武漢理工大學(xué)模電電源電信學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1武漢理工大學(xué)模電電源武漢理工大學(xué)模電電源(dinyun)電信電信第一頁，共28頁。濾波濾波(lb)(lb)整流整流(zhngli)(zhngli)穩(wěn)壓穩(wěn)壓(wn y)(wn y)變壓器變壓器電電網(wǎng)網(wǎng)電電壓壓負(fù)負(fù)載載組成框圖組成框圖直流穩(wěn)壓電源的作用直流穩(wěn)壓電源的作用 將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，為放大電路提供直流工將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，為放大電路提供直流工作電源。作電源。OtuOtuOtu220 V單向單向(直流直流)脈動電壓脈動電壓降壓：降壓：合適合適的交流電壓的交流電壓OtuOtu濾除脈動濾除脈動:平平滑直流滑直流引言進(jìn)一步消進(jìn)一步消除紋波除紋波第1頁/共28頁第二頁，共

2、28頁。1) 半波整流電路半波整流電路(dinl) 11.1.1 單相單相(dn xin)整流電路整流電路11.1 小功率整流小功率整流(zhngli)濾波電路濾波電路(P288)u2的正半周，的正半周，D導(dǎo)通，導(dǎo)通， uO= u2 。 u2的負(fù)半周，的負(fù)半周，D截止，截止， uO=0。+ - + u2_ - + 22O(AV)45. 02UUU L2LO(AV)L(AV)45. 0RURUI L2L(AV)D(AV)45. 0RUII 2maxR2UU 2RL2F21 . 1 45. 01 . 1 UURUI選用二極管時，二極管的極限參數(shù)應(yīng)滿足：選用二極管時，二極管的極限參數(shù)應(yīng)滿足： 第2頁

3、/共28頁第三頁，共28頁。2）單相）單相(dn xin)橋式全波橋式全波整流電路整流電路11.1.1 單相單相(dn xin)整流電路整流電路工作工作(gngzu)原原理理+-+ 把四只二極管封裝在一起稱為把四只二極管封裝在一起稱為整流橋整流橋第3頁/共28頁第四頁，共28頁。3 ) 紋 波 系 數(shù)紋 波 系 數(shù)(xsh)tdtVV sin2120o2)VL和和ILLooRVI 483. 0o2o22oor VVVVVKr222V 29 . 0 V L29 . 0RV 4 ) 平 均 整 流平 均 整 流(zhngli)電流電流D3D1II D4D2II L2L45. 021RVI 5)最大

4、反向最大反向(fn xin)電壓電壓2RM 2VV to to to to 2 3 2 3 Im 2 2 3 3 uov2uD io2V22V22V2 11.1.1 單相整流電路單相整流電路第4頁/共28頁第五頁，共28頁。 RL3 ) 倍 壓 整 流倍 壓 整 流(zhngli)電路電路二倍壓整流二倍壓整流(zhngli) 適用于高電壓、小電流適用于高電壓、小電流(dinli)的直流電壓的場合。的直流電壓的場合。+22U-2 22U多倍壓整流多倍壓整流11.1.1 單相整流電路單相整流電路第5頁/共28頁第六頁，共28頁。幾種濾波幾種濾波(lb)電路電路11.1.2 濾波濾波(lb)電路電路

5、（a）電容）電容(dinrng)濾波濾波電路電路（b）電感電容濾波電路（倒）電感電容濾波電路（倒L型）型）（c） 型濾波電路型濾波電路濾波電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)濾波電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 電容與負(fù)載電容與負(fù)載 RL 并聯(lián)，或電感與負(fù)載并聯(lián)，或電感與負(fù)載RL串聯(lián)。串聯(lián)。第6頁/共28頁第七頁，共28頁。+ + V VL L ioRL D1D4D3D2 +V2 C tVL2V2 電容濾波電容濾波(lb)電路電路充充電電( ch n g d i n)空 載空 載(kn zi)空載空載接負(fù)載接負(fù)載接負(fù)載接負(fù)載放放電電D導(dǎo)通時導(dǎo)通時D 1D 3導(dǎo)導(dǎo)通通D 2D 4導(dǎo)導(dǎo)通通(1/25)RLD截止時截止時 接入負(fù)載時，假

