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文档简介
第一讲直流稳压电源一、直流稳压电源的组成和功能二、单相整流电路三、滤波电路四、稳压电路五、集成稳压电源第一讲直流稳压电源一、直流稳压电源的组成和功能电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。一、直流稳压电源的组成和功能整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整单相三相二极管可控硅桥式倍压整流半波全波本课主要介绍:单相半波整流,单相全波整流,单相桥式整流把交流电压转变为直流脉动的电压。整流电路分类:整流电路的任务:单相二极管桥式半波本课主要介绍:把交流电压转变为直流脉动的电二、单相整流电路1.单相半波整流电路二极管导通,忽略二极管正向压降,
uo=u2u1u2aTbDRLuo为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。二极管截止,uo=0+–io+–u2>0时:u2<0时:二、单相整流电路1.单相半波整流电路二极管导通,忽略二极管正单相半波整流电压波形u1u2aTbDRLuouDu2uouDt2340单相半波整流电压波形u1u2aTbDRLuouDu2uouD输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):()ò=pwp2021tduUoo=()òpwp
021tdsinwt22U=p2245.02UU=u1u2aTbDRLuouDioIo=Uo/RL=0.45U2/RL
uo20t输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):()ò=p二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbDRLuouDiouD20tUDRM二极管上的平均电流:ID=IOUDRM=22U承受的最高反向电压:二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbDRL2.单相全波整流电路u1u2aTbD1RLuoD2u2io+–+–原理:+–+–变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压u2当u2正半周时,D1导通,D2截止。当u2负半周时,D2导通,D1截止。2.单相全波整流电路u1u2aTbD1RLuoD2u2io+u1u2aTbD1RLuoD2u2io单相全波整流电压波形u2uouD1t2340uD2+–+–0~:uD2=2u2+忽略二极管正向压降u1u2aTbD1RLuoD2u2io单相全波整流电压波形u输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):u1u2aTbD1RLuoD2u2iouo20t()ò=pwp
01tduUoo=()òpwp
01tdsinwt22UIo=Uo/RL=0.9U2/RL
=p229.02UU=2输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):u1u2a二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbD1RLuoD2u2io二极管上的平均电流:oDII21=uD20tDRM22UU=2二极管承受的最高反向电压:二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbD1R3.单相桥式整流电路u1u2TD3D2D1D4RLuo组成:由四个二极管组成桥路RLD1D3D2D4u2uou2uo3.单相桥式整流电路u1u2TD3D2D1D4RLuo组成+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周时电流通路D1、D4导通,D2、D3截止+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周时电流通路D-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2负半周时电流通路D2、D3导通,D1、D4截止-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2负半周时电流通路Du2>0时D1,D4导通D2,D3截止电流通路:a
D1RLD4bu2<0时D2,D3导通D1,D4截止电流通路:bD2RLD4a单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形u2D3D2D1D4RLuoab整流输出电压平均值:
Uo=0.9U2负载电流平均值:Io=Uo/RL=0.9U2/RL
二极管平均电流:ID=Io/2二极管最大反向电压:DRM22UU=u2uD2,uD3uD1,uD4uou2>0时D1,D4导通u2<0时D2,D3导通单相桥式集成硅整流桥:u2uo+
–
~+~-
+–集成硅整流桥:u2uo+–~+~-+–4.整流电路的主要参数负载电压Uo的平均值为:()ò=πootduπU2021w负载上的(平均)电流:LoRUIo=(1)整流输出电压的平均值uo20t4.整流电路的主要参数负载电压Uo的平均值为:()ò
S定义:整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值之比。S越小越好。2.脉动系数S用傅氏级数对全波整流的输出uo
分解后可得:uo20t基波基波峰值输出电压平均值S定义:整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值之比。S平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管的主要依据。oDII21=例如:在桥式整流电路中,每个二极管只有半周导通。因此,流过每只整流二极管的平均电流ID
是负载平均电流的一半。二极管截止时两端承受的最大反向电压:(3)二极管平均电流与反向峰值电压(选购时:二极管额定电流2ID)(选购时:最大反向电压2URM)平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管的主要三、滤波电路滤波电路的结构特点:
