电工电子学 教学课件 作者 林小玲 第7章 功率电子电路.ppt

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1、第七章功率电子电路上海大学自动化系林小玲例：扩音系统执行机构功率放大器的作用：用作放大电路的输出级，以驱动执行机构。如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转等。§7.1.1概述功率放大电压放大信号提取1.功率放大电路的特殊问题(1)要有足够的输出功率功放电路中电流、电压要求都比较大，但必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值:ICM、UCEM、PCM。ICMPCMUCEMIcuce(2)电流、电压信号比较大，必须注意防止波形失真。(3)电源提供的能量尽可能转换给负载，减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率（）。Pomax:负载上得到的交流信

2、号功率。PE：电源提供的直流功率。ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO2.放大电路的工作状态甲类工作状态晶体管在输入信号的整个周期都导通静态IC较大，波形好,管耗大效率低。乙类工作状态晶体管只在输入信号的半个周期内导通，静态IC=0，波形严重失真,管耗小效率高。甲乙类工作状态晶体管导通的时间大于半个周期，静态IC0，一般功放常采用。3.提高放大电路效率的途径采用既降低Q点又不会引起截止失真的办法：采用推挽输出电路，或互补对称射极输出器互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，

3、由于省去了变压器而被称为无输出变压器(OutputTransformerless)电路，简称OTL电路。若互补对称电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为无输出电容(OutputCapacitorless)电路，简称OCL电路。OTL电路采用单电源供电，OCL电路采用双电源供电。7.1.2乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)(OCL—OutputCapacitorless)一、电路组成及工作原理RLV1V2+UCC+ui+uoUCCui>0V1导通V2截止iC1io=iE1=iC1,uO=iC1RLui<0V2导通V1截止iC1io=i

4、E2=iC2,uO=iC2RLui=0V1、V2截止注意：V1、V2两个晶体管都只在半个周期内工作的方式。二、电路的分析计算1、输出功率的计算2、效率的计算理想的效率3、管耗的计算计算最大损耗两个的最大损耗ui-UCCV1V2uo+UCCRLiL4.输入输入波形图uiuououo´交越失真死区电压问题：当输入电压小于死区电压时,在正、负半周交替过零处会出现非线性失真，这个失真称为交越失真。输入信号幅度越小失真越明显。三、存在的主要问题1.克服交越失真的措施：R1D1D2R2静态时:V1、V2两管发射结电位分别为二极管D1、D2的正向导通压降，致使两

5、管均处于微弱导通状态；动态时：设ui加入正弦信号。正半周V2截止，V1基极电位进一步提高，进入良好的导通状态；负半周V1截止，V2基极电位进一步降低，进入良好的导通状态。+UCC-UCCULuiiLRLV1V2电路中增加R1、D1、D2、R2支路uB1tUTtiBIBQ波形关系：ICQiCuBEiBib特点：存在较小的静态电流ICQ、IBQ。每管导通时间大于半个周期，基本不失真。iCQuceUSC/REUSCIBQ为更换好地和V1、V2两发射结电位配合，克服交越失真电路中的D1、D2两二极管可以用UBE电压倍增电路替代。2.UBE电压倍增电路B1B

6、2+-BER1R2UIBI合理选择R1、R2大小，B1、B2间便可得到UBE任意倍数的电压。图中B1、B2分别接V1、V2的基极。假设I>>IB，则3.电路中增加复合管增加复合管的目的：扩大电流的驱动能力。becibic12晶体管的类型由复合管中的第一支管子决定。becibic复合NPN型复合PNP型改进后的OCL准互补输出功放电路：V1：电压推动级V2、R1、R2：UBE倍增电路V3、V4、V5、V6：复合管构成的输出级准互补输出级中的V4、V6均为NPN型晶体管，两者特性容易对称。*7.1.4集成功率放大器特点：工作可靠、使用方便。只

7、需在器件外部适当连线，即可向负载提供一定的功率。集成功放LM384：生产厂家：美国半导体器件公司电路形式：OTL输出功率：8负载上可得到5W功率电源电压：最大为28V集成功放LM384管脚说明:)123456789101112131414--电源端（Vcc）3、4、5、7--接地端（GND）10、11、12--接地端（GND）2、6--输入端（一般2脚接地）8--输出端（经500电容接负载）1--接旁路电容（5）9、13--空脚（NC）集成功放LM384外部电路典型接法：500-+0.12.78146215Vccui8调节音量电源滤

8、波电容外接旁路电容低通滤波,去除高频噪声输入信号输出耦合大电容§7.2直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成功能：把交流电压