第十章直流穩(wěn)壓電源16.11.3019

1、 10.1 小功率整流濾波電路小功率整流濾波電路 10.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路 10.0 引言引言第十章第十章 小功率直流穩(wěn)壓電路小功率直流穩(wěn)壓電路2022-5-201引言引言直流穩(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。組成組成各部分功能各部分功能變壓器：變壓器：整流：整流：濾波：濾波：穩(wěn)壓：穩(wěn)壓：降壓降壓濾除脈動濾除脈動交流變脈動直流交流變脈動直流進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力2022-5-20210.1 小功率

2、整流濾波電路小功率整流濾波電路10.1.2 單相橋式整流電路單相橋式整流電路10.1.3 濾波濾波電路電路10.1.1 半波整流電路半波整流電路2022-5-20310.1.1. 半波整流半波整流利用二極管的單向?qū)щ娦院透道锶~級數(shù)公式。利用二極管的單向?qū)щ娦院透道锶~級數(shù)公式。 工作原理工作原理2220o(AV)45. 02sin221UUtdtUU2022-5-2041. 工作原理工作原理10.1.2 單相橋式整流電路單相橋式整流電路利用二極管利用二極管的單向?qū)щ娦缘膯蜗驅(qū)щ娦?022-5-2051. 工作原理工作原理10.1.2 單相橋式整流電路單相橋式整流電路利用二極管的單向?qū)щ娦岳枚O

3、管的單向?qū)щ娦?022-5-20610.1.2 單相橋式整流電路單相橋式整流電路3. 紋波系數(shù)（見下頁）紋波系數(shù)（見下頁）ttVV dsin2120L2. VL和和ILLLLRVI 483. 0L2L22r VVVK222V 29 . 0 V L29 . 0RV 4. 平均整流電流平均整流電流D3D1II D4D2II L2L45. 021RVI 5. 最大反向電壓最大反向電壓2RM 2VV 2022-5-207 紋波是由于直流穩(wěn)定電源的電壓波動而造成的一種現(xiàn)象，因為直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流穩(wěn)定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩(wěn)定量上的

4、交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復雜，它的形態(tài)一般為頻率高于工頻的類似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。紋波紋波紋波系數(shù)概念見書P4832022-5-208幾種濾波電路幾種濾波電路10.1.3 濾波濾波電路電路（a）電容濾波電路）電容濾波電路（b）電感電容濾波電路（倒）電感電容濾波電路（倒L形）形）（c） 形濾波電路形濾波電路2022-5-20910.1.3 電容濾波電容濾波電路電路假設電路接通時假設電路接通時u u2 2由負到正過零的時刻，這時二極管由負到正過零的時刻，這時二極管D導通，導通，電源電源u u2 2在向負載在向負載R RL L供電的同時又對電容供電的同時又對電容C

5、C充電。電容電壓充電。電容電壓u uC C緊緊隨輸入電壓u2按正弦規(guī)律上升至u2的最大值。然后u2繼續(xù)按正弦規(guī)律下降，且使二極管D截止，而電容C則對負載電阻RL按指數(shù)規(guī)律放電。uC降至u2大于uC時，二極管又導通，電容C再次充電。，CRL放電CRD充電充電放電遠大于時間常數(shù)越大，電容時間常數(shù)越大，電容C C放放電越慢，輸出電壓電越慢，輸出電壓u uo o就就越平坦，平均值也越高。越平坦，平均值也越高。放電很慢，輸出電壓放電很慢，輸出電壓u uo o越平坦，平均值也越高。越平坦，平均值也越高。2022-5-2010 + C A D4 D3 D2 D1 220V 50Hz + uo - RL +

6、u2 - B O uo 23t22U2o(AV)2 . 1 UU 主要參數(shù)主要參數(shù) 元件參數(shù)選擇元件參數(shù)選擇2/)53(TCRL2Cmax21 . 1UUo(AV)F) 32(II 2Rmax21 . 1UU橋式整流電路后濾波橋式整流電路后濾波時間常數(shù)越大，輸出電壓時間常數(shù)越大，輸出電壓uo平均值也越高。平均值也越高。2022-5-201110.1.3 濾波濾波電路電路電容濾波的特點電容濾波的特點A. 二極管的導電角二極管的導電角 ，流過二極管的瞬時電流流過二極管的瞬時電流很大。很大。B. 負載直流平均電壓負載直流平均電壓 VL 升高升高 d = RLC 越大，越大， VL 越高越高C. 直流

7、電壓直流電壓 VL 隨負載電流隨負載電流 增加而減少增加而減少當當 d （3 5） 時，時，2TVL = ( 1.1 1.2 )V22022-5-201210.1.3 濾波濾波電路電路VL 隨負載電流的變化隨負載電流的變化2022-5-201310.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路10.2.1 穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理10.2.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器10.2.4 三端集成穩(wěn)壓器的應用三端集成穩(wěn)壓器的應用2022-5-2014輸出電壓輸出電壓10.2.1 穩(wěn)壓電源質(zhì)量指標穩(wěn)壓電源質(zhì)量指標) , ,

8、 (OIOTIVfV 輸出電壓變化量輸出電壓變化量TSIRVKVTV OoIO 輸入調(diào)整因數(shù)輸入調(diào)整因數(shù)00IOO TIVVVK電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率00IOOO %100/ TIVVVVS穩(wěn)壓系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)00IIOOO / TIVVVV 輸出電阻輸出電阻00OOoI TVIVR溫度系數(shù)溫度系數(shù)00OI TVTTVS2022-5-2015 UO =（UI - UCE1） UCE1 IC1 IB1 UBE1 U UO O U UB2B2 U UBE2BE2 I IB2B2 I IC2C2 U UB1B1= =U UC2C2= = (UI-IC2RC) 1. 電路組成電路組成 工作原理工作原理 RL

