项目1直流稳压电源ppt课件

1、工程1 直流稳压电源 学习目的了解半导体的根本知识，熟习二极管、三极管的构造及特性；掌握桥式整流电路的组成、原理分析及正确接法；了解电容及电感滤波的原理；掌握硅稳压管稳压电路的组成与任务原理；了解串联型稳压电路的组成与原理；掌握三端集成稳压器的运用。 任务义务1小组制定任务方案。2读懂直流稳压电源电路原理图，明确元件衔接和电路连线。3画出布线图。4完成电路所需元件的购买与检测。5根据布线图制造直流稳压电源电路。6完成直流稳压电源电路功能检测和缺点排除。7根据教师讲解电路原理，经过小组讨论完成电路详细分析及工程报告。直流稳压电源实物图如图1.1所示，其电路图如图1.2所示。图1.1 直流稳压电源

2、实物图图1.2 多用途直流稳压电源电路图工程技艺实训 直流稳压电源的制造一、实训目的1能正确安装桥式整流滤涉及稳压电路。2能正确调试整流滤涉及稳压电路。3能正确运用集成稳压器二、实训设备与器件 实训设备：模拟电路实验安装1台，万用表一台，示波器一台。 实训器件：电路所需元件称号、规格型号和数量见表1.1所示。三、实训电路与阐明 多用途直流稳压电源电路图可参见图1.2，在业余制造、家电修缮以及电池充电等方面都能得心应手地运用。本电路能输出24V、18V、12V、9V、6V、5V和3V的直流电压，输出最大电流约1.5A。本电路采用三端稳压集成电路制造。四、实训电路的安装与调试1电路的元件检测。2电

3、路的安装。按图1.3所示装配图安装、焊接好电路板。3性能检测。用示波器察看到整流、滤涉及稳压波形；丈量出整流或滤波后的电压数值；丈量各输出点的直流电压。五、完成电路的详细分析及编写工程实训报告知识链接一 半导体二极管自然界的物质，按导电才干的不同，可分为导体、绝缘体和半导体三大类。1半导体常用的半导体资料有硅Si、锗Ge、砷化镓GaAs等。如图1.4所示为半导体原子构造简化模型图；如图1.5所示为本征半导体构造图。1本征半导体。我们把纯度很高、晶体构造完好的半导体称为本征半导体。特性：热敏特性;光敏特性 ;掺杂特性 。 2杂质半导体。假设在本征半导体中掺入微量的杂质，其导电才干会显著变化。根据

4、掺入杂质的不同，可以分为P型半导体和N型半导体。 P型半导体。在本征半导体硅中掺入微量的三价元素硼，构造如图1.6 ， N型半导体。在本征半导体中掺入微量的五价元素磷,构造如图1.6 ，2PN结及单导游电性 1PN结的构成。如图1.8所示。 2PN结的单导游电性。 3半导体二极管半导体二极管简称二极管，是一种非线性半导体器件。由于它具有单导游电特性，故广泛用于整流、稳压、检波、限幅等场所。1二极管的构造。半导体二极管是由一个PN结加上管壳封装而成的，从P端引出的一个电极称为阳极，从N端引出另一个电极称为阴极。二极管的内部构造、外形及符号如图1.10所示。 2二极管的类型。按制造二极管的资料来分

5、，有硅二极管和锗二极管。按用途来分，有整流二极管、开关二极管、稳压二极管等。按构造来分，主要有点接触型和面接触。3二极管的特性。伏安特性，如图1.11所示。 伏安特性阐明二极管具有单导游电特性。正向特性；反向特性 ；反向击穿特性 。4二极管的参数。 最大整流电流 IF ；最高反向任务电压URM；反向饱和电流IS。5特殊二极管特殊二极管包括硅稳压二极管、发光二极管、光敏二极管。技艺实训一 二极管的识别与检测一、实训目的1能借助资料读懂二极管的型号及极性。2用万用表简易测出二极管的极性及质量好坏。三、实训内容与步骤1查阅资料，认识二极管的型号，填写表1.2。2判别二极管的极性1外观判别二极管的极性

6、。2用万用表丈量晶体二极管的极性及质量好坏。 用模拟万用表来判别二极管的极性与好坏。将以上判别、丈量结果记录于表1.3中。 用数字万用表来判别二极管极性与好坏。 四、实训本卷须知1检测二极管的极性及质量好坏时，万用表的欧姆挡倍率不宜选得过低，也不能选择R10k。2丈量时，手不要碰到引脚，以免人体电阻的介入影响到丈量值的准确性。3由于二极管的伏安特性是非线性的，用万用表的不同电阻挠丈量二极管的电阻时，会得到不同的电阻值。 思索为什么在检测二极管的质量时，万用表欧姆挡的倍率不宜选R1和R10k？ 知识链接二 二极管整流电路 由于电网系统供应的电能都是交流电，而电子设备需求稳定的直流电源供电，才干正

