電工電子技術(shù)第9章直流穩(wěn)壓電源課件

1、第九章 直流穩(wěn)壓電源直流電源的應(yīng)用 電子電路幾乎均使用穩(wěn)定的直流電源供電直流電源的獲得 將電網(wǎng)提供的交流電轉(zhuǎn)換為直流電變壓器電源整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2U0u3u4小功率直流電源 四部分組成0tu1tu20電源變壓器 將電網(wǎng)提供的交流電(220V、50Hz）降壓至與直流電源電壓大小相配合的交流電壓10tu10tu3變壓器電源整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2U0u3u4t0u4t0U0tu20基本工作原理 電子器件的單向?qū)щ娦哉麟娐?將交流電轉(zhuǎn)換為極性固定的直流電(單向脈動(dòng)直流電壓) 將交流電變換為直流電的過(guò)程稱為整流濾波電路 減小輸出直流電壓的波動(dòng) 穩(wěn)壓電路 保持輸出直流電壓數(shù)值的穩(wěn)

2、定2橋式整流電路的工作原理 濾波電路的作用和工作原理 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路工作原理和三端集成 穩(wěn)壓器 本章主要內(nèi)容單相整流電路 半波、全波、橋式三相整流電路 大功率整流電路 小功率整流電路 200W以下3一.整流電路的性能指標(biāo)1.整流輸出電壓的平均值 UO(AV)表示整流電路將交流電變換為直流電的能力2.紋波系數(shù)表示整流電路輸出電壓的平滑程度4.整流二極管承受的最大反向電壓 URM3.整流二極管的正向平均電流 ID(AV)9-1 單相橋式整流電路4二.單相橋式整流電路的工作原理+-u2uO+u1-VD4RLiO+-VD3VD1VD2單相橋式整流電路的組成5VD1+-VD2VD3VD4+u1-u2-+

3、uOi13VD1和VD3正偏,導(dǎo)通-開(kāi)關(guān)閉合 VD2和VD4反偏,截止-開(kāi)關(guān)斷開(kāi)u2正半周u2uO+u1-VD4RLiO+-VD3VD1VD2+-6i24VD1+u1-VD2VD3VD4+-u2+-uOVD2和VD4正偏,導(dǎo)通-開(kāi)關(guān)閉合 VD1和VD3反偏,截止-開(kāi)關(guān)斷開(kāi)u2負(fù)半周u2uO+u1-VD4RLiO+-VD3VD1VD270tu200i1300uOi24iOttttU2mU2miOuO+-+u1-VD4RLVD3VD1VD2+u2_電壓、電流波形輸出8輸出三.性能指標(biāo)的分析單向脈動(dòng)電壓 p92圖2-7-1（b）及公式（2-77）tuo0Uom1.整流輸出電壓的平均值UO(AV)即直

4、流分量93.整流二極管的正向平均電流 ID(AV)流過(guò)負(fù)載RL的電流平均值二極管的正向平均電流 ID(AV)4.整流二極管承受的最大反相電壓URM2.紋波因數(shù) = 0.48即交流分量的有效值幾乎達(dá)到直流分量的一半10-+-+QL6解: (1)整流輸出電壓的平均值(直流分量)UO(AV) = 0.9U2 = 0.940 = 36V整流過(guò)負(fù)載的電流平均值(直流分量)例題: p300 例題9-1整流橋圖形符號(hào)11(2)選擇合用的二極管流過(guò)二極管的正向平均電流整流二極管承受的最大反向電壓 IF = 100mA、UR= 100V2CZ82C查閱手冊(cè),選擇合用的整流二極管129-2 濾波電路C+-u1RL

