UO 为最小值 当 R2 的滑动端调至最下端时， UO 为最大值， 则： 图 10.5.2 串联型直流稳压电路 例 10.2.3 三端集成稳压器 1. 输出电压固定的三端集成稳压器 （正电压 78 、负电压 79 ） （b）金属封装外形图 （c）塑料封装外形图 （d）方框图 2.主要

15、参数 参数名称 符号 单单位 参 型号 数 值值 7805780678097812781578187824 输输入电压电压UIV10111419232733 输输出电压电压UOV56912151824 电压调电压调 整 率 SU%/V0.00760.00860.010.0080.00660.010.011 电电流调调整 率 SImV40434552525560 最小压压差UI -UOV2222222 输输出噪声UNV10101010101010 输输出电电阻Rom17171818191920 峰值值电电流IOMA2.22.22.22.22.22.22.2 输输出温漂STmV/C1.01.01.21.51.82.4 输入端和输出端之间的电压允许值为313V。 10.2.3 三端集成稳压器 2. 可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337 ） 输出电压 10.2.4 三端集成稳压器的应用 1. 固定式应用举例 . 输出电压可调的稳压电路 例 10.2.4 三端集成稳压器的应用 2. 可调式应用举例 en