6、設(shè)接入負(fù)載時，假設(shè)VC(0)=0, V2VC, D導(dǎo)通導(dǎo)通 C充電充電2 2V 當(dāng)當(dāng)V2VC, D又導(dǎo)通又導(dǎo)通 C充電充電2 2 V二極管的選用要求同半波整流。二極管的選用要求同半波整流。11.1.2 濾波濾波電路電路第7頁/共28頁第八頁，共28頁。電容電容(dinrng)濾波濾波的特點(diǎn)的特點(diǎn)A. 二極管的導(dǎo)電二極管的導(dǎo)電(dodin)角角 ILmax ILmin（2）UI的選擇的選擇 UI（23）UZ（3）限流電阻的選擇）限流電阻的選擇 保證保證(bozhng)穩(wěn)壓管既穩(wěn)壓又不損壞。穩(wěn)壓管既穩(wěn)壓又不損壞。 ZMmaxDZminDZZIIII 且且ZLmaxZinImminDZIIRUUI

7、電網(wǎng)電壓最低且負(fù)載電網(wǎng)電壓最低且負(fù)載(fzi)電流最大時，穩(wěn)壓管的電流最電流最大時，穩(wěn)壓管的電流最小。小。LmaxZZinImIIUUR 電網(wǎng)電壓最高且負(fù)載電流最小時，穩(wěn)壓管的電流最大。電網(wǎng)電壓最高且負(fù)載電流最小時，穩(wěn)壓管的電流最大。ZMLminZaxImmaxDZIIRUUI LminZMZaxImIIUUR 第16頁/共28頁第十七頁，共28頁。11.2.3 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路(dinl)的參數(shù)的參數(shù)計算計算 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路(dinl)的設(shè)計思路的設(shè)計思路依次選擇穩(wěn)壓管、依次選擇穩(wěn)壓管、 UI、 R、 C、U2、二極管、二極管1. 輸出電壓、負(fù)載電流輸出電壓、負(fù)載電

8、流穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管2. 輸出電壓輸出電壓UI3. 輸出電壓、負(fù)載電流、穩(wěn)壓管電流、輸出電壓、負(fù)載電流、穩(wěn)壓管電流、 UI R4. UI 、 R 濾波濾波(lb)電路的等效負(fù)載電阻電路的等效負(fù)載電阻C5. UI U26. U2、 R中電流中電流整流二極管整流二極管 已知輸出電壓，負(fù)載電流已知輸出電壓，負(fù)載電流。選擇電路中有關(guān)器件。選擇電路中有關(guān)器件。第17頁/共28頁第十八頁，共28頁。 基本基本(jbn)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：11.3 串聯(lián)串聯(lián)(chunlin)型穩(wěn)型穩(wěn)壓電路壓電路RLR+Vi-+Vo- 思路：為使輸出電壓保持穩(wěn)定，當(dāng)輸入思路：為使輸出電壓保持穩(wěn)定，當(dāng)輸入(shr)電壓增加時，可以增大電阻阻

9、值，使電壓增量都電壓增加時，可以增大電阻阻值，使電壓增量都降在降在R上。上。11.3.1 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理+VI 取取樣樣電電路路調(diào)整管調(diào)整管比較放比較放大電路大電路基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓并聯(lián)型并聯(lián)型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路 調(diào)整管與負(fù)載并聯(lián)調(diào)整管與負(fù)載并聯(lián)串聯(lián)型串聯(lián)型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路 調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)第18頁/共28頁第十九頁，共28頁。11.3.2 串聯(lián)串聯(lián)(chunlin)型反饋式穩(wěn)壓電路型反饋式穩(wěn)壓電路 工作工作(gngzu)原理原理(+)( +)( +)(+)輸入電壓輸入電壓(diny)波動波動負(fù)載電流變化負(fù)載電流變化輸出電輸出電壓變化壓變化 OV)(REFF不