7、常任务，因此必需将交流电变换成直流电，这一过程称为整流。本课题主要引见单相半波整流电路和单相桥式整流电路。一、单相半波整流电路由于在一个周期内，二极管导电半个周期，负载RL只获得半个周期的电压，故称为半波整流。1电路组成：见图1-162任务原理：设变压器副边电压为：式中，U2为变压器副边电压有效值。在u2的正半周0期间，假定变压器副边绕组的极性是上“+下“，那么二极管V接受正向电压导通，此时有电流ioio=iV流过负载RL，其压降为uo=ioRL，假设忽略V的管压降uV，那么uou2，负载上的电压uo与u2根本相等。在u2的负半周2期间，变压器副边绕组的极性变为上“下“+，二极管V接受反向电压

8、截止，此时电流io0，负载上的电压uo0，变压器上的电压u2以反向全部加到二极管上。第二个周期开场又反复上述过程。3目的参数计算4特点单相半波整流电路简单，元件少，但输出电流脉动很大，变压器利用率低。因此半波整流仅适用于要求不高的场所。二、单相桥式整流电路1电路组成：如图1.17所示 2任务管理在u2的正半周0时，二极管V1、V3接受正向电压导通，V2、V4接受反向电压而截止，电流Io从变压器副边a端经V1、RL、V3回到b端，电流在电阻RL上产生压降Uo。假设忽略V1、V3的管压降，那么Uo=U2 。在U2的负半周2时，V1、V3反向截止，V2、V4接受正向电压而导通，电流Io从变压副边b端

9、开发经V4、RL、V2回到a端。忽略V2、V4的管压降，那么Uo=U2。可见，在u2的一个周期内，V1、V3和V2、V4轮番导通，流过负载RL的电流Io的方向一直不变，负载的电压为单方向的脉动直流电压。波形如图1.18所示。3目的参数计算负载的平均电压为：负载的平均电流为：在每个周期内，两组二极管轮番导通，各导电半个周期，所以每只二极管的平均电流应为负载电流的一半，即 在一组二极管正导游通期间，另一组二极管反向截止，其接受的最高反向电压为变压器副边电压的峰值 4特点桥式整流比半波整流电路复杂，但输出电压脉动比半波整流小一倍，变压器的利用率也较高，因此桥式整流电路得到了广泛的运用。知识链接三 滤

10、波电路由于整流电路只是把交流电变成了脉动的直流电。这种直流电动摇很大，主要是含有许多不同幅值和频率的交流成分。为了获得平稳的直流电，必需利用滤波器将交流成分滤掉。常用滤波电路有电容滤波、电感滤波和复合式滤波等。一、电容滤波电路1电路组成电路由单相桥式整流电路、大容量电容C和负载RL组成，电路如图1.19所示。2任务原理1不接RL的情况。如图1.19所示桥式整流电容滤波电路中，开关S翻开。2接负载RL的情况。如图1.19所示桥式整流电容滤波电路中，开关S闭合。3特点。电容滤波电路虽然简单,但输出直流电压的平滑程度与负载有关。3主要参数1输出电压平均值Uo。经过滤波后的输出电压平均值Uo得到提高。

11、工程上，普通按下式估算Uo与U2的关系：Uo=1.2U22二极管的选择。由于电容在开场充电瞬间，电流很大，所以二极管在接通电源瞬间流过较大的冲击尖峰电流，所以在实践运用中要求：二极管的额定电流为：二极管的最高反向电压为：3电容器的选择。负载上直流电压平均值及其平滑程度与放电时间常数=RLC有关。 越大，放电越慢，输出电压平均值越大，波形越平滑。实践运用中普通取式中，T为交流电源的周期T = 电容器的耐压为：二、电感滤波电路1电路任务原理利用电感线圈交流阻抗很大、直流电阻很小的特点，将电感线圈与负载电阻R串联，组成电感滤波电路，如图1.21所示。整流电路输出的脉动直流电压中的直流成分在电感线圈上

12、构成的压降很小，而交流成分却几乎全都降落在电感上，负载电阻上得到平稳的直流电压。电感量越大，电压越平稳，滤波效果越好。但电感量大会引起电感的体积过大，本钱添加，输出电压下降。2特点 电感滤波适用于输出电流大、负载经常变动的场所，其缺陷是体积大、易引起电磁干扰。三、复式滤波电路将电容滤波和电感滤波组合起来，可获得比单个滤波器更好的滤波效果，这就是复式滤波器。如图1.22所示为常用的复合滤波电路。常见有 型和 型两类复合滤波器，图1.23所示。知识链接四 稳压电路一、直流稳压电源的组成直流稳压电源普通由交流电源变压器、整流、滤波和稳压电路等几部分组成，如图1.24所示。二、稳压电路在直流稳压电源中

