《[工学]模拟电子及技术基础课件-09-直流稳压电源》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[工学]模拟电子及技术基础课件-09-直流稳压电源（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第九章 直流稳压电源,模拟电子技术基础,第九章 直流稳压电源,9.1 直流稳压电源的组成和功能 9.2 单相整流电路 9.3 滤波电路 9.4 倍压整流电路的工作原理 9.5 稳压电路 9.6 集成稳压电源,*,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,整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。,滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。,稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。,9.1 直流稳压电源的组成和功能,整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的电压。,常见的小功率整流电路
2、，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。,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。,9.2 单相整流电路,9.2.1 单相半波整流电路的工作原理,u2 0 时，二极管导通。,忽略二极管正向压降： uo=u2,u20时，二极管截止,输出电流为0。,uo=0,输出电压波形：,9.2.2 单相桥式整流电路的工作原理,桥式整流电路,u2正半周时电流通路,桥式整流电路,u0,u2负半周时电流通路,u20 时,D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A D1 RLD3B,u20 时,D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B D2 RLD4A,输出是脉
3、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,几种常见的硅整流桥外形：,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,直流 电压,原理：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, 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。,9.3 滤波电路,电容滤波电路,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,1. RL未接入时(忽略整流电路内阻),充电结束,没有电容时的输出波形,2. RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻),电容通过RL放电，在整流电路
4、电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，uo会逐渐下降。,电容充电时，电容电压滞后于u2。,3. RL接入（且RLC较大）时 (考虑整流电路内阻),(2) 流过二极管瞬时电流大。,二、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 Uo(平均值)愈大,稳压管,稳压电路,开关型,稳压电路,线性,稳压电路,常用稳压电路,(小功率设备),以下主要讨论线性稳压电路。,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。,效率较高，目前使用较多。,9.5 稳压电路,9.5.1 串联反馈式稳压电路,一、电路结构的一般形式,
5、1. 串联式直流稳压电路的基本形式,负载电流的变化量可以比稳压管工作电流的变化量扩大（1+）倍。,实际上是射极输出器，Uo=UZ-UBE 。但带负载的能力比稳压管强。,两个主要缺点：,(1) 稳压效果不好。,Uo=UZ UBE,(2) 输出电压不可调。,改进的方法：在稳压电路中引入带电压负反馈的放大环节。,9.5.1 串联反馈式稳压电路,一、电路结构的一般形式,1. 串联式直流稳压电路的基本形式,串联反馈式稳压电路缺点,损耗 (P=UCE IL) 大 电源的效率 ( =Po/Pi=UoIL/UiIi) 较低,为了提高效率，可采用开关型稳压电源。,调整管工作在线性放大区，当负载电流较大时:,9.
6、5.2 稳压电路的主要性能指标,一、稳压系数 S,稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。,二、输出电阻Ro,输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。,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，故称之为三端集成稳压器。 本节主要介绍常用的78XX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
7、外壳内，电路内部附有短路和过热保护环节。,9.6 集成稳压电源,1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端,78XX系列稳压器外形,1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端,79XX系列稳压器外形,注：型号后XX两位数字代表输出电压值,输出电压额定电压值有:,5V、9V、12V 、18V、 24V等 。,三端集成 稳压器,9.6.2 集成稳压电源的分类,一、输出为固定电压的电路,9.6.2 应用电路,输出为固定正压时的接法如图所示。,注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！,二 、提高输出电流的电路,C2,78XX,CI,Ui,Uo,1,3,2,R,UXX : 为78XX固定输出电压 UO = UXX + UZ,三、提高输出电压的电路,四、输出电压可调式电路,用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是用7805组成的可调式稳压电源。,运放作为电压跟随器使用。由于运放的输入阻抗很高 ,输出阻抗很低，可以克服对稳压器的影响。,(UXX=5V),作业：9-9，11，14,第九章 结束,模拟电子技术基础,
