電模第八章直流穩(wěn)壓電源

電模第八章直流穩(wěn)壓電源第一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一8.1直流穩(wěn)壓電源的組成

大小不合適的交流大小合適的交流~交流電源脈動直流不穩(wěn)定的直流穩(wěn)定直流直流負(fù)載濾波電路電源變壓器整流電路穩(wěn)壓電路第二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一電源變壓器將市電變換為整流所需的交流電壓整流電路將交流電變換為方向不變的直流電濾波電路將脈動直流電變換為平滑的直流電壓穩(wěn)壓電路將不穩(wěn)定的直流電壓變換為穩(wěn)定直流電壓第三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一一、不控整流電路abT+-u2+-u1RL+-uOiO8.2整流電路D1D3D2D4第四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一1.工作原理+-uOabT+-u2+-u1u2正半周，uO=u2D1和D3導(dǎo)通，電流通路：a→D1→RL→D3→bRLiOD1D3D2D4第五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一1.工作原理u2負(fù)半周，uO=-u2D2和D4導(dǎo)通，電流通路：b→D2

→RL

→D4

→a＋uo－abRLT＋u1－-u2+IoD1D3D2D4第六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一＋uo－D4

D3D1

D2RL＋u2－u2ωtOuoioωtOuD1,D3iD1,D3ωtOuD2,D4iD2,D4ωtO第七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一2.整流電路的計算(1)負(fù)載直流電壓UO(2)負(fù)載直流電流(3)二極管平均電流二極管反向電壓最大值UO=2U2sintd(t)1∫0=U2

22=0.9U2

IO=UO

RLID=IO

12URm=2

U2

第八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一3.整流元件的選擇IF≥IDUR≥URm+-~~4.整流橋塊~~+-第九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一整流橋?qū)嵨镎掌谑?，共三十三頁，編輯?023年，星期一單相橋式整流電路中的兩個二極管用可控的晶閘管替換——半控。1.電路結(jié)構(gòu)二、可控整流電路abT+-u2+-u1+

-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO第十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一2.工作原理正半周，T2、D1承受反向電壓截止，T1、D2承受正向電壓，控制極電壓uG在t=α?xí)r施加，故在≤t≤時，

T1和D2導(dǎo)通電流通路：a→T1→RL→D2→babT+-u2+-u1+

-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO第十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一負(fù)半周，T1、D2承受反向電壓截止，T2、D1承受正向電壓。控制極電壓uG在t=α+

時施加，故在+

≤t≤2時，

T2和D1導(dǎo)通。電流通路：b→T2→RL→D1→aabT+-u2+-u1+

-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO2.工作原理第十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一3.工作波形

+

+

2

ab+-u2+-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO負(fù)載RL上得到不完整的全波脈動電壓。u2t

Ot

uGuOt

OO第十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一4.主要參數(shù)

＋

uO

2

t

UO(1)負(fù)載直流電壓(2)負(fù)載直流電流UO=2U2sintd(t)1∫=U2

221+cos2=0.9U2

1+cos2IO=UORL第十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一

[例8.2.1]一單相橋式半控整流電路，要求直流輸出電壓UO在40~90V的范圍內(nèi)可調(diào)，求輸入交流電壓和控制角的變化范圍。[解]=0o時，UO=UOmax=90V，U2=UO/0.9故

=90/0.9=100V

UO=40V時，cos=-1

2UO

0.9U2

=-12×400.9×100=-0.111=arccos(-0.111)=96.4o故的變化范圍為0o~96.4o。第十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一8.3濾波電路＋＋＋＋＋＋電容濾波電感濾波復(fù)式濾波第十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一一、電容濾波電路uoωtO√2U2C＋＋uo－VD4VD3VD1VD2RLIo＋u2－＋u1－C

