2
U2 Io 0.9 RL
单片机在大学生科技创新活动中的应用
T
u1
b a
iD
D4
D1
io
u2
D3 D2
RL
uo
单相桥式全波整流电路中二极管的平均电流和输出电流：
1 U2 ID Io 0.45 2 RL
（选购时：二极管额定电流 2ID)
单相桥式全波整流电路二极管上承受的最高反向电压：
单片机在大学生科技创新活动u2负半周时电流通路
D3 D1 D4 D2
RL
u0
+
D2、D3 导通， D1 、D4截止
单片机在大学生科技创新活动中的应用
3、主要参数
T
D3
～
D1
uo
t
RL
uo
u1
u2 －
D4 D2
＋ ～
0

2
单相桥式整流电路输出电压平均值
1 2 Uo 2U 2 sin td t U 2 0.9U 2 2 0 单相桥式全波整流电路输出电流平均值
单片机在大学生科技创新活动中的应用 三、 桥式整流电路 1.组成：由四个二极管组成桥路
T
u1 u2 D3
D1
D4 D2
RL
uo
单片机在大学生科技创新活动中的应用
整流桥实物照片
单片机在大学生科技创新活动中的应用 2.工作原理
T
+
u2
u2正半周时电流通路
D3 D1 D4 D2
u1
RL
uo
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
R2 UO UXX (1 ) R1
(式中，UXX=5V)
单片机在大学生科技创新活动中的应用
敬请批评指正！
谢谢大家！
单片机在大学生科技创新活动中的应用
4.2 电源电路设计
一. 组成及各部分功能 二、全波整流电路 三、 桥式整流电路 四、 滤波电路 五、 稳压电路
单片机在大学生科技创新活动中的应用 一. 组成及各部分功能
交流电 网电压 ～
变压电路
整流电路
滤波电路
稳压电路
直流 负载
u1
u2
o
t
o
t
uR
o
t
uF
o
t
Uo
单片机在大学生科技创新活动中的应用
T
u1 u2
b a
D1
u2
iD
uo
RL
uo io
t 0 2
D2
输出电压平均值 1 1 Uo uo d (t)

0
输出电流平均值
2 2U2



0
2U2 sin td ( t) 0. 9 U2

Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
1
+
Ui Ci
78XX
3
2
3
+
Co
Ci
79XX
1
2
+
Co Uo
Uo Ui
0.1 1μF
1μF
0.11 μF
1μF
-
-
+
-
注意：输入与输出端之间的电压差不得低于3V！
单片机在大学生科技创新活动中的应用
（2）输出正、负电压的电路
1
T
u2 u1 u2
+
Ci
0.33μF
78XX
3
2
+
Co
1μF
Uo
+
0.33μF
UDRM 2U 2
（选购时：最大反向电压 2URM)
单片机在大学生科技创新活动中的应用 四、 滤波电路 滤波的基本概念:
交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中
既有直流成分又有交流成份。滤波电路就是利用储能元件
电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 将 电容与负载 RL 并联(或将电感与负载 RL串联 )，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。这一过程称为滤波。
+
78XX
3
2
IR
Ui
Ci
I3
-
Co
Uo
RL
-
U BE I C I 2 I1 I R I B R
单片机在大学生科技创新活动中的应用
（4） 输出电压可调式电路
用7805组成的7－30V可调式稳压电源
33V Ui
Ci
1
7805
3
2
UXX
Co R1 μF R2 1
Uo
0.33μF 10K
o
t
• 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: 将交流电压u2变为脉动的直流电压uR。
• 滤波电路: 将脉动直流电压uR转变为较平滑的直流电压uF。
• 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出直流电
压U0的稳定。
单片机在大学生科技创新活动中的应用 一. 组成及各部分功能
单相电源变压器
+ U1
N1
N2
+ U2
ZL
-
-
U2 N2 1 k U1 N1 n
单片机在大学生科技创新活动中的应用
二、全波整流电路
单相全波整流电压波形 u2
T
u1
a
D1
u2 u2
iD
RL
uo io
0 uo uD1

2
3
t 4
b
D2
uD2
原理：变压器副边中心抽头， 感应出 两个相等的电压u2当u2 正半周时， D1导通，D2截止。 当u2负周时， D2通，D1截止。
1μF
+
Ci
Co
1 3
Uo
-
79XX
2
单片机在大学生科技创新活动中的应用 （3）提高输出电压的电路
1
78XX
3
2
Ui
Ci
UXX
UZ
R
Co
Uo
DZ
UXX: 为78XX固定输出电压 ，则 Uo=UXX+UZ
单片机在大学生科技创新活动中的应用 （3）扩大输出电流的电路
T R
+
IC IB I1 I2
1
IO
78
1 2 3
7809
7810 7812 7815 7818 7824
＋9V
＋10V ＋12V ＋15V ＋18V ＋24V
79
1 2 3
7912
7915 7918
－12V
－15V －18V
7924
公 输 输 共 出 入 端 ……
－24V
输输 公 入出 共 端
……
单片机在大学生科技创新活动中的应用 2、应用电路 （1）输出为固定正电压的电路
T
u1 u2
R
+ C1
+ C2
RL
uo
RC- 型滤波电路特点
R愈大，C2愈大，滤波效果愈好。但R太大，将使直 流压降增加。 主要适用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很 小的场合。
单片机在大学生科技创新活动中的应用 五、 稳压电路 1、集成稳压电源简介
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。 三端集成稳压器的硅片封装在普通功率管的外壳内， 电路内部附有短路和过热保护环节。
单片机在大学生科技创新活动中的应用
1、电容滤波电路的特点
(1) 输出电压U0与时间常数RLC有关
C
RL
RLC愈大电容器放电愈慢U0(平均值)愈大。
(2) 流过二极管瞬时电流很大
T 一般取 RLC (3 ~ 5) (T为电源电压的周期) 2 近似估算: U0=1.2U2
RLC越大U0越高,负载电流的平均值越大整流管导 电时间越短iD的峰值电流越大。 一般选管时，取
单片机在大学生科技创新活动中的应用
三端集成稳压器实物照片
单片机在大学生科技创新活动中的应用 三端集成稳压器管脚排列 78系列－输出正电压
7805 7806 7808 ＋5V ＋6V ＋8V
79系列－输出负电压
7905 7906 7908 7909 7910 －5V －6V －8V －9V －10V
I0 1 U0 IDF (2~3) (2 ~ 3) 2 2 RL
单片机在大学生科技创新活动中的应用 2、LC- 型滤波电路结构
T
u1 u2
L
+ C1
+ C2
RL
uo
LC- 型滤波电路特点
滤波效果比LC滤波器更好，但整流二极管中的冲 击电流较大。
电感线圈体积大而笨重、成本高。
单片机在大学生科技创新活动中的应用 3、RC- 型滤波电路结构