模拟电子技术 教学课件 作者 顾海远 主编第8章 直流稳压电源.ppt

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1、第8章直流稳压电源9/17/20211本章基本要求掌握直流稳压电源的电路组成和工作原理(包括单相半波整流、滤波、串联反馈式稳压电路)；熟悉集成稳压器及其应用；了解开关式直流稳压电路及其工作原理等。9/17/202128.1概述稳定电源的分类稳定电源交流稳定电源直流稳定电源交流稳压电源化学稳压源直流稳压电源直流稳流电源交流稳流电源线性稳压源开关型稳压源直流电源简介9/17/202138.2直流稳压电源的电路组成及工作原理8.2.1直流稳压电源的组成＋12V－市电220V9/17/202149.2.2单相整流电路9.2.2.1单相半波整流电路电

2、源变压器负载整流二极管9/17/20215单相电源变压器线圈铁芯9.2.2.1单相半波整流电路9/17/20216假设变压器二次侧的电压为当二极管的阳极电位高于阴极电位时才导通。由二极管的单向导电性分析的前提a.理想的变压器b.理想的二极管如果将二极管反接，输出电压有何变化？9/17/20217负载上得到的是单向脉动电压，其大小仍然在不断变化，其平均值为(8-1)流过负载电阻电流的平均值为(8-2)单向半波整流电路中，二极管截止时所承受的最高反向电压就是(8-3)9/17/202188.2.2.2单相桥式整流电路1．单相桥式整流电路1)电路

3、组成常用的单相桥式整流电路如图8-3a所示。9/17/20219桥式整流硅堆：将四个二极管按桥式整流电路的方式连接好封装在一起，只留四个引脚。市面上有售的如QL62A，其额定电流为2A，最大反向电压为25V～1000V。桥式整流电路还有其它多种画法9/17/2021102)工作原理分析的前提性能理想的二极管D1~D4(a)(b)理想变压器u2ωt022Uu2正半周时9/17/202111电压u2为正半周时D1、D3导通，D2、D4截止二极管D1、D3电流二极管D1、D3承受的反向电压u2ωt022Uωt0iD1iD3,L2/2RUωt0uD

4、1uD3,22U详细分析9/17/202112u2负半周时u2ωt022U9/17/202113二极管D2、D4电流二极管D2、D4承受的反向电压电压u2为负半周时D1、D3截止，D2、D4导通u2ωt022Uωt0uD2uD4,22Uωt0iD2iD4,L2/2RU9/17/202114输入电压整流电路输出电压输出电流u2ωt022Uuoωt022UL2/2RUωt0io输出电流的平均值如果考虑二极管非线性，输出电压有何变化？9/17/2021152．桥式整流电路的性能指标（1）输出电压一个周期内的平均值直流电流为（2）脉动系数S最低次谐

5、波幅值与输出电压平均值之比定义为脉动系数（3）流过二极管的正向平均电流==uot09/17/202116（4）二极管承受的最大反向电压二极管在截止时管子承受的最大反向电压(9-8)（5）输出电压纹波因数Uor——输出电压中各次谐波电压有效值的总和Uo——输出电压的平均值对于桥式整流电路9/17/202117滤波电路的作用是滤除整流电压中的高频分量。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波、复式滤波及有源滤波等。整流输出尽管已经成为直流电压，但脉动太大，输出中的高频分量较多。全波和桥式整流输出电压可表示为：8.3滤波电路9/17/2021188.3

6、.1电容滤波滤波电路的作用是滤除整流电压中的纹波。常用的滤波电路有电容滤波、电感滤波、复式滤波及有源滤波。滤波电容uot09/17/2021198.3.1电容滤波9/17/202120滤波原理(1)当C=0，外接RL时当C=0(无滤波电容)时输入电压输出电压波形π2π3π4πu2ωt022Uuoπ02π3π4πωt22U输出电压输出电压平均值9/17/202121(2)当C≠0、RL=∞时输出电压波形输入电压π2π3π4πu2ωt022Uuoπ02π3π4πωt22U电容器的充电时间常数为问题：ＲL开路，即空载时UO=？9/17/20212

7、2输出电压输入电压π2π3π4πu2ωt022Uπ02π3π4πωtuouC,22U二极管导通时电容器充电，充电时间常数uo=ucu2(3)当C≠0、RL≠∞时9/17/202123当C充电到最高点时C将通过RL开始放电。二极管D1、D3将截止，输入电压π2π3π4πu2ωt022UC充电到最高点π02π3π4πωtuouc,22UC开始放电9/17/202124输出电压波形C充电C放电D截止D导通滤波器输入电压波形电流流通角电流波形9/17/2021252)当C开路，即无电容滤波但有负载的情况3)正常情况下1)当R＝∞，即负载开路情况下

8、电容滤波小结9/17/202126性能参数的工程估算1)电容滤波电路的外特性C=0C小C大0.9U2uoio022Ua.当io一定时，C越小，Uo(AV)越小，纹波越大。b.当C