功率电子电路ppt课件.ppt

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1、第一章功率电子线路1.1功率电子线路概述1.2功率放大器的电路组成和工作特性1.3乙类推挽功率放大电路1.4功率合成技术1.5整流与稳压电路第1章.功率电子线路教案一.学时安排16学时授课4学时实验1．功率电子线路概述2学时2．率放大器的电路组成和工作特性2学时3．乙类推挽功率放大电路2学时4．功率合成技术5学时5．整流与稳压电路3学时6．习题课2学时7．实验仪器仪表介绍2学时8．低频功率放大器实验2学时二.授课方式:课堂教学、讨论课、实验课三.重点、难点1．甲类、乙类放大器的组成及其功率特性性能；2．乙类互

2、补推挽功率放大电路；3．功率合成技术，整流与稳压电路。四．教学内容及要求要求学生掌握功率放大器的电路组成、工作原理、性能特点。重点讨论乙类推挽功率放大电路，基本掌握魔T混合网络实现功率合成及功率分配的原理，了解三种基本整流电路的工作原理，了解稳压器的工作原理。五．教学方法1．功率放大器部分首先介绍功率放大器的性能要求，功率管的运用特点以及功率器件的特殊问题，然后介绍功率放大器的电路组成和工作特性。重点讨论甲类变压器耦合功率放大器，乙类推挽放大器输出功率，集电极功率效率。难点：乙类互补推挽功率放大器的交叉失真问

3、题。以LM380为例介绍集成功率放大器的内部简化电路及其外接电路。2．功率合成技术首先介绍输入变压器的工作原理及其功能，然后重点讨论用传输线变压器构成的魔T混合网络实现功率合成及功率分配的原理。3．整流及稳压电路在讨论三种基本整流电路：半波、全波、桥式整流电路的基础上，简单介绍半联型、开关型稳压器的工作原理及稳压性能。4．为了开设实验内容，首先进行相关实验仪器、仪表的介绍，并让学生初步学会使用及进行简单操作，然后安排2学时的实验课。1.1.1功率放大器（PowerAmplifier）一．分类1．直接藕荷功率放

4、大电路2．变压器耦合功率放大电路3.其他类型的功率放大电路二．功率放大器的性能要求1．最主要的要求是：安全、高效率和不失真（失真可在允许的范围内）地输出信号功率。2．最重要的性能指标是：集成电极效率（1-1-1）式中：3．功率放大器的本质是：在输入信号作用下，将直流电源的直流功率转换为输出信号功率，所以用来评价这种转换能力。三．功率管的运用特性1．甲类、功率管在一个周期内导通；图1-1-12．乙类、功率管在半个周期内导通；3．甲乙类、介于甲类乙类之间，大于半个周期小于一个周期内导通；4．丙类、小于半个周期内导

5、通；5．丁类、半个周期饱和导通，半个周期截止，管子处于开关状态。目的：减小管耗，提高效率，带来的问题，非线形失真越来越严重，1.1.2电源变换电路一．整流器——将电网提供的50Hz的交流电能变换成直流电能。二．直流、直流变换器（斩波器）——将一种电压数值的直流电能另一种电压数值或极性的直流电能。三．逆变器——将直流电能变换成不同幅度和频率的交流电能。四．交流——交流变换器将一50Hz交流电能不同幅值或频率的交流电能。1.1.3.功率器件一．功率管散热和相应的。1．术语①热平衡——集电结产生的热量恰好等于散发到

6、空气中的热增量，使结温在某一温度平衡的状态。②热崩——结温升高硅管2.等效电路——热传导过程用电流传输过程模拟。（p15图1-1-2）(1-1-2)式中—热源温度—周围空气温度—热阻当为定值时，集电结与周围空气之间的温差直接取决于值，且随成正比地增大。当为定值时，集电结与周围空气之间的温差直接取决于值，且随成正比地增大。（1-1-4）—周围空气温度注：实际工作中，必须根据最高室温，确定功率管能够承受的最大允许管耗。二．二次击穿11．什么叫二次击穿①可逆击穿：由于而引起的击穿，只要限制击穿电流，管子不会损坏，当

7、后，管子恢复正常工作。②二次击穿：若电流不加以限制，则管子未发烫就已损坏，是不可逆的。12．产生二次击穿的原因及过程①原因：管内结面不均匀，晶格缺陷等。②过程：结面某些薄弱点电流密度功率管尚未发烫就已损坏。二次击穿是在高压低电流时发生的，相应的功率用表示。3．功率管的安全工作区。图1-1-5三．思考题：1．功率放大器分为那几类？2．如何计算集电极效率？3．画出功率管的安全工作区。1-2功率放大器的功率组成和工作特性1.2.1基本放大电路极其分析图1-1-2一．静态工作点选在负载线的中点。设集电极饱和压降,反向

8、饱和电流，.图1-2-1图解分析二.输出集电极电流和电压式中,三.讨论1．集电极效率仅有25%，一部分消耗在管子上，大部分50%作为直流功率消耗在管子中。所以要提高效率；①选择管子的运行状态减少管耗；②力求避免管外电路中无谓地消耗直流功率；2．充分激励时变化对功率性能的影响。当一定，位于负载线中点时,,减小总之，充分激励相应的负载称为匹配负载。注意：匹配的含义与线形部分的区别。.图1-2-2充分激励