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文檔簡介
電模第八章(直流穩(wěn)壓電源)第1頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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2頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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3頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月一、不控整流電路abT+-u2+-u1RL+-uOiO8.2整流電路D1D3D2D4第4頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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5頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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6頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月+
uo-D4
D3D1
D2RL+u2-u2ωtOuoioωtOuD1,D3iD1,D3ωtOuD2,D4iD2,D4ωtO第7頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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8頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月3.整流元件的選擇IF≥IDUR≥URm+-~~4.整流橋塊~~+-第9頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月整流橋?qū)嵨镎掌?0頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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11頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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12頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月負(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13頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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。u2
t
O
t
uGuO
t
OO第14頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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
22
1+cos
2=0.9U2
1+cos
2IO=UORL第15頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月
[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16頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月8.3濾波電路++++++
電容濾波
電感濾波
復(fù)式濾波第17頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月一、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18頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月電容的耐壓: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19頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月
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20頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月二、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21頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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22頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月+
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23頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月一、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24頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月二、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25頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月三端集成穩(wěn)壓器實物照片第26頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月三端集成穩(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27頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月
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28頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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29頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月同時輸出正負(fù)兩組電壓的電路+5V-5VCW7805Ci123CW790512Co
3+
Ui-CiCoUO第30頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月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31頁,課件共33頁,創(chuàng)作于2023年2月CW237C
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