第四章 直流电源.

1、马稚昱电子技术直流电源http:/www.ppthi-电子技术重点与难点：重点与难点： 1、直流电源的组成、直流电源的组成 2、整流电路的结构、原理及性能指标、整流电路的结构、原理及性能指标 3、滤波电路的工作原理及性能指标、滤波电路的工作原理及性能指标 4、集成稳压电路的工作原理、集成稳压电路的工作原理直流电源电子技术第四章 直流电源4.1 直流电源的组成直流电源的组成4.2 整流电路整流电路4.4 稳压电路稳压电路4.3 滤波电路滤波电路直流电源电子技术4.14.1 直流电源的组成直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用直流电源电子技术是将工频交流电转为具有是将工频交流电转

2、为具有直流电成分的脉动直流电。直流电成分的脉动直流电。 是将脉动直流中的交是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。 对整流后对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。 电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。 改变电压值改变电压值通常为降压通常为降压交流变脉交流变脉动的直流动的直流减小脉动减小脉动1) 负载变化输出电压负载变化输出电压基本不变

3、；基本不变；2) 电网电压变化输出电网电压变化输出电压基本不变。电压基本不变。半波整流半波整流全波整流全波整流http:/www.ppthi-直流电源电子技术4.24.2 整流电路一、一、对整流电路要研究的问题对整流电路要研究的问题二、单相半波整流电路二、单相半波整流电路三、单相桥式整流电路三、单相桥式整流电路直流电源一、对整流电路要研究的问题1. 电路的工作原理：即二极管工作状态、电路波形的分析：即二极管工作状态、电路波形的分析2. 输出电压和输出电流平均值：即输出脉动直流电压和：即输出脉动直流电压和电流平均值的求解方法电流平均值的求解方法3. 整流二极管的选择：即二极管承受的最大整流平均电

4、流：即二极管承受的最大整流平均电流和最高反向工作电压的分析和最高反向工作电压的分析为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为为分析问题简单起见，设二极管为理想二极管，变压器内阻为0。整流二极管的伏安特性：整流二极管的伏安特性：实际特性实际特性理想化特性理想化特性 理想二极管的正向导通理想二极管的正向导通电压为电压为0，即正向电阻为，即正向电阻为0；反向电流为；反向电流为0，即反，即反向电阻为无穷大。向电阻为无穷大。http:/www.ppthi-直流电源二、单相半波整流电路1. 工作原理u2的正半周，的正半周，D导通，导通， ADRLB，uO= u2 。 2uu2的负半周，的负半周

5、，D截止，承受反向电压，为截止，承受反向电压，为uD= u2； uO=0。2uhttp:/www.ppthi-直流电源2. 2. UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知变压器副边电压有效值为已知变压器副边电压有效值为U2) (d sin2212 0 O(AV)ttUUL2LO(AV)L(AV)45. 0RURUIL2L(AV)D(AV)45. 0RUII2maxR2UU2RL2F21 . 1 45. 01 . 1 UURUI22O(AV)45. 02UUU 考虑到电网电压波动范围为考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满足：，二极管的极限参数应满足： （3）二极管的选择）二极管的选

6、择http:/www.ppthi-直流电源三、单相桥式整流电路u2的正半周的正半周 AD1RLD3B，uO= u2u2的负半周的负半周 B D2RLD4 A，uO= -u2四只管子如何接？四只管子如何接？1. 工作原理uOu2OO若接反了呢？若接反了呢？http:/www.ppthi-直流电源2. 输出电压和电流平均值的估算) (d sin21 0 2O(AV)ttUUL2LO(AV)L(AV)9 . 0RURUI22O(AV)9 . 022UUUhttp:/www.ppthi-3. 二极管的选择2maxR2UUL2L(AV)D(AV)45. 02RUII2RL2F21 . 1 45. 01

7、. 1 UURUI 考虑到电网电压波动范围为考虑到电网电压波动范围为10，二极管的极限参数应满，二极管的极限参数应满足：足： 与半波整与半波整流电路对流电路对二极管的二极管的要求相同要求相同直流电源http:/www.ppthi-直流电源电子技术交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压减小脉动减小脉动http:/www.ppthi-直流电源4.3 滤波电路一、电容滤波电路一、电容滤波电路二、电感滤波电路二、电感滤波电路三、倍压整流电路三、倍压整流电路http:/www.ppthi-直流电源一、电容滤波电路1. 工作原理非常小。，对电容充电，时，有一对二极管导通当充电 2Cuu。放电，电容通过时，所

8、有二极管均截止当放电CRRuuCLL2 充电充电放电速度与正弦放电速度与正弦波下降速度相似波下降速度相似按指数规律下降按指数规律下降滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。 C 越大，越大， RL越大，越大，越大，越大，放放电越慢，曲线越平滑，脉动越小。电越慢，曲线越平滑，脉动越小。直流电源2. 二极管的导通角导通角导通角的峰值脉动放电DO(AV)LiURC 无滤波电容时无滤波电容时。 有滤波电容时有滤波电容时 ILmax ILmin（3）稳压系数稳压系数OIzOILzLzOIIOrLUURrUURrRRrUUUUSR（4）输出电阻）输出电阻zzorRrR简

9、单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电流变化范围较小的场合。简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电流变化范围较小的场合。4. 特点3. 稳压管稳压电路的主要指标直流电源稳压原理：Uz 固定不变固定不变二、串联型稳压电路UOUZUI+-UO=UZ-UBEUO也固定不变也固定不变http:/www.ppthi-直流电源3. 串联型稳压电路的基本组成及其作用调整管调整管取样电阻取样电阻：是电路的核：是电路的核心，心，UCE随随UI和负载和负载产生变化以稳定产生变化以稳定UO。比较放大比较放大基准电压基准电压：是：是UO的的参考电压。参考电压。： 对对UO 的取样，与基准电压共同决定

10、的取样，与基准电压共同决定UO 。：将：将UO 的取样电压与基准电压比较后放大，决定的取样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。电路的稳压性能。http:/www.ppthi-直流电源三、集成稳压器（三端稳压器）输出电压：输出电压：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V输出电流：输出电流：1.5A、0.5A 、0.1A（1. W7800系列（1）简介）简介直流电源（2）基本应用消除高频噪声消除高频噪声抵销长线电感效应，抵销长线电感效应，消除自激振荡消除自激振荡 将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负将输入端接整流滤波电路的输出，将输出端接负载电阻，构成串类型稳压电路。载电

11、阻，构成串类型稳压电路。http:/www.ppthi-直流电源（3） 输出电流扩展电路 为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采为使负载电流大于三端稳压器的输出电流，可采用射极输出器进行电流放大。用射极输出器进行电流放大。)(1 (ROLIII很小很小BEDOOUUUU三端稳压器的输出电压三端稳压器的输出电压若若UBE= UD，则，则OOUU二极管的作用：消除二极管的作用：消除UBE对对UO的影响。的影响。http:/www.ppthi-直流电源电子技术本章结束本章结束Thank YouThank You！直流电源电子技术本章小结本章小结直流稳压电路的作用： 将交流电专为输出比较稳定的直流电。变压：整流：滤波：稳压：降压的作用。将交流电变换成脉动直流电。变压器减小直流电的脉动。二极管电感、电容保证输出直流电稳定。稳压二极管、晶体管单项半波整流、单项桥式整流电路。电容滤波、电感滤波电路和型滤波器。稳压管稳压器、串联稳压器和集成稳压器。http:/www.ppthi-直流电源电子技术桥式整流、电容滤波电路如桥式整流、电容滤波电路如图所示，已知交流电源电压图所示，已