《电工电子技术 教学课件 ppt 作者 明立军 刘雅琴 第十章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工电子技术 教学课件 ppt 作者 明立军 刘雅琴 第十章（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10章 直流稳压电源,【学习目标】 1）熟悉常用的各种单相整流电路的原理、负载电压电流的波形及计算方法；了解滤波电路及稳压电路的作用； 2）熟悉常用的集成稳压器的特点及应用。 【能力目标】 1）对直流稳压电路具有简单的分析能力； 2）能根据实际电路的要求选用合适的集成稳压器。,10.1 二极管整流电路,1.单相半波整流电路 (1)工作原理及参数计算 下图是单相半波整流电路。由整流变压器Tr、整流元件D（二极管）及负载电阻组成。,单相半波整流电路,由于二极管D具有单向导电性，则负载电阻上得到的整流电压u0是大小变化的单向脉动直流电压， u0的大小常用一个周期的平均值来表示，即： 表示整流电压平
2、均值与变压器二次侧交流电压有效值之间的关系。由此可得出流过负载电阻 RL的整流电流 i0的平均值：,单相半波整流电路输入输出波形图,设变压器二次侧的电压为：,(2）二极管D的选择,二极管可根据两个参数来选择： 一是通过二极管的电流 ID。ID=I0 二是二极管截止时承受的最高反向电压UDRM。,2.单相全波整流电路,(1）工作原理及参数计算 电路如图所示，由一个具有中心抽头的整流变压器和两只整流二极管组成，变压器两个副边电压相等，同名端如图所示。,a）电路图 b）波形图,单相全波整流电路及波形图,设变压器二次侧半个绕组的电压为 ，在u2的整个周期中，两个二极管轮流导通、截止，使负载RL中都有电
3、流通过，且方向不变，由此可得输出电压u0的波形如图所示。 全波整流电路可以认为是由两个单相半波整流电路组合而成，其输出电压的平均值和输出电流的平均值均为半波整流的两倍，即,(2)二极管的选择 通过二极管的电流 ID。ID=0.5IL 二极管截止时承受的最高反向电压UDRM 。,3. 单相桥式全波整流电路,(1)工作原理及参数计算 为了克服单相半波整流和全波整流的缺点，现广泛采用单相桥式整流电路。它由四个二极管接成电桥形式构成。,单相桥式整流电路,设电源变压器二次侧电压 ，在u2的正半周时，电流io的通路是 ，这时负载电阻RL上得到一个半波电压。,单相桥式整流电路波形图,在电压u2的负半周时，电
4、流io的通是 ，在负载电阻上得到一个方向不变的半波电压。 因此，当变压器二次侧电压u2变化一个周期时，在负载电阻RL上的电压uo和电流io单向全波脉动电压和电流。为,(2）二极管的选择,通过二极管的电流ID。ID=0.5Io 。 二极管截止时承受的最高反向电压UDRM 。,【几种常见的整流电路见表】,10.2 滤波电路,1.电容滤波电路 电容滤波电路如图所示，将合适容量的电容器与负载电阻RL并联，负载电阻上就能得到较为平直的输出电压。,电容滤波电路简单，输出电压平均值uo较高，脉动较小，但是输出电压随负载电阻的变化有较大的变化，即外特性较差，且二极管中有较大的冲击电流。因此，电容滤波电路一般适
5、用于输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场合。,2.电感滤波电路,下图所示电路是电感滤波电路，它是在整流电路的输出端和负载电阻RL之间串联一个电感量较大的铁心线圈 L 。它主要适用于负载功率较大即负载电流很大的情况。,因为电感线圈对整流电流的交流分量具有阻抗，且谐波频率愈高，阻抗愈大，所以它可以滤除整流电压中的交流分量。L比RL大得愈多，则滤波效果愈好。电感滤波之后，利用电容再一次滤掉交流分量，可得到更为平直的直流输出电压。,10.3 稳压电路,1.串联型稳压电路 串联型稳压电路的结构如图所示:,稳压过程表示如下： 当输出电压降低时，稳压过程相反。,2.集成稳压器,(1)三端集成稳压器的
6、分类 目前常见的三端集成稳压器按性能和用途可分为以下四类。 1）三端固定输出正稳压器 2）三端固定输出负稳压器 3）三端可调输出正稳压器 4）三端可调输出负稳压器,(2) 三端集成稳压器的应用电路,1）输出固定电压的稳压电路 是W78系列三端集成稳压器输出固定正电压的稳压电路。输入电压接在l、3端，2、3端输出固定的、且稳定的直流电压。根据负载的需要选择不同型号的集成稳压器，如需要12V直流电压时，可选用型号W7812稳压器。 此外，还有W78系列输出固定负电压稳压电路，其工作原理及电路的组成与W78系列基本相同，如图所示。,【输出固定电压的稳压电路图】,W78系列稳压电路,W79系列稳压电路
7、,2）提高输出电压的稳压电路,下图所示电路能使输出电压高于固定电压，图中的UXX为W78稳压器的固定输出电压数值，显然有U0=UXX+UZ。,提高输出电压的稳压电路（一）,也可采用图所示的电路提高输出电压，图中R1、R2为外接电阻。可以证明，当IR1 IQ时，输出电压 可以看出，改变外接电阻R1、R2可以提高输出电压。,提高输出电压的稳压电路（二）,3）输出电压可调的稳压电路,如图是由三端可调集成稳压器LM317构成的输出电压可以调节的稳压电路，因此该稳压电路输出电压的可调范围是1.2VU035.2V：,输出电压可调的稳压电路,4）输出正、负电压的稳压电路,下图是由W78系列和W79系列集成稳
8、压器组成的同时输出正、负电压的稳压电路。,输出正、负电压的稳压电路,3.开关型稳压电路,（1） 开关型稳压电路的组成 开关型稳压电源结构框图如图所示，它由六部分组成，其中取样电路、比较放大电路、基准电路在组成上及功能上都与普通的串联型稳压电路相同，不同的是增加了开关调整管、滤波电路和脉冲调制电路。,（2）开关型稳压电路的工作原理,下图所示为一个最简单的开关型稳压电路的原理示意图，电路的控制方式采用脉冲宽度调制式。,脉冲调宽式开关稳压电路,由采样电路得到的采样电压 uF与输出电压成正比，它与基准电压进行比较并放大后得到uA，被送到比较器的反相输入端。振荡器产生的三角波信号ut加在比较器的同相输入
9、端。当 utuA时，比较器输出高电平，即uB=+UOM ；当utuA时，比较器输出低电平，即： uB=UOM 。,当uB为高电平时，调整管饱和导通，此时发射极电流 iE流过电感和负载电阻，一方面向负载提供输出电压，同时将能量储存在电感的磁场中。由于三极管 T饱和导通，因此其发射极电位 uE为： uE=Ui-UCES。uE的极性为上正下负，则二极管D反向偏置而截止，此时不起作用。,当uB为低电平时，调整管截止，iE=0 。但电感具有维持流过电流不变的特性，此时将储存的能量释放出来，在电感上产生的反电势使电流通过负载和二极管继续流通，二极管称为续流二极管。此时调整管发射极的电位为： uE=UD 。,下图所示为电路各电压的波形图。 在忽略UCES和UD后，输出电压 U0qUi,
