模块九直流稳压电源

1、知识点一知识点一 小功率单相整流滤波电路小功率单相整流滤波电路知识点三知识点三 串联反馈稳压电路串联反馈稳压电路知识点二知识点二 滤波电路滤波电路图图9.1 9.1 直流稳压电源的组成原理框图直流稳压电源的组成原理框图l变压器：将正弦工频交流电源电压变换为变压器：将正弦工频交流电源电压变换为符合用电设备所需要的正弦工频交流电压。符合用电设备所需要的正弦工频交流电压。l整流电路：利用具有单向导电性能的整流整流电路：利用具有单向导电性能的整流元件，将正负交替变化的正弦交流电压变换元件，将正负交替变化的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压。成单方向的脉动直流电压。l滤波电路：尽可能地将单向脉动直流

2、电压中滤波电路：尽可能地将单向脉动直流电压中的脉动部分（交流分量）减小，使输出电压的脉动部分（交流分量）减小，使输出电压成为比较平滑的直流电压。成为比较平滑的直流电压。l稳压电路：采用某些措施，使输出的直流电稳压电路：采用某些措施，使输出的直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。（一）单相半波整流电路（一）单相半波整流电路图图9.2 9.2 单相半波整流电路单相半波整流电路 图图9.3 9.3 单相半波整流电路波形图单相半波整流电路波形图 单相半波整流电路输出电压的平均值单相半波整流电路输出电压的平均值UO为为22Oo22200112d()2sin()

3、d()0.4522UutUttUU（9-19-1） 流过二极管的平均电流流过二极管的平均电流ID为为 二极管承受的反向峰值电压二极管承受的反向峰值电压URM为为O2DOLL0.45UUIIRR（9-29-2）RM22UU（9-39-3）（二）单相桥式整流电路（二）单相桥式整流电路 由由4个二极管接成电桥形式构成。个二极管接成电桥形式构成。 图图9.4所示为桥式整流电路的几种画法。所示为桥式整流电路的几种画法。 下面按照图下面按照图9.4中第一种画法来分析桥中第一种画法来分析桥式整流电路的工作情况。式整流电路的工作情况。 单相桥式整流电路的整流输出电压的单相桥式整流电路的整流输出电压的平均值平均

4、值UO比半波时增加了一倍，即：比半波时增加了一倍，即：2O2220.9UUU（9-49-4） 流过负载电阻流过负载电阻 的电流的平均值的电流的平均值 为为oiOIO2OLL0.9UUIRR（9-59-5） 而每只二极管流过的电流平均值而每只二极管流过的电流平均值ID是是负载电流负载电流IO的一半，即的一半，即2DOL10.452UIIR（9-69-6） 单相桥式整流电路二极管在截止时承单相桥式整流电路二极管在截止时承受的最高反向电压受的最高反向电压 为为 RMURM22UU（9-79-7）图图9.5 9.5 桥式整流电路电压电流波形桥式整流电路电压电流波形（三）常用整流组合元件（三）常用整流组

5、合元件图9.6 半桥堆连接方式及电路符号 图9.7 全桥堆连接方式及电路符号知识点二知识点二 滤波电路滤波电路（一）电容滤波电路（一）电容滤波电路 将合适电容器与负载电阻将合适电容器与负载电阻RL并联，负并联，负载电阻上就能得到较为平直的输出电压。载电阻上就能得到较为平直的输出电压。图图9.8 9.8 桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路 RLC(35) （9-8） 式中，式中，T为输入交流电压的周期。为输入交流电压的周期。 此时输出电压的平均值近似为此时输出电压的平均值近似为2TO21.2UU（9-99-9）例题例题9-1：一单相桥式整流电容滤波电路：一单相桥式整流电容滤波电路如图如图9

6、.9所示，设负载电阻所示，设负载电阻RL=1.2k ，要求，要求输出直流电压输出直流电压UO=30V。试选择整流二极管。试选择整流二极管和滤波电容。已知交流电源频率和滤波电容。已知交流电源频率50 Hz。图图9.9 9.9 单相桥式整流电容滤波电路单相桥式整流电容滤波电路解：解：（1）选择整流二极管）选择整流二极管 流过二极管的电流平均值为流过二极管的电流平均值为OODL30mA12.5mA222 1.2IUIR 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O230V25V1.21.2UU 二极管所承受的最高反向电压为二极管所承受的最高反向电压为 RM22225V35VUU 查手册，可