5、u2+-uO+電容濾波器C 在整流電路輸出端與負(fù)載并聯(lián)接入電容器C通交隔直將整流電路輸出的單向脈動(dòng)直流電壓中的交流分量濾除,只輸出直流分量-使輸出電壓變得平直C的容量很大,約為幾百至幾千F13儲(chǔ)能元件輸出電壓平均值UO(AV)(0.91.4)U2當(dāng)= RLC 較大電容端電壓uC不能突變u0充電放電t放電放電放電充電充電放電0充電在外加交流電壓作用下,電容器處于不斷的充、放電狀態(tài)中， uC = uo波形入圖所示UO(AV)=1.2U214例題: p301 例題9-2解: 則負(fù)載電阻 現(xiàn)取要求15選用電容器的耐壓值應(yīng)大于14.14V計(jì)算U2的幅值計(jì)算電容器的耐壓值169-3 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路的作用

6、穩(wěn)壓電路的核心元件穩(wěn)壓二極管交流電源電壓U2變化 (電容濾波UO=1.2U2)負(fù)載電阻RL變化以上兩種情況出現(xiàn)都使輸出的直流電壓UO變化，影響負(fù)載的工作。穩(wěn)壓電路的作用就是保持輸出的直流電壓UO基本不變簡(jiǎn)單穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 p224 圖6-3-3存在問(wèn)題 穩(wěn)壓效果不理想，輸出直流電壓UO固定、不能調(diào)節(jié)17U0IAUZ陽(yáng)極陰極VS+-穩(wěn)壓二極管 反向應(yīng)用（反向擊穿區(qū)工作）穩(wěn)定電壓UZUZ串聯(lián)型集成穩(wěn)壓電路在簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電路中加入放大環(huán)節(jié)，提高穩(wěn)壓效果，且使輸出直流電壓UO連續(xù)、均勻可調(diào)18一.串聯(lián)型集成穩(wěn)壓電路的組成2.基準(zhǔn)電壓電路UZ 加入同相輸入端3.放大電路控制調(diào)整管V的管壓降UCE UZR-+

7、VDZVCBEIB1.采樣電路R2RPR1+-4.電壓調(diào)整電路電壓調(diào)整管VRL-+UIIC-+UO整流濾波輸出19整流濾波輸出二.穩(wěn)壓原理UI = UCE + UOU2UIUOV-(UZ-V-)VBUCEICIB如果電源電壓變化 例如UOUZR-+VDZ+-VCBEIBRL-+UIIC-+UOR2RPR120RLUOV-(UZ-V-)VBUCEICIB如果負(fù)載電阻RL變化 (電源電壓U2不變) 例如UOUO = UI - UCE整流濾波輸出UZR-+VDZ+-VCBEIBRL-+UIIC-+UOR2RPR121輸出電壓UO調(diào)節(jié)范圍根據(jù)采樣電路公式輸出電壓線性運(yùn)用 虛短 U+ = U- 而U+

8、= UZUZR-+VDZVCBEIBR2RPR1+-RL-+UIIC-+UO整流濾波輸出22輸出電壓UO最小值UO最大值輸出電壓UO調(diào)節(jié)范圍UOmaxUOUOmin239-4 三端集成穩(wěn)壓器 一. W78和W79系列集成穩(wěn)壓器 串聯(lián)型集成穩(wěn)壓電路 具有自動(dòng)保護(hù)功能(過(guò)壓、過(guò)流等保護(hù)功能）W79公共端12378W78輸入輸出12312379公共端輸入輸出321W78系列輸出正電壓W79系列輸出負(fù)電壓輸出電流1.5A5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、24V24一. W78和W79系列集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用 基本應(yīng)用電路Ci防止自激振蕩CO改善輸出特性,保持輸出電壓穩(wěn)定UI應(yīng)比UO高出 23V12+-UICoW7812CiUO+-3C+-u2C+-u2W7912UICiUO-+321CO25輸出正、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路-W7915+15VUI1Ci123-15V123+UI2COW7815COCi-+CC26CO3W78UI+12CiR1U-R2UO+-+-+-+提高輸出電壓的可調(diào)穩(wěn)壓電路運(yùn)放 電壓跟隨器分壓電路 電阻與電位器工作原理V2V3 = UV- = V3 V+ = V- V+ = V