模电第7章+直流稳压电源.ppt

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1、7.1概述第7章直流稳压电源7.3串联式稳压电路7.4集成稳压电器及其应用7.5集成开关式稳压电路7.2整流与滤波电路电源变压器: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。直流稳压电源的组成和功能整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo7.1概述7.2整流与滤波电路1.半波整流电路二极管导通，uL=u2二极管截止,uL=

2、0+–io+–u2>0时:u2<0时:一.单相整流电路u2uLuDt2340主要参数：IL=UL/RL=0.45u2/RLuL20t（2）输出电流平均值Io：IL（1）输出电压平均值UL：（3）流过二极管的平均电流：uD20tURMID=ILURM=22u（4）二极管承受的最高反向电压：IL2.全波整流电路+–+–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负半周时，D2导通，D1截止。全波整流电压波形u2uLuD1t234

3、0uD2uL20tIL=UL/RL=0.8u2/RL主要参数：（2）输出电流平均值IL：（1）输出电压平均值UL：ILuD20t（3）流过二极管的平均电流：ID=IL/2（4）二极管承受的最高反向电压：3.桥式整流电路（1）组成：由四个二极管组成桥路u2正半周时:D1、D3导通，D2、D4截止+–（2）工作原理：u2uL-+u2负半周时：D2、D4导通，D1、D3截止u2uL输出电压平均值：UL=0.8u2输出电流平均值:IL=UL/RL=0.8u2/RL流过二极管的平均电流：ID=IL/2u2uL

4、（3）主要参数：二极管承受的最大反向电压：URM=22u脉动系数Ｓ1:用傅氏级数对桥式整流的输出uL分解后可得:uL20t基波基波峰值输出电压平均值集成硅整流桥：u2uL+–~+~-+–1.电容滤波二、滤波电路（1）空载（RL=∞）时：u2tuLtuc=uLu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。由于RL=∞，无放电回路，所以uC保持。（2）接入RL（且RLC较大）时u2tiDtu2＞uC时：二极管导通，C充电u2＜uC时：二极管截止，C放电。二极管中的电流uc=uL近似

5、估算:UL=1.2U2(b)流过二极管瞬时电流很大整流管导电时间越短iD的峰值电流越大电容滤波电路的特点：(a)UL与RLC的关系：RLC愈大C放电愈慢UL(平均值)愈大RLC较大一般取：(T:电源电压的周期)u2tiDtuc=uL纯电阻负载时，I2=1.52IL2.电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L。输出电压平均值:UL=0.8U2对谐波分量:f越高，XL越大,电压大部分降在电感上。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量:XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上3.其它滤

6、波电路为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。LC滤波电路RCπ型滤波电路7.3串联式稳压电路稳压电路的作用:交流电压脉动直流电压整流滤波有波纹的直流电压稳压直流电压一.稳压电路的主要性能指标常用以下参数来说明稳压电源的质量：1、稳压系数2、输出电阻3、温度系数输出电压：4、最大纹波电压，电压调整率，输入调整因数二.稳压管稳压电路1.稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。稳压原理：(1)当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ由图知：(2)

7、当负载电流变化时稳压过程：ILUoURUoIZIR2、限流电阻的计算（1）当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。此时IZ不应小于IZmin，由此可计算出稳压电阻的最大值。即（2）当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时IZ不应超过IZmax，由此可计算出稳压电阻的最小值。即所以：三.串联式稳压电源稳压管稳压电路的缺点：（1）带负载能力差（2）输出电压不可调改进：（1）提高带负载能力——在输出端加一射极输出器UO=UZ-0.7V改进：（2）使输出电压可调——在射极输出器前

8、加一带有负反馈的放大器。调节反馈系数即可调节放大倍数UO=AUFUZ-0.7V为了进一步稳定输出电压，将反馈元件接到输出端。Uo+UIRLT1+UCE并联型稳压电路—调整管与负载并联串联型稳压电路—调整管与负载串联串联型稳压电路的工作原理+UI取样电路调整管比较放大电路基准电压UZUF一、结构和稳压原理稳压的实质：UCE的自动调节使输出电压恒定二、输出电压的调节范围+U