西工大電工電子直流穩(wěn)壓電源

第7章直流穩(wěn)壓電源7.1不可控整流電路7.4可控整流電路7.3穩(wěn)壓電路7.2濾波電路1.了解直流穩(wěn)壓電源的基本組成及工作原理

2.了解集成穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)和使用

3.了解晶閘管和可控整流電路的工作原理本章要求電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2整流電路:將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3濾波電路:將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電

壓u0的穩(wěn)定半導(dǎo)體直流穩(wěn)壓電源的組成和功能整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路u1u2u3u4uo單相半波整流電路u2>0:導(dǎo)通i0u1u2aTbDRLu0忽略二極管正向壓降：

u0=u2u2uoi0=u0/RL7.1不可控整流電路u2<0時(shí)，二極管截止，輸出電流為0截止u0=0u1u2aTbDRLu0i0u2uoi0=0輸出電壓波形與大小uo輸出電壓平均值輸出電壓波形：u1u2aTbDRLu0i0二極管上承受的最高電壓：二極管上的平均電流：ID=I0=U0/RL動(dòng)畫輸出電壓波形與大小uo輸出電壓波形：u1u2aTbDRLu0i0單相橋式整流電路單相橋式整流電路+-u2正半周時(shí)電流通路u1u2TD4D2D1D3RLu0單相橋式整流電路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2負(fù)半周時(shí)電流通路u2電路輸出波形及二極管上電壓波形uD4,uD2uD3,uD1uou2D4D2D1D3RLu0+-動(dòng)畫負(fù)載電壓

U0的平均值:負(fù)載上的(平均)電流:流過每只整流二極管的平均電流

:

二極管截止時(shí)兩端承受的最大反向電壓：uo(io)幾種常見的硅整流橋+AC-~+~-~+-~交流電壓脈動(dòng)直流電壓整流濾波直流電壓原理：利用儲能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份7.2濾波電路aRL未接入時(shí)u2tu0t設(shè)t1時(shí)刻接通電源t1充電結(jié)束忽略整流電路內(nèi)阻沒有電容時(shí)的輸出波形u1u2u1bD4D2D1D3RLu0SCRL接入且RLC較大時(shí)u2tu0tu1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC動(dòng)畫一般取(T:電源電壓的周期)近似估算:Uo=1.2U2電容濾波電路特點(diǎn)（1）輸出電壓Uo與放電時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān)。RLC愈大

電容器放電愈慢

Uo(平均值)愈大輸出波形隨負(fù)載電阻RL

或C

的變化而改變,Uo改變（2）輸出特性(外特性)uo電容濾波純電阻負(fù)載1.4U20.9U2oIL7.3.1簡單穩(wěn)壓電路RU0RLu2u1DZCUIU0=UZ=UI-RIIZI動(dòng)畫7.3穩(wěn)壓電路單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小，可靠性高，使用靈活，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。主要介紹常用的W7800系列、W7900系列三端集成穩(wěn)壓器，其內(nèi)部也是串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓器的硅片封裝在普通功率管的外殼內(nèi)，電路內(nèi)部附有短路和過熱保護(hù)環(huán)節(jié)。7.3.2集成穩(wěn)壓電路1端:輸入端2端:公共端3端:輸出端W7800系列穩(wěn)壓器外形1231端:公共端2端:輸入端3端:輸出端W7900系列穩(wěn)壓器外形123集成穩(wěn)壓器分類:型號后XX兩位數(shù)字代表輸出電壓值W78系列(輸出正電壓)W79系列(輸出負(fù)電壓)輸出電壓額定電壓值有:5V、8V、12V、18V、24V等

一、輸出為固定電壓的電路應(yīng)用電路輸出為固定正壓時(shí)的接法如圖所示。+_W7800系列穩(wěn)壓器基本接線圖CoW78XXCIUI+_Uo1320.1~1

F1μF二、輸出正負(fù)電壓的電路正負(fù)電壓同時(shí)輸出電路W78XXCIUI+_UO132+

_CIW79XX13COCO2UOCOW78XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZUXX

:為W78XX固定輸出電壓

UO

=UXX

+UZ三、提高輸出電壓的電路7.3.3開關(guān)穩(wěn)壓電路

開關(guān)穩(wěn)壓電源依靠調(diào)整管穩(wěn)定輸出電壓?？刂齐娐肥拐{(diào)整管處于開關(guān)狀態(tài)，效率高，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過開關(guān)調(diào)整管、脈寬調(diào)制電路和濾波電路等組成7.4可控整流電路7.4.1晶閘管符號AKGGKP1P2N1N2A陽極陰極控制極晶閘管導(dǎo)通的條件：（1）陽極A加正電壓（2）控制極G加正的觸發(fā)電壓伏安特性UIIHIFIG=0時(shí)有IG時(shí)正向反向U--陽極、陰極間的電壓

I--陽極電流UDSM正向轉(zhuǎn)折電壓截止導(dǎo)通導(dǎo)通后管壓降約1V額定正向平均電流維持電流URSM反向擊穿電壓正向特性：控制極開路時(shí)，隨UAK的加大，陽極電流逐漸增加。當(dāng)U=UDSM（正向轉(zhuǎn)折電壓）時(shí)，晶閘管自動(dòng)導(dǎo)通。正常工作時(shí)，

UAK應(yīng)小于UDSM

。反向特性：隨反向電壓的增加，反向漏電流稍有增加，當(dāng)U=URSM

（反向擊穿電壓）時(shí)，反向擊穿。正常工作時(shí)，反向電壓必須小于URSM。7.4.2可控整流電路（1）電路及工作原理

u2>0的導(dǎo)通路徑：u2

(A)T1RLD2u2

(B)T1、T2--晶閘管D1、D2--二極管T1T2D1D2RLuLu2AB+-T1

、D2導(dǎo)通，T2

、D1截止uGT2RLD1u2(A)u2(B)u2<0的導(dǎo)通路徑：T1、T2--晶閘管D1、D2--晶