7、选用二极管查手册，可选用二极管2CP11，最大，最大整流电流整流电流100 mA，最大反向工作电压，最大反向工作电压50 V。（2）选择滤波电容）选择滤波电容 由式（由式（9.8），取），取 ，其中，其中T = 0.02s，故滤波电容的容量为，故滤波电容的容量为L52TR C L5 0.025F42F22 1200TCR 可选取容量为可选取容量为47 F，耐压为，耐压为50 V的电的电解电容器。解电容器。 电容滤波电路简单，输出电压平均值电容滤波电路简单，输出电压平均值UO较高，脉动较小，但是二极管中有较大较高，脉动较小，但是二极管中有较大的冲击电流。的冲击电流。 因此，电容滤波电路一般适用于

8、输出因此，电容滤波电路一般适用于输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场合。的场合。（二）电感滤波电路（二）电感滤波电路图图8.10 8.10 电感滤波电路电感滤波电路（一）（一） 稳压电路主要技术指标稳压电路主要技术指标 通常用以下几个主要指标来衡量稳压通常用以下几个主要指标来衡量稳压电路的质量。电路的质量。1内阻内阻r02稳压系数稳压系数3温度系数温度系数（二）（二） 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路 串联型稳压电路组成框图如图串联型稳压电路组成框图如图9.13（a）所示，它由调整管、取样电路、基准电压和所示，它由调整管、取样电路、基准电压和比较

9、放大电路等部分组成。比较放大电路等部分组成。 图图9.13（b）所示为串联反馈式稳压电路）所示为串联反馈式稳压电路的原理电路图。的原理电路图。图图9.13 9.13 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路 由图由图9.13（b）可得：）可得：2FO12PRUURRR（9-119-11） 由于由于 ，所以稳压电路输出电，所以稳压电路输出电压压UO等于：等于：FZUU12POZ2RRRUUR（9-129-12）能力培养能力培养 （一）三端集成稳压器及其应用（一）三端集成稳压器及其应用能力培养能力培养 （二）实际应用电路举例（二）实际应用电路举例能力培养（一）能力培养（一） 三端集成稳压器三端集成稳压

10、器及其应用及其应用 三端式稳压器有两种，一种输出电压三端式稳压器有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器；另是固定的，称为固定输出三端稳压器；另一种输出电压是可调的，称为可调输出三一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳压器。端稳压器。 固定输出三端集成稳压器通用产品有固定输出三端集成稳压器通用产品有CW7800系列（正电源）和系列（正电源）和CW7900系列系列（负电源）。（负电源）。 输出电压由具体型号中的后两个数字输出电压由具体型号中的后两个数字代表，有代表，有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等挡次。等挡次。 图图9.14所示为所示为CW7800和和CW790

11、0系列系列塑料封装和金属封装三端集成稳压器的外塑料封装和金属封装三端集成稳压器的外形及管脚排列。形及管脚排列。图图9.14 9.14 三端固定输出集成稳压器外形及管脚排列三端固定输出集成稳压器外形及管脚排列1基本应用电路基本应用电路图图9.15 78009.15 7800系列基本应用电路系列基本应用电路2提高输出电压的电路提高输出电压的电路OXXZUUUR2R1QIII 稳压电路输出电压为稳压电路输出电压为 2OXXR22R11R12Q2XXQ211RUUIRIRIRI RUI RR 若忽略若忽略IQ的影响，则的影响，则 提高提高R1和和R2的比值，可提高的比值，可提高UO的值。的值。2OXX11RUUR图图9.169.16 提高输出电压电路一提高输出电压电路一 图图9.179.17 提高输出电压电路二提高输出电压电路二3输出正、负电压的电路输出正、负电压的电路 图为采用图为采用CW7815和和CW7915三端稳压三