第18章直流稳压电源.ppt

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第第18章章 直流稳压电源直流稳压电源18.2 18.2 滤波器滤波器滤波器滤波器18.3 18.3 直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源18.1 18.1 整流电路整流电路整流电路整流电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页本章要求：本章要求：1.1.1.1.桥式整流电路及电容滤波电路的输出电压与桥式整流电路及电容滤波电路的输出电压与桥式整流电路及电容滤波电路的输出电压与桥式整流电路及电容滤波电路的输出电压与变压器副边电压的关系。变压器副边电压的关系。变压器副边电压的关系。变压器副边电压的关系。2.2

2、.2.2.桥式整流电路、电容滤波电路及串联型稳压桥式整流电路、电容滤波电路及串联型稳压桥式整流电路、电容滤波电路及串联型稳压桥式整流电路、电容滤波电路及串联型稳压电路的组成和工作原理。电路的组成和工作原理。电路的组成和工作原理。电路的组成和工作原理。3.33.33.33.3端集成稳压器的使用方法。端集成稳压器的使用方法。端集成稳压器的使用方法。端集成稳压器的使用方法。第第18章章 直流稳压电源直流稳压电源下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电子电路工作时都需要直流电源电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗

3、便携式的仪器设备中。只用于低功耗便携式的仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直流本章讨论如何把交流电源变换为直流稳压电源。稳压电源。导导 言言下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页第第18章章直流稳压电源直流稳压电源小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成功能：功能：把交流电压变成稳定的大小合适把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压的直流电压u4uou3u2u1交流电源交流电源交流电源交流电源负载负载负载负载变压变压变压变压整流整流整流整流滤波滤波滤波滤波稳压稳压稳压稳压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回

4、返回上一页上一页 整流变压器整流变压器将交流电源电压变为符合整流需要的将交流电源电压变为符合整流需要的电压。电压。整流电路整流电路是将交流电转换为脉动直流电。是将交流电转换为脉动直流电。稳压电路稳压电路采用负反馈技术，对整流后的直流电压采用负反馈技术，对整流后的直流电压进一步进行稳定。进一步进行稳定。滤波电路滤波电路将脉动直流中的交流成分滤除，减少交将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。流成分，增加直流成分。交流电源交流电源交流电源交流电源负载负载负载负载变压变压变压变压整流整流整流整流滤波滤波滤波滤波稳压稳压稳压稳压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页

5、18.1 整流电路整流电路整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。将交流电压转变为脉动的直流电压。常见的整流电路：常见的整流电路：常见的整流电路：常见的整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。等。分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。整流原理：整流原理：整流原理：整流原理：利用二极管的单向导电性利用二极管

6、的单向导电性下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页uDO18.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理 u u 正半周，正半周，正半周，正半周，V Va aVVb b，二极管二极管二极管二极管D D导通；导通；导通；导通；3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形 u 负半周，负半周，VaVVb b，二二二二极管极管极管极管 D D1 1、D D3 3 导通，导通，导通，导通，D D2 2、D D4 4 截止截止截止截止 。3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形uD2uD41.1.电路结构电路结构电路结构电路结构 uD t tRLui

7、ouo1234ab+u下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页18.1.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路2.2.工作原理工作原理工作原理工作原理3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形uD2uD41.1.电路结构电路结构电路结构电路结构RLuiouo1234ab+u 正半周，正半周，VaVb，二极二极管管 1、3 导通，导通，2、4 截止截止。u u 负半周，负半周，负半周，负半周，V Va a uC时时，二极管导通，二极管导通，电源在给负载电源在给负载RL供电的供电的同时也给电容充电，同时也给电容充电，uC 增加，增加，uo=uC。u u u uC时时时时，二极管截止，

8、电容通过负载，二极管截止，电容通过负载，二极管截止，电容通过负载，二极管截止，电容通过负载R RL L 放电，放电，放电，放电，u uC C按指数规律下降，按指数规律下降，按指数规律下降，按指数规律下降，u uo o=u uC 。+Cici +aDuoubRLio=uC 3.3.工作波形工作波形工作波形工作波形二极管承受的最高反向电压为二极管承受的最高反向电压为 。u tO tO下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电容滤波电路电容滤波电路 单相桥式电容滤波整流电路单相桥式电容滤波整流电路电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联电容滤波电路如图所示，在负载电阻上并联了一个滤波

9、电容了一个滤波电容C。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电容滤波波形电容滤波波形滤波原理滤波原理 若电路处于正半周，二极管若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变压导通，变压副边电压副边电压u给电容器给电容器C充电。此时充电。此时C相当于并联在相当于并联在u上，上，所以输出波形同所以输出波形同u，是正弦形。是正弦形。在顶点，在顶点，u和和uC都达到最大都达到最大值。而后值。而后u和和uC都开始下降，当都开始下降，当uuC时，二极管再行导时，二极管再行导通，电容器再被充电。重复上述通，电容器再被充电。重复上述过程。过程。在在t1到到t2时刻，二极管导电，时刻，二极管导电

