第10章 直流稳压电源.ppt

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1、第十章直流稳压电源电源变压器整流电路滤波器直流稳压电源的组成：vi稳压电压Vo整流：利用二极管的单向导电性，将交流电压转化为脉动直流电压。10.1.1单相桥式整流电路1.工作原理D4v1v2voioRLD2D1D310.1小功率整流滤波电路2、桥式整流电路的参数计算负载上的直流电压和直流电流：整流电路的纹波系数Kr定义为谐波总有效值与直流电压之比。用付里叶级数对输出波形进行分解：通过整流二极管的正向平均电流ID为3.整流二极管的参数：整流二极管截止时，承受的最大反向电压D4v1v2voioRLD2D1D310-1-2滤波电路滤

2、除整流输出中的交流纹波。利用电抗元件的储能特性实现滤波。电容器和负载并联，可使负载电压比较平滑。电感器与负载串联，可使负载电流比较平滑。CC型滤波电路CL倒L型滤波电路П型滤波电路C1C2R电容接在最前面称电容输入式，用于小功率电源。电感接在最前面称电感输入式，用于较大功率电源。ωt1.电容滤波电路负载RL未接入时：C无放电回路，经充电后，其上电压达到次边幅值：RL接入后接入负载RL时：V2RL未接入D4v1v2voD2D1D3CRLio当

3、v2(t)

4、

5、v2(t)

6、>vc(

7、t)，二极管导通，v2给C充电，并向负载提供电流。τc=(RL//Rint)CRint：整流电路内阻电容滤波电路的特点①二极管的导电角θ﹤π，流过二极管的瞬时电流iD很大。电流的有效值和平均值的关系与波形有关，在平均值相同的情况下，iD的波形越尖，有效值越大。纯电阻负载时，变压器次边电流：I2=1.11Io电容滤波时，变压器次边电流：I2=(1.5～2)Io输出平均电流相同时，变压器次边电流有效值增加。②负载平均电压Vo升高，纹波减小。输出电压的大小与滤波电容C的放电时间常数有关，RLC越大，电容放电速度越慢，负载平均电压越高，

8、纹波越小。③负载直流电压Vo随负载平均电流Io的增加而减小。0.9V2V0纯电阻负载C型滤波I0不接负载(Io=0)接入滤波电容，接入负载(Io≠0)设整流电路的内阻较小，而放电时间常数较大。电容滤波电路的优点:电路简单，负载直流电压较高，纹波较小。电容滤波电路的缺点:输出特性较差，适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。Vo=(1.1～1.2)V2不接电容，Vo=0.9V2桥式整流，电容滤波电路设计已知：负载电压VL，负载电流IL(或负载电阻RL)。1.变压器参数：由VL=(1.1～1.2)V2计算V2，匝比：N1/N2=22

9、0/V2I2=(1.5～2)IL2.整流二极管：IF>ID=IL/2VRM>√2V23.滤波元件RLC≧(3～5)T/2(T=20ms)C的耐压>√2V2例:单相桥式整流，电容滤波电路如下图所示。已知：220V交流电源的频率为50HZ，输出直流电压VL=30V，负载电流IL=50mA，试求电源变压器副边电压的有效值，选择整流二极管及滤波电容器。D4v1v2VLD2D1D3CRL①VL=（1.1～1.2)V2V2=VL/1.2=25V②ID=IL/2=25mAIF>25mAVRM>√2V2=35V选2CZ51D:(IF=50mA，

10、VRM=100V)③RLC=(3～5)T/2RLC=4(T/2)=0.04sC=0.04/600≈67uFVCM>√2V2=35V选68μF/50V电解电容2电感滤波电路忽略电感线圈的电阻，VL=0.9V2电感滤波的特点:整流管的导通角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦。电感滤波的缺点:笨重，体积大，电磁干扰严重。电感滤波适应于低电压、大电流的场合。D4v1v2VLRLD2D1D3LD2D1C2v2C1C3D3v1Vo例:分析下图的倍压整流电路，v2=√2V2sinωt,试求Vo与V2的关系式，电容器C1、C2的耐压值，并标注

11、电容的极性。用于高电压，小电流的直流电源。10.2串联反馈式稳压电路10.2.1稳压电源的指标特性指标：输入电压，输出电压及调节范围，输出电流。质量指标：衡量输出电压的稳定程度。输出电阻Ro反映了负载电流Io的变化对输出电压的影响。纹波电压：输出电压中所含的交流有效值。纹波系数：Kr=交流有效值/输出直流电压。温度系数10.2.2串联反馈式稳压电路的工作原理1电路的组成:调整管，取样部分，比较放大，基准电压。2稳压原理利用电压串联负反馈稳定输出电压。VoVFVBVoVIAR1R2RLRVREFV0VIVBVFDZ在深度负反馈的情

12、况下有:结论:①输出电压主要由基准电压、反馈系数决定，而与放大电路的参数、负载和输入电压基本无关。②调节F值可以调节输出电压Vo③影响稳压性能的主要因素：基准电压的稳定度、集成运放的开环增益、反馈深度

13、1+AF

14、。T1、T2组成微电流源VREF=VBE3+IC2