10、不變變VV BV CI CEV OV電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋輸 出 電輸 出 電壓壓)1(21REFORRVV （滿足深度負(fù)反饋（滿足深度負(fù)反饋 ）212OFRRRVVFV QvCE/ViC/mAQ2. 2. 輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍Z3321OZ32321URRRRUURRRRR VI第19頁/共28頁第二十頁，共28頁。11.4 集成集成(j chn)穩(wěn)壓器及其應(yīng)用穩(wěn)壓器及其應(yīng)用(P307)CW78xx 系列系列(xli)(正電源正電源)CW79xx 系列系列(xli)(負(fù)電源負(fù)電源)5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V型號：型號：輸出

11、電流輸出電流78L / 79L 輸出電流輸出電流 100 mA78M / 9M 輸出電流輸出電流 500 mA78 / 79 輸出電流輸出電流 1.5 A輸出電壓輸出電壓例如：例如：CW78M05 輸出輸出 5 V，最大電流，最大電流 0.5 ACW78051 2 3UIUOGND封裝封裝塑料封裝塑料封裝金屬封裝金屬封裝CW79051 2 3UIUOGND第20頁/共28頁第二十一頁，共28頁。內(nèi)部基本內(nèi)部基本(jbn)組成組成+UI 取樣電路調(diào)整電路保護(hù)電路電路基準(zhǔn)電壓比較放大啟動電路+UO 符號符號(fho)CW7800+ + +3 31 12 2CW790012_ _3_ _11.4 集

12、成集成(j chn)穩(wěn)壓器及其應(yīng)穩(wěn)壓器及其應(yīng)用用第21頁/共28頁第二十二頁，共28頁。10.2.3 三端三端(sn dun)集成集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器1）輸出）輸出(shch)電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器 （正電壓（正電壓 78 、負(fù)電壓、負(fù)電壓 79 ）恒流源恒流源基準(zhǔn)電壓電路基準(zhǔn)電壓電路調(diào)整電路調(diào)整電路比較放大比較放大減流保護(hù)減流保護(hù)過熱保護(hù)過熱保護(hù)啟動電路啟動電路取取樣樣電電路路R4T1T4T2T3T5DZ1DZ2R3R2R1VREFT14T13D2D1R5R7R6T6T7T8T9T12T10T11R8R9R10R11R12R13R14R15DZ3DZ4VFVOVI123

13、IO第22頁/共28頁第二十三頁，共28頁。2） 可調(diào)式三端可調(diào)式三端(sn dun)集成穩(wěn)壓器（正電壓集成穩(wěn)壓器（正電壓LM317、負(fù)電壓、負(fù)電壓LM337 ）三端：輸入電壓端、輸三端：輸入電壓端、輸出出(shch)電壓端和調(diào)電壓端和調(diào)整端整端)1(12REFORRVV 外接外接2個調(diào)整元件就可個調(diào)整元件就可改變輸出改變輸出(shch)穩(wěn)壓穩(wěn)壓值值VIVOadj11.4 集成穩(wěn)壓器及其應(yīng)用集成穩(wěn)壓器及其應(yīng)用第23頁/共28頁第二十四頁，共28頁。 固 定 式 應(yīng) 用固 定 式 應(yīng) 用(yngyng)舉例舉例防止輸入端短路時防止輸入端短路時 C3反向反向(fn xin)放電損壞穩(wěn)壓器放電損壞穩(wěn)

14、壓器抵消輸入抵消輸入長接線的長接線的電感效應(yīng)，電感效應(yīng)，防止自激防止自激改善負(fù)載改善負(fù)載的瞬態(tài)響的瞬態(tài)響應(yīng)，消除應(yīng)，消除高頻噪聲高頻噪聲 減小輸入減小輸入(shr)端引入的低頻干擾端引入的低頻干擾輸入輸出壓差輸入輸出壓差2 23V3V11.4 集成穩(wěn)壓器及其應(yīng)用集成穩(wěn)壓器及其應(yīng)用第24頁/共28頁第二十五頁，共28頁。 固定式應(yīng)用固定式應(yīng)用(yngyng)舉例舉例擴(kuò)大輸出電流擴(kuò)大輸出電流(dinli)(dinli)電路電路正常正常(zhngchng)(zhngchng)時時,T2,T2、T3T3截止截止I IO O過流過流I IO1O1增加增加R3R3上壓降增加上壓降增加2O1OOIII T T3 3導(dǎo)通，導(dǎo)通，T T2 2趨于飽和趨于飽