10、，充电，充电，uC=uL按正弦规律变化；按正弦规律变化；t2到到t3时刻二极管关断，时刻二极管关断，uC=uL按按指数曲线下降。指数曲线下降。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点(T T 电源电压的周期电源电压的周期电源电压的周期电源电压的周期)(1)(1)输出电压的脉动程度与平均值输出电压的脉动程度与平均值Uo与放电时间与放电时间 常数常数RLC有关。有关。R RL LC C 越大越大越大越大 电容器放电越慢电容器放电越慢电容器放电越慢电容器放电越慢 输出电压的平均值输出电压的平均值输出电压

11、的平均值输出电压的平均值U Uo o 越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。近似估算取：近似估算取：Uo=1.2 U (桥式、全波）桥式、全波）Uo=1.0 U（半波）半波）当负载当负载当负载当负载R RL L 开路时，开路时，开路时，开路时，U UOO 为了得到比较平直的输出电压为了得到比较平直的输出电压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 当当当当R RL LC C减减减减少少少少时时时时，导导导导通通通通角角角角增增增增加加加加。显显显显然然然然，当当当当L L很很很很小小小小，即即即即I IL L很很很很大大大大时时时时，电电电电

12、容容容容滤滤滤滤波波波波的的的的效效效效果果果果不好，见图中的曲线不好，见图中的曲线不好，见图中的曲线不好，见图中的曲线2 2。当放电时间常数当放电时间常数当放电时间常数当放电时间常数R RL LC C增加增加增加增加时，时，时，时，t t1 1点要右移，点要右移，点要右移，点要右移，t t2 2点要左点要左点要左点要左移，二极管关断时间加长，移，二极管关断时间加长，移，二极管关断时间加长，移，二极管关断时间加长，导通角减小，见曲线导通角减小，见曲线导通角减小，见曲线导通角减小，见曲线3 3；反反反反之之之之，当当当当L L很很很很大大大大，即即即即I IL L很很很很小小小小时时时时，尽尽尽

13、尽管管管管C C较较较较小小小小,R RL LC C仍很大仍很大仍很大仍很大,电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的电容滤波的效果也很好，见滤波曲线中的3 3。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。所以电容滤波适合输出电流较小的场合。对于单相桥式电容滤波整流电路对于单相桥式电容滤波整流电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)(2)外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线有电容有电容滤波滤波1.41.4U U 无电容滤波无电容滤波

14、0.45.45U U UooIO 结论结论 采用电容滤波时，输出采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。即带负载能力较差。因此电容滤波适合于要因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的流较小且负载变化较小的场合。场合。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(3)(3)流过二极管的瞬时电流很大流过二极管的瞬时电流很大流过二极管的瞬时电流很大流过二极管的瞬时电流很大选管时一般取：选管时一般取：选管时一般取：选管时一般取：I IOM OM=2=2 I ID D RLC 越大越大O 越高，越高

15、，IO 越越大大整流二极管导通时间越短整流二极管导通时间越短 iD 的峰值电流越大的峰值电流越大。t tOOv二极管的导电角二极管的导电角 I IOMOM时，时，时，时，U UR R较大，较大，较大，较大，T T导通导通导通导通 ，I IOO=I IOM OM+I+IC C R 可由功率管可由功率管 T的的UBE和稳压器的和稳压器的IOM确定确定,即即R UBE/IOM。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页6.6.三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用 流过调整端电流流过调整端电流 100 A，在要

16、求不高的场合它在要求不高的场合它在在R2上的压降可以忽略上的压降可以忽略2 2、1 1两端电压为两端电压为两端电压为两端电压为 1.25V 1.25V 基准电压基准电压基准电压基准电压COCW117CiUi+_+_UO321 AdjR1R2240 1F0.1F下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.三端固定正输出集成稳压器三端固定正输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CW78-/CW78M-/CW78L2.三端固定负输出集成稳压器三端固定负输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CW79-/CW79M-/CW79L3.三端可调正输出集成稳压器三端可调正输出集成稳压器，国标型号

17、国标型号为为CW117-/CW117M-/CW117LCW217-/CW217M-/CW217LCW317-/CW317M-/CW317L4.三端可调负输出集成稳压器三端可调负输出集成稳压器，国标型号国标型号为为CW137-/CW137M-/CW137LCW237-/CW237M-CW237LCW337-/CW337M-/CW337L6.大电流三端集成稳压器大电流三端集成稳压器5.三端低压差集成稳压器三端低压差集成稳压器以上以上1-为军品级为军品级；2-为工业品级为工业品级；3-为民品级为民品级。军品级军品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-55150；工业品级工业品级为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围为金属外壳或陶瓷封装，工作温度范围-25150；民品级民品级多为塑料封装，工作温度范围多为塑料封装，工作温度范围0125。线性三端集成稳压器的分类线性三端集成稳压器的分类下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页作作 业：业：18.1.4,18.2.2，18.2.3,18.3.1;18.3.6