直流稳压电源PPT学习教案

1、会计学1直流稳压电源直流稳压电源13.1 单相半波单相半波整流电路整流电路第1页/共32页tUu sin222 to 2 3 u222U to 2 3 uO22U 0 2O)(d)sin(221ttUU 245. 0U to 2 3 iD= iO to 2 3 uD22U 2 2DRMDRM2 2U UU U L2OD45. 0RUII DRL220 V+ uu2iD=iOuD+第2页/共32页13.2 单相桥式单相桥式整流电路整流电路第3页/共32页+uo RLio+u2 u1+uo ioRLD4D3D2D1u2u1D4D1D2D3+u2 RL+uo iou1D3D1D2D4+u2 RL+u

2、o iou1一、桥式整流电路（几种画法）一、桥式整流电路（几种画法）第4页/共32页二、桥式整流电路工作原理二、桥式整流电路工作原理RLioD4D3D2D1+u2 +uo 承受反承受反压截止压截止+u1 u2正半周：正半周：D1和和D3导通，导通，D2和和D4截止。截止。第5页/共32页RLD4D3D2ioD1+u2 +uo u2负半周：负半周：+u1 承受反承受反压截止压截止D2 和和 D4导通导通, D1和和 D3 截止。截止。第6页/共32页1. 波形波形D3RLD4D2D1u1u2+uo + ioioRLD4D3D2D1+ u2u1+uo to to to to 2 3 2 3 2 2

3、 3 3 uOu2uDiD= iO22U22UU2D2、4D1、3第7页/共32页2. 参数估算参数估算1) ) 整流输出电压平均值整流输出电压平均值)(d)sin(21 0 OttUU 229 . 022UU 2) ) 二极管平均电流二极管平均电流LOOD221RUII L245. 0RU 3) ) 二极管最大反向压二极管最大反向压2DRM2UU to to to to 2 3 2 3 2 2 3 3 uOu2uDiD= iO22U22UU2第8页/共32页例例13.2 已知负载电阻已知负载电阻RL =50 ,负载电压负载电压UO=100V。今采用今采用单相桥式整流电路，交流电源电压为单相桥

4、式整流电路，交流电源电压为220V。根据电路要求选择二极管。根据电路要求选择二极管。解：解： 负载电流负载电流A2A50100LOO RUI每个二极管通过的平均电流每个二极管通过的平均电流1A21OD II变压器二次侧电压的有效值为变压器二次侧电压的有效值为111VV0.91000.9O2 UU 考虑到变压器二次侧绕组及管子上的压降，变考虑到变压器二次侧绕组及管子上的压降，变压器二次侧电压一般要高出（压器二次侧电压一般要高出（510%）U2，即，即111 1.1 122V。V172V1222DRM U 可选用可选用2CZ12D二极管，其二极管，其最大整流电流最大整流电流为为3A，反向工作峰值电

5、压反向工作峰值电压为为300V。第9页/共32页13.3 常用的整常用的整流组合元件流组合元件第10页/共32页1. 半桥堆半桥堆D2D1内部接线内部接线RL+u2 +u2 与变压器、负载的接线与变压器、负载的接线+1/2QL1.5A200+2CQA外型外型型号型号: 1/2QL(额定正向整流电流额定正向整流电流)A(最高反向峰值电压最高反向峰值电压)第11页/共32页2. 全桥堆全桥堆内部接线内部接线型号型号: QA(额定正向整流电流额定正向整流电流)A(最高反向峰值电压最高反向峰值电压)D4D1D2D3+-+ 电路符号电路符号外型外型+-+QL0.5A200-QL0.1A100第12页/共

6、32页13.4 电容滤电容滤波波 电路电路第13页/共32页io + uo= uc RLD1D4D3D2+u2 +u1 1. 电路和工作原理电路和工作原理C u2正半周正半周D1和和D3导通，给导通，给 C 充电充电, u2达到最大达到最大值时，值时，C 两端电压充到最大值。两端电压充到最大值。 当当u2从最大值开始下降时，从最大值开始下降时， D1和和D3截止，截止， C 向向 RL 放电。放电。第14页/共32页2. 波形及输出电压波形及输出电压2O2U U 当当 RL = 时时（C没有放电回路）没有放电回路）:0 tuO 2 22U当当 RL 为有限值时为有限值时:2O229 . 0UU

7、U RC 越大（越大（C放电越慢）放电越慢） UO 越大。越大。2)53(LTCR RL = 为获得良好滤波效果为获得良好滤波效果, 一般取一般取:( (T 为输入为输入交流电压交流电压的周期的周期) )第15页/共32页例例13.3 一一单相桥式整流单相桥式整流,负载电阻负载电阻 RL = 1.2K ,要求直流输出电要求直流输出电压压 UO = 30V, 选择选择整流二极管整流二极管及及滤波电容。交流电源频率滤波电容。交流电源频率 f = 50 Hz 。 解：解：25V2 . 1302 . 1O2UU可选可选: 2CCP11( (IOM = 100mA， UDRM = 50 V) ) 。电流