9、 調(diào)整管 比較 放大 基準 電壓 取 樣 電 路 + UI - + UO - RL R3 R2 R1 T2 T1 + Dz IURc + OUR 10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理調(diào)整管取樣電路基準電壓2022-5-20161. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2022-5-201710.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2. 工作原理工作原理輸入電壓波動輸入電壓波動負載電流變化負載電流變化輸出電輸出電壓變化壓變化 OV)(REFF不不變變VV BV OV電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋

10、所以輸出電壓所以輸出電壓)1(21REFORRVV 滿足深度負反饋，根據(jù)滿足深度負反饋，根據(jù)虛短虛短和和虛斷虛斷有有(+)(+)(+)(+)212OFRRRVV REFFVV 原理：為負反饋電路，輸出增加后，負反饋增加，使最終的輸出不變原理：為負反饋電路，輸出增加后，負反饋增加，使最終的輸出不變2022-5-2018直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 三端固定式集成穩(wěn)壓器三端固定式集成穩(wěn)壓器 1三端固定式集成穩(wěn)壓器外形及管腳排三端固定式集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列列 三端固定式集成穩(wěn)壓器的外形和管腳排列如圖所示。由于它只有輸入、輸出和公共地端三個端子,故稱為三端穩(wěn)壓器。10.2.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)

11、壓器2022-5-2019直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源78XX13223INOUTGND312IN132 OUTGND79XXIN132 OUTGNDINOUTGND312GNDOUTINGNDOUT132IN1132圖 三端固定式集成穩(wěn)壓器外形及管腳排列2022-5-202010.2.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器1. 輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器 （正電壓（正電壓 78 、負電壓、負電壓 79 ）2022-5-2021直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 2三端固定式集成穩(wěn)壓器的型號組成及其意義三端固定式集成穩(wěn)壓器的型號組成及其意義 三端固定式集成穩(wěn)壓器的型號組成及其意義見圖

12、9.7。 XXL78(79)WC用數(shù)字表示輸出電壓值最大輸出電流：L為0.1 A,M為0.5 A,無字母表示1.5 A(帶散熱片)78: 輸出固定正電壓79: 輸出固定負電壓國標穩(wěn)壓器 圖 三端固定式集成穩(wěn)壓器型號組成及其意義 2022-5-2022直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 具體參數(shù)見附錄十一。 國產(chǎn)的三端固定集成穩(wěn)壓器有CW78XX系列（正電壓輸出）和CW79XX系列(負電壓輸出),其輸出電壓有5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、24V,最大輸出電流有0.1A、0.5A、1A、1.5A、2.0A等。2022-5-202310.2.3 三端集成穩(wěn)壓器三端集成穩(wěn)壓器2. 可調(diào)式三端集

13、成穩(wěn)壓器（正電壓可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（正電壓LM317、負電壓、負電壓LM337 ）輸出電壓輸出電壓)1(12REFORRVV 2022-5-202410.2.4 三端集成穩(wěn)壓器的應用三端集成穩(wěn)壓器的應用2. 可調(diào)式應用舉例可調(diào)式應用舉例2022-5-2025 例題：下圖穩(wěn)壓電路中，已知IQ = 9 mA，電路的輸入電壓為16 V，求電路的輸出電壓UO I IR1R1=5/130=38mA=5/130=38mAI IR2R2=38+9=47mA =38+9=47mA ， U UO O=5+47=5+47* *0.082=8.854V0.082=8.854V。2022-5-2026 10.1 小

14、功率整流濾波電路小功率整流濾波電路 10.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路 10.0 引言引言本章復習本章復習 小功率直流穩(wěn)壓電路小功率直流穩(wěn)壓電路2022-5-2027引言引言直流穩(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。組成組成各部分功能各部分功能變壓器：變壓器：整流：整流：濾波：濾波：穩(wěn)壓：穩(wěn)壓：降壓降壓濾除脈動濾除脈動交流變脈動直流交流變脈動直流進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力進一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力2022-5-202810.1 小功率整流濾

15、波電路小功率整流濾波電路10.1.2 單相橋式整流電路單相橋式整流電路10.1.1 半波整流電路半波整流電路 D 220V 50Hz + uo - RL + u2 - 2220o(AV)45. 02sin221UUtdtUUttVV dsin2120L222V 29 . 0 V 2022-5-2029 + C A D4 D3 D2 D1 220V 50Hz + uo - RL + u2 - B O uo 23t22U2o(AV)2 . 1 UU 主要參數(shù)主要參數(shù) 元件參數(shù)選擇元件參數(shù)選擇2/)53(TCRL2Cmax21 . 1UUo(AV)F) 32(II 2Rmax21 . 1UU10.1.3濾波電路濾波電路時間常數(shù)越大，輸出電壓時間常數(shù)越大，輸出電壓uo平均值也越高。平均值也越高。2022-5-2030 UO =（UI - UCE1） UCE1 IC1 IB1 UBE1 U UO O U UB2B2 U UBE2BE2 I IB2B2 I IC2C2 U UB1B1= =U UC2C2= = (UI-IC2RC) 1. 電路組成電路組成 工作原理工作原理 RL 調(diào)整管 比較 放大 基準 電壓 取 樣 電 路 + UI - + UO - RL R3 R2 R1 T2 T1 + Dz IURc + OUR 10.