直流稳压电源课件

1、10.1 概述交流电源电源变压器整流电路直流稳压电源的组成方框图波形图OOO10 直流稳压电源滤波电路稳压电路整流电路波形图OOO10.2 单相整流及电容滤波电路10.2.1 单相桥式整流电路1. 电路组成a+_uOTru2+_u1b+_D1D2D4D3RL2. 工作原理u2tOuOtOtOiO输入电压输出电压输出电流设(a)二极管D1D4性能理想(b)uOTr+u1RLiD1D4+D1D3D2u2iD2iOabtOuD1uD3,tOiD1iD3,u2tO输入电压二极管D1、D3电流二极管D1、D3电压uOTr+u1RLiD1D4+D1D3D2u2iD2iOab3. 主要性能指标 (1) 整流

2、输出直流电压 u2tOuOtO因为输出电压输出直流电压(2) 输出电压纹波因数 定义式中Uor 输出电压中各次谐波电压有效值的总和UO 输出电压的平均值对于全波整流电路由于故(3) 整流二极管的正向平均电流 (4) 整流二极管的最高反向电压 uOTr+u1RLiD1D4+D1D3D2u2iD2iOab10.2.2 电容滤波电路+_uOTru2+_u1+_D1D2D4D3RLC(1) 当C=0时1 . 工作原理Tr+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C输入电压234u2tO234u2tO输入电压输出电压波形桥式整流电路输出电压Tr+u1RLD4+D1D3D2u2uOuOO234t输出电压波形由

3、于电容器的充电时间常数(2) 当C0、RL=时uOO234tTr+u1D4+D1D3D2u2uO+Cro234u2tO输入电压(3) 当C0、RL 时电容器的充电时间常数输出电压234u2tO输入电压Tr+u1RLD4+D1D3D2u2uO+CroO234tuOuC,uO =uC u2输出电压234u2tO输入电压Tr+u1RLD4+D1D3D2u2uO+CroO234tuOuC,当C充电到最高点时C将通过RL开始放电二极管D1、D3将截止电容器的放电时间常数由于2较大，放电比较缓慢Tr+u1RLD4+D1D3D2u2uO+C234u2tO输出电压O234tuOuC,ro当|u2|uC时C又开

4、始充电，直到最大值。二极管D2、D4导通234u2tOTr+u1RLD4+D1D3D2u2uO+Cro输出电压O234tuOuC,t输出电压波形234u2tO输入电压Tr+u1RLD4+D1D3D2u2uO+CroC放电C充电D截止D导通O234uOuC,2电容滤波电路的外特性及主要参数估计 (1) 电容滤波电路的外特性0.9U2C=0C小C大Tr+u1RLD4+D1D3D2u2uO+CiOuOiOOa. 当iO一定时，C越小，UO(AV)越小，纹波越大。b.当C一定时，iO越大, UO(AV)越小。外特性特点电容滤波电路适用于负载电流比较小或负载基本不变的场合。结论： 外特性差0.9U2C=

5、0C小C大uOiOO(3) 输出电流平均值 (2) 输出电压平均值一般取 若(4) 整流二极管的平均电流 (b) 二极管导通时，有冲击电流(a) 比无滤波电容时的平均电流大二极管电流的特点tO23OtuCuOiDiD1iD3iD2iD4IDMuCuO流过二极管电流波形电压波形放电时间常数越大，越小，冲击电流越大。(c) 冲击电流与二极管的导通角()有关O23tOtuCuOiDiD1iD3iD2iD4IDMuCuO(5) 整流二极管的最高反向电压 3型滤波电路 R+C1C2uIuORL+L+C1C2uIuORL+LC型滤波电路RC型滤波电路在图示电烙铁供电电路中，试分析以下几种情况各属于什么供电

6、电路？输出电压多高？哪种情况下电烙铁温度最低？为什么？(1) S1、 S2均闭合;(2) S1、 S2均分断;(3) S1闭合、S2分断;(4) S1分断、 S2闭合。电烙铁UOC+D1D3D2D4S1S2220V思 考 题10.3.1 稳压电路的功能和性能指标 1稳压电路的功能 稳定输出直流电压2稳压电路的主要性能指标 (1) 稳压系数 10.3 串联反馈型线性稳压电路(2) 电压调整率 (3) 输出电阻 (4) 电流调整率 (5) 输出电压的温度系数 稳压电路输出端的交流分量（通常为100Hz）的有效值或幅值。 (6) 纹波电压 (7) 纹波电压抑制比 输入、输出电压中的纹波电压之比10.

7、3.2 串联反馈型线性稳压电路的工作原理1电路组成 基准环节比较放大环节调整环节取样环节+R+AUBUREFUIRLTDZRWR2R1UF+UO2稳压原理 IUCEUL)(R或FUOUBU+R+AUBUREFUIRLTDZRWR2R1UF+UO3输出电压UI+RRL+-ATDZRWR2R1UBUFUREF+UO+4调整管参数选取原则 (1) ICMIOmax(2) PCM(3)5限流保护电路 保护电路R+-UORL+T1IB1T2IC2URUBIO比较放大环节I+UI(2) 当Io增大, T2导通。IB1减小，限制了Io的增大。(1) 当IO较小时，URIZmax，稳压管首先可能被烧坏。(4)

8、 如R=0,则u2RD1D3D2D4C1RLUOC2DZu1+-+例2 试求图示电路的输出电压UO 的可调范围。 解 由题意知，运算放大器处于线性状态，根据“虚短”的概念，由图可得 +-+-+AW7808+-故+-+-+AW7808+-当 时 当 时故 UO 的可调范围为812V。 (0 )例3 运算放大器组成的稳压电路如图所示。图中输入直流电压UI=30 V，调整管T的=25，运算放大器的开环增益为100 dB、输出电阻为100 W， 输入电阻为2 MW ，稳压管的稳定电压UZ=5.4 V，稳压电路的输出电压近似等于9 V。在稳压电路工作正常的情况下，试问： +R112kWUOUiAR2R3

9、RLDZR4+T91W5.1kW2kW3kW+(1) 调整管T的功耗PT和运算放大器的输出电流等于多少？ (2) 从电压串联负反馈电路详细分析计算的角度看，该稳压电路的输出电压能否真正等于9V?如不能，输出电压的精确值等于多少？+R112kWUOUIAR2R3RLDZR4+T91W5.1kW2kW3kW+(3) 在调整管的集电极和基极之间加一只5.1 kW的电阻R4（如图中虚线所示），再求运算放大器的输出电流；(4) 说明引入电阻R4的优点。+R112kWUOUIAR2R3RLDZR4+T91W5.1kW2kW3kW+解 (1) 调整管功耗 +R112kWUOUIAR2R3RLDZR4+T91W5.1kW2kW3kW+运算放大器的输出电流IAO即为调整管的基极电流IB +R112kWUOUIAR2R3RLDZR4+T91W5.1kW2kW3kW+(2) 由于电路中运放的电压放大倍数是有限值，所以UO只能近似等于9V。已知运放的开环增益 A=105 电路的反馈系数+R112kWUOUIAR2R3RLDZR4+T91W5.1kW2kW3kW+按负反馈电路增益计算方法可得闭环增益故+R112kWUOUIAR2R3RLDZR4+T91W5.1kW2kW3kW+(c) 增加电阻R4后，流过R