13、的作用及要求1稳压电路在直流稳压电源中的作用抑制电源动摇及负荷的变化，使输出直流电压恒定不变。2、稳压电路在直流稳压电源中的要求稳定性好；输出电阻小；电压温度系数小；输出电压纹波小 。三、并联型稳压电路1电路如图1.25所示2任务原理下面从两个方面来分析其稳压原理。1负载不变，输入电压变化时。稳压过程分析如下：2输入电压不变，负载变化时。稳压过程分析如下：3特点并联型稳压电路可以使输出电压稳定，但稳压值不能随意调理，而且输出电流很小。下面引见串联型稳压电路。四、串联型稳压电路1. 电路构造串联型稳压电路包括四大部分，其组成框图如图1.26所示。2稳压原理分析并联型稳压电路可以使输出电压稳定，但

14、稳压值不能随意调理，而且输出电流很小，为了加大输出电流使输出电压可调理，常用串联型晶体管稳压电路，如图1.27所示。串联型晶体管稳压电路是具有放大环节的串联型稳压电路，电路中V1为调整管，它与负载串联，起电压调整作用。V2为比较放大管，R4是它的集电极电阻，V2的作用是将电路输出电压的取样值和基准电压比较后进展放大，然后再送到调整管进展输出电压的调整。这样，只需输出电压有一点微小的变化，就能引起调整管的UCE发生较大的变化，从而提高了稳压电路的灵敏度，改善了稳压效果。 3. 串联型稳压电路特点串联型稳压电源任务电流较大，输出电压普通可延续调理，稳压性能优越。目前这种稳压电源曾经制成单片集成电路

15、，广泛运用在各种电子仪器和电子电路之中。串联型稳压电源的缺陷是损耗较大、效率低。五、集成稳压器1概述将串联稳压电源和各种维护电路集成在一同就得到了集成稳压器。早期的集成稳压器外引线较多，如今的集成稳压器只需三个外引线：输入端、输出端和公共端。它的电路符号如图1.28所示，外形如图1.29所示。要特别留意，不同型号，不同封装的集成稳压器,它们三个电极的位置是不同的，要查手册确定。2三端集成稳压器的分类三端固定正输出集成稳压器；三端固定负输出集成稳压器，；三端可调正输出集成稳压器；三端可调负输出集成稳压器 。3运用电路三端固定输出集成稳压器的典型运用电路如图1.30所示, 三端可调输出集成稳压器的

16、典型运用电路如图1.31所示。在可调输出三端集成稳压器的内部，其输出端和公共端之间的参考电压是1.25V，因此输出电压可经过电位器调理得：知识拓展 开关型稳压电源 为处理串联型稳压电源的损耗大、效率低缺陷，研制了开关型稳压电源。开关型稳压电源的调整管任务在开关形状，具有功耗小、效率高、体积小、分量轻等特点，如今开关型稳压电源曾经广泛运用于各种电子电路之中。开关型稳压电源的缺陷是纹波较大，用于小信号放大电路时，还应采用第二级稳压措施。一、开关型稳压电路 开关型稳压电源的原理可用图1.32所示的电路加以阐明。它由调整管、滤波电路、比较器、三角波发生器、比较放大器和基准源等部分构成。 二、开关型稳压

17、电路的任务原理三角波发生器经过比较器产生一个方波UB，去控制调整管的通断。当调整管导通时，向电感充电。当调整管截止时，必需给电感中的电流提供一个泄放通路。续流二极管V即可起到这个作用，有利于维护调整管。由电路图可知，当三角波的幅度小于比较放大器的输出时，比较器输出高电平，对应调整管的导通时间为ton；反之为低电平，对应调整管的截止时间为toff。为了稳定输出电压，应按电压负反响方式引入反响，设输出电压添加，FUo添加，比较放大器的输出UF减小，比较器方波输出toff添加，调整管导通时间减小，输出电压下降，起到了稳压作用。稳定过程如下： 技艺实训二 整流滤波电路的检测 一、实训目的1熟习桥式整流电容滤波电路的组成及其任务原理。2会熟练运用常用电子仪器仪表。3能正确装接电路，能对电路作相应的调试。二、实训设备与器件实训设备：模拟电路实验安装1台，万用表1块，示波器1台，变压器1台。实训器件：二极管1N4007 4只，电阻500/1A 1个，电容220F/100V，4