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1、第一章 功率器件,第一章 功率电子线路,一、概述 （一）功率放大器：,1、性能要求：安全、高效率和不失真（较小） 地输出大功率。 特点： 大信号运用,动态电压大,动态电流大,不安全失真大,高效率：, 功率增益:,2、功率管的运用特性：随着功率管导通角的 不同其工作状态也不同。,丙类,90,0,0,0,q,其效率随导通角减小而提高 效率顺序：,（二）电源变换电路 1、交流电流变换为直流电流：直流稳压器。,、直流直流变换器：开关电源。 、直流交流变换器：电源逆变器、变频调速。 、交流交流变换器： 交流调压器：改变电压。 周波变换器：改变频率。,（三）功率器件：功率放大电路，电源变换器的 核心是功率
2、器件。,功率器件的主要问题：是有关的极限参数，极限 参数与其结构、工艺参数、封装形式有关。,1. 功率管的PcM：集电极最大允许功耗,Tjm 热源的最高温度,Ta 环境温度,Rth 集电极到周围 空气的热阻,Pcm,0,Ta,Ta0,Tjm,底座到散热片,集电极到底座,散热片到空气,2、二次击穿： 一次击穿：当管子集电极电压超过VCEO而引起的击穿。此时外电路限制击穿后的电流管子不会损坏。当电压小于VCEO后管子恢复正常.,二次击穿：一次击穿后，管子电流不加限 制，会出现二次击穿，此时集电极电压迅速减小，电流迅速增大。这种击穿是破坏性的，不可逆的。 产生的原因：管内结面不均匀、晶格缺陷。 克服
3、的办法：功率管的动态点必须受到二次击穿耐量PSB极限线的限制。 功率MOS管，绝缘栅双极型功率管。 功率管放大器 甲类、乙类功率放大器,集成功率放大器（低频）,（三）传输线变压器的应用 1、阻抗变压器： 阻抗变压器:如图,（a）结构,（b）传输线电路,（c）等效为 倒相变压器,146 对称与不对称变换器,注意：, 阻抗变换器,同理可得： 阻抗变换器,高阻抗变换器：用n个 1：1 传输线变压器,可得： 的阻抗变换器.,（三）功率合成与分配（魔T混合网路） 1、功率合成（反相）,（1）电路：,两式相加得：,即C端无输出功率。,而D端获得功率：,同理可得：在A、B两端接入同相激励电压时， 在D短获得
4、功率合成，而D短无输出. （2）阻抗条件：设A对地阻抗为R 则：,反向功率合成,（3）相互隔离性：同理可证 当 而 时，,而 时，,即相互隔离性,（四）功率分配 1、同向功率分配 RA、RB为负载，C端输入功率。 在A、B两端获得同相功率分配,2、反相功率分配：,RA、RB为负载，D端输入功率. 在A、B两端获得反相功率分配。,（五）3dB耦合器：,电路对称，A、B端获得 功率分配：,传输线起相互隔离的作用 指出：一个负载电阻的变化不会影响另一个负载 上的电压，当A、B端加入相同的功率（等 幅、同频、同相），在RS上获得功率合成.,（六）两个 传输线变压器构成的混合网络。 1、功率合成：,在A
5、、B段加入同相功率时，在C端得到功率合成，D端无输出。,2、功率分配：,在A、B段加入反相功率时， D在端得到功率合成， C 端无输出。,在C端加入功率，在 A、B端获得同相功率分配，在D端无输出。在D端加入功率，在A、B端获得反相功率分配，而在C端无输出。,（七）实例：,四、开关型稳压电源 （一）分类： 1、按负载与储能电感 的联接方式分,串联型,并联型,变压器耦合型,2、按不同的控制方式划分,固定频率调宽式,固定脉宽调频式,3、按不同的激励方式划分,自激式,它激式,（二）工作原理： 1、串联型开关稳压器：,220V经D1整流，C1滤波，得到直流电压Vi ,Vi 经开关管斩波的一周期性方波。
6、当BG饱和导通即方波高电平出现时，由于有储能电感L的存在，ice 线性增加，ice给负载RL供电，给C2充电，当BG截止时，L产生左负右正的感应电动势，使二极管导通，给RL供电，充电电流为iD。输出电压变化时，冷至电路控制开关管导通时间与周绮的比例，从而达到稳压输出的目的。,2、并联型开关稳压电源：,220V,直流电压vi BG，BG导通时，vi经BG对L充电储能，ice按线性增加。当BG截止时，L产生上负下正的感应电动势，使D2导通，给C2充电，给RL,供电，输出电压变化时，控制电路控制开关管导通时间与周期的比例，从而达到稳压输出的目的。,3、调整控制的方法： 固定频率（周期）调款式；采用较多 固定频宽调频式；,4、改进型变压器耦合式开关电流,对并联型：将电路中的储能电感L换成变压器，使负载与交流220V完全隔离，机器内部不带220V的火线。,（三）特点：1、效率高，功率小 2、稳压范围宽：110260V 3、不使用电流变压器，而高频变压 器体积小，重量轻 4、开关的开关速度要高；开关频率 高：可达20KHZ500KHZ 5、缺点是波纹电压高,（四）实际电路 作业：1-20，1-21，1-22，1-23,