8、平均值电流平均值:12.5mA1.230212121LOODRUII承受最高反压承受最高反压：V 3522DRMUUs 02. 05011 fTs 05. 025 LTCR取F 421.2k s 0.05 C可选可选： 47 F, 耐压耐压50 V 的电解电容的电解电容第16页/共32页13.5 电感滤电感滤波波 电路电路第17页/共32页1. 电感滤波电感滤波整流后的输出电压：整流后的输出电压：直流分量直流分量被电感被电感 L 短路短路（ L=0）,交流分量交流分量主要主要降在降在 L 上。上。频率越高，电感频率越高，电感越大，滤波效果越好。越大，滤波效果越好。RLL+u2 +uO 第18页

9、/共32页 当电感线圈的电流发生变化时当电感线圈的电流发生变化时,要产生自感电动要产生自感电动势阻碍电流的变化势阻碍电流的变化,使负载电流和电压的脉动减小。使负载电流和电压的脉动减小。然后又经过电容再一次滤波，得到更为平直的输出然后又经过电容再一次滤波，得到更为平直的输出电压。电压。2. LC 滤波滤波LRL+u2 C+uO 第19页/共32页13.6 稳压二极稳压二极 管稳压电路管稳压电路第20页/共32页RLCRIRIZDZ+UL +UC +u IL+ UR稳压稳压电路电路引起电压不稳定的原因引起电压不稳定的原因交流电源电压的波动交流电源电压的波动负载电流的变化负载电流的变化第21页/共3

10、2页 交流电源电压增加交流电源电压增加 整流输出电压整流输出电压UC增加增加负载电压增加负载电压增加 稳压管的电流稳压管的电流IZ显著增加显著增加 限流电阻限流电阻R上的压降增加上的压降增加负载电压保持基本不负载电压保持基本不变。变。RLCRIRIZDZ+UL +UC +u IL+ URu UC ULIZIRURUL 第22页/共32页RLCRIRIZDZ+UL +UC +u IL+ URRL IL ULIZIRURUL 电源电压保持不变，负载电流增大电源电压保持不变，负载电流增大电阻电阻R上的上的压降增大压降增大负载电压下降负载电压下降 稳压管电流显著减小稳压管电流显著减小通过电阻通过电阻R

11、的电流和电阻上的压降保持近似不变的电流和电阻上的压降保持近似不变负负载电压近似不变。载电压近似不变。第23页/共32页稳压管选择稳压管选择：一般取一般取UZ = UL IZmax=2ILmax整流滤波后整流滤波后的电压：的电压：UC=(23)UL 限流电阻限流电阻R的选择：的选择：maxLminmaxZZCIIRUU LminmaxmaxIIUURZZC 第24页/共32页ZZCIIRUU LmaxminLmaxminIIUURZZC LmaxminLminmaxmaxIIUURIIUUZZCZZC 限流电阻限流电阻R的功率：的功率：RUUPZC2max)()32( 第25页/共32页 选择稳

12、压管选择稳压管2CW18（UZ =1012V,IZ =5mA, IZmax =20mA ）例例13.5 某某稳压管稳压电路，稳压管稳压电路，负载电阻负载电阻RL 由开路变到由开路变到2k ，交流经交流经整流滤波后的整流滤波后的电压电压UC =30V。设。设UC的变化范围为的变化范围为 10%，负载电压负载电压UL =10V，试选择，试选择稳压管和限流电阻稳压管和限流电阻R。解：解： 负载电流负载电流mA5mA210LLLmax RUI0minL I10mAmA522Lmaxmax IIZV331 . 130Cmax UV279 . 030min CUk551027k0201033 Rk7 .

13、1k15. 1 RW88. 0105 . 1)1033(5 . 232 P选择选择1.5k 第26页/共32页 集成稳压电路是将稳压电路的主要元件甚至全部元件集成稳压电路是将稳压电路的主要元件甚至全部元件制作在一块硅基片上的集成电路，因而具有体积小、使用制作在一块硅基片上的集成电路，因而具有体积小、使用方便、工作可靠等特点。方便、工作可靠等特点。 集成稳压器的种类很多，作为小功率的直流稳压电源集成稳压器的种类很多，作为小功率的直流稳压电源，应用最为普遍的是，应用最为普遍的是3端式串联型集成稳压器。端式串联型集成稳压器。3端式是指端式是指稳压器仅有输入端、输出端和公共端稳压器仅有输入端、输出端和

14、公共端3个接线端子。如个接线端子。如W78和和W79系列稳压器。系列稳压器。W78系列输出正电系列输出正电压有压有5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、24V等多等多种，若要获得负输出电压选种，若要获得负输出电压选W79系列即可。例如系列即可。例如W7805输出输出+5 V电压，电压，W7905则输出则输出5 V电压。这类端电压。这类端稳压器在加装散热器的情况下，输出电流可达稳压器在加装散热器的情况下，输出电流可达1.52.2A，最高输入电压为最高输入电压为35V，最小输入、输出电压差为，最小输入、输出电压差为23V，输，输出电压变化率为出电压变化率为0.10.2。第27页/共32页第28页/共32页（1）基本电路。）基本电路。第29页/共32页（2）提高输出电压的电路。）提高输出电压的电路。输出电压输出电压Uo=U+UZ第30页/共32页（3）输出电压可调的稳压电路。）