第十章_直流电源
A+
R2 R L Uo
R3
Dz
-
调整管工作在线性放大区,当负载电流较大时:
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
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串联式稳压电源
分立元件组成的串联式稳压电源
+ R0
T1 T2 UB1 R
+ R1
UI
UB2
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整流电路
三、单相桥式整流电路的工作原理 组成:由四个二极管组成桥路
+
T
u1
D4
u2
D1
D3
D2
u2正半周时 电流通路
RL uo
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-
桥式整流电路
整流电路
三、单相桥式整流电路的工作原理
-
T
u1
D4
u2
D1
D3
u2负半周时 电流通路
RL
u0
D2
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+
桥式整流电路
注:型号后XX两位数字代表输出电压额定值
把串联型稳压电路及电压基准、过流、过热等保护电路 全部集成在一块硅片上,加以封装后引出三个引脚,就成 了三端集成稳压器
L 低功率 输出电流 100mA
M
中功率 输出电流 500mA
S
大功率 输出电流 1500mA
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三端集成稳压器
1、集成稳压电源的分类
三端集成 稳压器
可调式 固定式
负稳压W79XX 正稳压W78XX
第十章 直流电源
10.3 滤波电路 一、滤波原理
以单相桥式整流电容滤波为例进行分析
a
u1 u1
u2
D4
D3 b
D1 S
+ C
D2
RL uo
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滤波电路
a
u1 u1
u2
D4
D3 b
D1 S
+ C
D2
RL uo
RL 未接入时(忽略整流电路内阻)
u2
uo
t
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t
滤波电路
a
T
+
+
+
R Ui
T
习惯画法
+
Ui
R
RL
Uo
Dz RL
Uo
-
-
Dz
-
-
电路工作条件:U I -U O >=UCES 保证T处于放大区(线性区) T工作在线性区,称为线性稳压电源 20T20/与7/14RL串联,称为串联型稳压电源
串联式稳压电源
2、输出电压不可调 在射极输出器前加一带有负反馈的放大器,调节反馈
+IL
u2
R L
uL
1、输出电压平均值UL
-
1
UL 2
2
0uLd(t)
(2)输出电流平均值Io
1
2 0
2u2sin td( t)
IL= UL /RL =0.45 u2 / RL
2020/7/140.45u2
整流电路
3、流过二极管的平均电流:
ID = IL
220V u1
D
+
IL
u2
R L
uL
-
10.3 滤波电路
交流 电压
整流
脉动 直流电压
滤波
直流 电压
滤波电路原理: 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
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
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系数即可调节放大倍数
+
R Ui Dz
-
+
T
+A -
T
Ui R
A+
+
R R3
2
R1
RL Uo
Dz
--
+
R1
R2 R L Uo R3
-
习惯画法
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串联式稳压电源
+
T
+
R1
Ui R -
A+
R2 R L Uo
R3
Dz
-
电路组成:基准源、调整管、比较放大、取样电路 基准源 :R、DZ 调整管 :T 比较放大:A 取样电路:R1、R2、R3
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第十章 直流电源
一、单相整流电路
u2
1.单相半波整流电路
220V u1
0
+D
u2
io
R L
+
uL
uL
–
-
uD
u2 >0 时: 二极管导通 uL=u2
u2<0 时: 二极管截止 uD=u2
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2
3
t 4
整流电路
单相半波整流电路主要参数:
uL
0 2
t
220V u1
D
桥式整流电路输出波形及二极管电压波形
A
u2 B
u2
D4 D1
D3
D2
uD4,uD2
uD3,uD1
uo
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u2>0 时
u2<0 时
RL
D1,D3导通 D2,D4导通
uo
D2,D4截止 D1,D3截止
电流通路: 电流通路:
A D1 B D2 RLD3B RLD4A
输出是脉动的直流电压
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其他形式的滤波电路
1) 电感滤波
L
u1
u2
RL uo
一、滤波原理 对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上 对谐波分量: f 越高,XL 越大,电压大部分降在L上 因此,在输出端得到比较平滑的直流电压
忽略电感线圈的直流电阻时,输出平均电压约为:
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Uo=0.9U2
因调整管与负载接成射极输出器形式,为深度电压串联 负反馈,故称之为串联反馈式稳压电路
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串联式稳压电源
稳压原理(实质):电压负反馈
+
T
Ui R
UO1 UN
A+
Dz
稳压过程 -
1、输入电压增加时
+
R1
R2 R L Uo R3
-
Ui
Uo
UN
Uo1
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Uo
串联式稳压电源
+
Ui R -
u1 u1
u2
D4
D3 b
D1
S
+ C
D2
RL uo
RL接入(且RLC较大)时(考虑整流电路内阻)
u2
uo
t
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t
滤波电路
电容滤波输出电压平均值估算
uo uomax
A
uomin B’
C’
A B C A B C
UOmax UOmin T/2
UOmax
RLC
B
Ct
U O (A V ) U O m a x 2 U O m in U O m a x U O m a x 2 U O m in
求:C=?
UO(AV) =14×1.2 =16.8V RL=168Ω (RLC=4T/2) C=2T/RL=40ms/16.8V=238μF C的耐压:1.414×1. 1×14 =21. 78V
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C =250μF/25V
滤波电路
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越大 电容器放电越慢 Uo(平均值)越大 (2) 流过二极管瞬时电流很大 RLC 越大 Uo越高 负载电流的平均值越大 整流管导电时间越短 iD峰值越大 电流冲击增大,对整流管寿命不利 电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小 且负载变动不大的场合
第十章 直流电源
10.1 10.2 10.3 10.4
概述 整流电路 滤波电路 稳压电路
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第十章 直流电源
10.2 整流电路 任务:把交流电压转变为脉动的直流电压 常见的小功率整流电路有单相半波、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。
4、二极管承受的最高反向电压:
uD
URM= 2u 2
t
0 2
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URM
整流电路
二、单相全波整流电路
Ta
D
1
u1
u2 iL RL
u2 uo
b D
1、输出电压波形:
uo
t
2、二极管上的平均电流:
ID
1I 2
L
3、 uo平均值Uo
Uo=0.9U2
缺点:要求管子耐2 压要高;带中心抽头的变压器工艺 复杂,成本高。
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串联反馈式稳压电路
+
T
Ui R
A+
Dz
-
+
R1
+
R2 R L Uo UI
R3
_
-
比比比
比比比比
UR
比比比比
比
FUO
比 比
比
+ RL UO
-
调整管 :与负载串联,为负载提供足够的电流 基准电压:提供稳定的参考电压 取样电路:取出输出电压UO的部分和基准电压相比较 比较放大:将基准电压与输出电压的取样之差放大