第5章直流稳压电路

1、机械工业出版社机械工业出版社 张志良主编张志良主编 同名教材同名教材配套电子教案配套电子教案 计算机电路基础计算机电路基础第第5 5章章 直流稳压电路直流稳压电路 第第5章章 直流稳压电路直流稳压电路 直流稳压电源组成框图及作用：直流稳压电源组成框图及作用： 电源变压器：降压、电网安全隔离; 整流电路：将交流电压变换为单向脉动直流电压; 滤波电路：滤去大部分脉动成分; 稳压电路：将含有脉动成分的直流电压变换为稳恒直流电压。 5.1 电源变压器电源变压器 理想变压器特性理想变压器特性 一、二次线圈绕组电压比等于匝数比一、二次线圈绕组电压比等于匝数比 一、二次线圈绕组电流比等于匝数比的倒数一、二次

2、线圈绕组电流比等于匝数比的倒数 一、二次阻抗比等于匝数比的平方一、二次阻抗比等于匝数比的平方 5.2 整流电路整流电路 5.2.1 半波整流半波整流 U2 =0.45U2 5.2.2 全波整流全波整流 U2 =0.9U2 5.2.3 桥式整流桥式整流 U2 =0.9U2 5.3 滤波电路滤波电路 电容滤波工作原理电容滤波工作原理（1）设）设t=0时时uc=0接通电源后，随着接通电源后，随着u2增大，电容增大，电容c开始充电。当开始充电。当u2过峰值下降过峰值下降至至u2uc,电容电容c又开始充电，充电时间又开始充电，充电时间常数常数Rd=（RL/RS)CRSC,一般一般RS为电容为电容C两端向

3、桥式整流两端向桥式整流电路看进去的戴维南等效电路的入端电阻，它包括整流二极管正向电通电阻和电路看进去的戴维南等效电路的入端电阻，它包括整流二极管正向电通电阻和变压器二次绕组的直流电阻，一般变压器二次绕组的直流电阻，一般RS很小，因此电容很小，因此电容C充电充的很快，对应图充电充的很快，对应图bc段段（3）当电容上升至）当电容上升至uc=u2时电容时电容C再次进入放的周期如图再次进入放的周期如图cd段段（4）如此反复循环得到图所示）如此反复循环得到图所示uc波形波形5.3 滤波电路滤波电路 电容滤波电容滤波工作原理工作原理 输出电压平均值输出电压平均值 满足满足RLC（35）T/2T/2时，时，

4、可用下式估算：可用下式估算：UO = 1.2 U2 （桥式整流）（桥式整流） UO = 1.0 U2 （半波整流）（半波整流） 电容滤波的特点电容滤波的特点 电路简单、轻便；电路简单、轻便； 输出电压平均值升高输出电压平均值升高 ； 外特性较差（即带负载能力差）；外特性较差（即带负载能力差）； 对整流二极管有很大的冲击电流。对整流二极管有很大的冲击电流。 适用范围：适用范围：负载电流变化不大的场合。负载电流变化不大的场合。 5.4 硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路硅稳压管组成的稳压电路如图所示 ，其中U1为输入电压，U0为输出电压，VS为稳压管（处于反偏状态），R为限流电阻（提供稳压管合适工作

5、电流使IzminIzIZM）,RL为负载电阻。按图电路，可列出KVL和KCL方程：U0=U1-IRR=UZ IR=IZ+IL所以稳压就是当该两个参数发生变化时。仍能保持输出电压稳定。5.4 硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路 输入电压UI变化 负载RL变化（输出电流IL变化） 工作原理工作原理 电路电路5.5 线性串联型稳压电路线性串联型稳压电路 5.5.1 线性串联型稳压电路的工作原理线性串联型稳压电路的工作原理 电路组成电路组成 基准基准:由由R3、VS组成组成基准基准稳压电路；稳压电路； 取样取样:由由R1，R2组成分压取样电路组成分压取样电路; 比较放大比较放大: 由由V2，R4组成比较

6、放大电路；组成比较放大电路； 调整调整: V1为调整管，调整输出电压。为调整管，调整输出电压。 工作原理工作原理 输出电压输出电压 5.5.2 三端集成稳压器三端集成稳压器 78系列集成稳压器系列集成稳压器 分类：分类： 按输出电压高低可分为按输出电压高低可分为7805、7806、7808、7809、7812、7815、7818、7824V（末（末2位数字为输出电压值）位数字为输出电压值） ； 按输出电流大小可分按输出电流大小可分78L（0.1A）、）、78M（0.5A）、）、78（1.5A）、）、78T（3A）、）、78H（5A）、）、78P（10A）。）。 特点：特点： 内部具有过流、过热

7、和安全工作区三种保护；内部具有过流、过热和安全工作区三种保护； 稳压性能优良可靠，使用简单方便，价格低廉，体积小；稳压性能优良可靠，使用简单方便，价格低廉，体积小； 典型应用电路：典型应用电路： 输出电压可调的集成稳压器输出电压可调的集成稳压器LM317/337 特点：特点： UREF =1.25V； IADJ 50A。 典型应用电路：典型应用电路： 输出电压：输出电压： 5.6 开关型直流稳压电源开关型直流稳压电源 工作原理工作原理 开关元件导通时，开关元件导通时，LC充电储能，同时负载充电储能，同时负载RL中有电流流过；中有电流流过； 开关元件截止时，开关元件截止时，L与与C中储能向负载放电，二极管中储能向负载放电，二极管D提供放电时提供放电时的电流通路；的电流通路； 输出电压输出电压UO的大小与一个周期中开关元件导通的时间的大小与一个周期中开关元件导通的时间ton成正比。成正比。 UO =qUI ， q=ton / T 其中其中T为矩形脉冲周期，为矩形脉冲周期，q称为矩形脉冲的占空比。称为矩形脉冲的占空比。 开关电源与线性电源性能比较开关电源与线性电源性能比较 5.7 PC机电源概述机电源概述 PC机电源发展概况机电源发展概况 PC/XT电源 A