或RL電容放電

1.電容濾波的原理(1)當(dāng)二極管導(dǎo)通時電容被充電儲能。(2)當(dāng)二極管截止時電容放電。RL→∞

第十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一電容的耐壓：UCN≥√2U2結(jié)論①濾波使uo的波形更平滑，提高了uo的平均值。②uo的平滑程度取決于放電時間常數(shù)

=RLC。③二極管的導(dǎo)通時間縮短了。2.電容濾波電路的計算(1)輸出電壓的平均值取:Uo=U2（半波）

Uo=1.2U2（全波）(2)濾波電容的選擇取:C≥(3~5)T2RL=1.5~2.52RLf第十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一結(jié)論電容濾波電路適用于輸出電壓較高，負(fù)載電流較小且負(fù)載變動不大的場合。(3)整流二極管的選擇電容濾波1.414U20.9U2uoIoO3.輸出特性（外特性）IF

≥2ID（電容充電產(chǎn)生沖擊電流）

UR≥URm第二十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一二、電感濾波電路1.電感濾波的原理

對直流分量:

XL=0，大部分整流電壓降在RL上。對諧波分量:

f

越高，XL越大，電壓大部分降在XL上。輸出電壓平均值約為：

Uo=0.9U2（忽略電感線圈的電阻壓降）＋uo－VD4VD3VD1VD2RLIo＋u2－＋u1－L第二十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一2.電感濾波的特點①由于電感的低通特性，使uo的波形更平滑。②二極管的導(dǎo)通時間較長。③電感線圈的電感值較大，其等效電阻也較大，使uo的平均值下降；而且笨重、體積大。④電感線圈易對周圍環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾。⑤一般只適用于低電壓、大電流的場合。第二十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一＋uo－RLIoC2

＋C1

＋三、復(fù)式濾波電路C2

＋C1

＋1.LC－形濾波電路2.RC－形濾波電路L＋uo－RLIoRL第二十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一一、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路8.4穩(wěn)壓電路T+-u2+-u1C＋Ui－RL＋UO－IIORDZIZ穩(wěn)壓過程：UO

→

IZ

→

I

→

IR

UO第二十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一二、集成穩(wěn)壓電路線性集成穩(wěn)壓電路

開關(guān)集成穩(wěn)壓電路

——小功率——大功率1.三端固定式集成穩(wěn)壓器CW7800系列正電壓穩(wěn)壓器。CW7900系列負(fù)電壓穩(wěn)壓器。12

3INGND

OUT78××1

23

GND

OUTIN79××第二十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一三端集成穩(wěn)壓器實物照片第二十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一三端集成穩(wěn)壓器管腳排列78系列－輸出正電壓79系列－輸出負(fù)電壓7805＋5V7806＋6V7808＋8V7809＋9V7810＋10V7812＋12V7815＋15V7818＋18V7824＋24V……7905－5V7906－6V7908－8V7909－9V7910－10V7912－12V7915－15V7918－18V7924－24V……輸入輸出公共端輸入輸出公共端第二十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一輸出電壓規(guī)格：5V,6V,8V,9V,12V,15V,典型電路78××CiCo120.33F

0.1F

＋Ui－＋Uo－31：輸入端2：輸出端3：公共端18V,24V第二十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一79××CiCo322.2F

1F

－Ui＋－Uo＋11：公共端2：輸出端3：輸入端Ci：抵消輸入端接線較長時的電磁效應(yīng)CW7800系列：CW7800系列：CW7900系列：CW7900系列：0.33μF

2.2μF

0.1μF

1μF

Co：使負(fù)載電流瞬時增減時，輸出電壓不致有較大的波動第二十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一同時輸出正負(fù)兩組電壓的電路＋5V－5VCW7805Ci123CW790512Co

3＋

Ui－CiCoUO第三十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一2.三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器類型：CW117、CW217、CW317(正電壓)CW137、CW237、CW337(負(fù)電壓)輸出電流等級：0.1A,0.5A,1.5A軍品級工業(yè)級民品級典型電路：CW217CiCo321+

C+

-

Uo+

-

UiR1R2第三十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期一CW237CiCo