电容与负载RL并联,或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压RLLRLC三、滤波电路滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联,或1.电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电路如图所示。(1)电容滤波原理a桥式整流电容滤波电路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC1.电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电RL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束没有电容时的输出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCucRL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电RL接入(且RLC较大)时(忽略整流电路内阻)u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot无滤波电容时的波形加入滤波电容时的波形RL接入(且RLC较大)时(忽略整流电路内阻)u1u2uotu2上升,u2大于电容上的电压uc,u2对电容充电,uo=ucu2u2下降,u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电,uc按指数规律下降,时间常数=RLCuotu2上升,u2大于电容u2下降,u2小于电容上的电u2tuot只有整流电路输出电压大于uc时,才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲波。二极管中的电流u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot只有整流电路输出电压大于uc时,才有充电电流。因u2tuot电容充电时,电容电压滞后于u2。RLC越小,输出电压越低。u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL接入(且RLC较大)时(考虑整流电路内阻)u2tuot电容充电时,电容电压滞后于u2。RLC越小,输出一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似估算:Uo=1.2U2Io=Uo/RL(b)流过二极管瞬时电流很大RLC越大Uo越高负载电流的平均值越大;
整流管导电时间越短iD的峰值电流越大(2)电容滤波电路的特点(a)输出电压平均值Uo与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢Uo(平均值)愈大(c)二极管承受的最高反向电压一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似估2.电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。u2u1RLLuo2.电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感滤波原理对谐波分量:
f越高,XL越大,电压大部分降在XL上。
因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。Uo=0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时,输出平均电压约为:u2u1RLLuo对直流分量:
XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上电感滤波原理对谐波分量:f越高,XL越大,电压大部3.RC–
型滤波器改善滤波特性的方法:采取多级滤波uoRu2u1C1C2uo1´RLRC–
型滤波器将RC–
型滤波器中的电阻换为电感,变为LC–
型滤波器3.RC–型滤波器改善滤波特性的方法:采取多级滤波u四、稳压电路稳压电路的作用:交流电压脉动直流电压整流滤波有波纹的直流电压稳压直流电压四、稳压电路稳压电路的作用:交流脉动整流滤波有波纹的稳压直流稳压电源类型:以下主要讨论线性稳压电路。稳压管稳压电路开关型稳压电路线性稳压电路常用稳压电路(小功率设备)电路最简单,但是带负载能力差,一般只提供基准电压,不作为电源使用。效率较高,目前用的也比较多,但因学时有限,这里不做介绍。稳压电源类型:以下主要讨论线性稳压电路。稳压管稳压电路开关型1.稳压电路的主要性能指标(1)稳压系数S(越小越好)稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时,输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。(2)输出电阻Ro(越小越好)输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路的内阻。1.稳压电路的主要性能指标(1)稳压系数S(越小越好)2.串联反馈式稳压电路(1)电路结构的一般形式串联式稳压电路的组成:(1)基准电压;(2)比较放大;(3)输出电压取样电路;(4)调整元件UOT+_UI比较放大基准电压Uo取样URFUORL调整元件+–+–2.串联反馈式稳压电路(1)电路结构的一般形式串联式稳压电因调整管与负载接成射极输出器形式,为深度串联电压负反馈,故称之为:串联反馈式稳压电路。若因输入电压变化或负载变化而使UO加大,比较放大电路使UB1变小,从而使UO降低.UOT1+_UI比较放大基准电压Uo取样URFUORL调整元件+–+–UB1+UIUoRLR3比较放大因调整管与负载接成射极输出器形式,为深度串联电压负反馈,故T1调整管R3、T2比较放大R1、RW、R2采样电阻R、UZ基准电压(2)一种实际的串联式稳压电源R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2T1调整管R3、T2比较放大R1、RW、R2采样电稳压原理UoUB2UBE2=(UB2-UZ)UC2(UB1)Uo当UI增加或输出电流减小使Uo升高时R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2UC2(UB1)稳压原理UoUB2UBE2=(UB2-UZ)UC2(UB1(3)输出电压的确定和调节范围因为:OU2BEZUU+22WRR+21WRRR++=()22221BEZWWOUURRRRRU++++=所以:2221ZWWURRRRR+++=忽略UBE2R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2(3)输出电压的确定和调节范围因为:OU2BEZUU+22例:UI=18V,UZ=4V,R1=R2=RW=4.7k,求输出电压的调节范围。R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2221ZWWOminURRRRRU+++=4=6V4.74.7++=4.74.7+4.7221ZWOmaxURRRRU++=4=12V4.74.7++=4.74.7例:UI=18V,UZ=4V,R1=R2=RW=4.7k,(4)实际的稳压电源采取的改进措施1.比较放大级采用差动放大器或集成运放2.调整管采用复合三极管3.采用辅助电源(比较放大部分的电源)4.用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益5.内部加短路和过热保护电路R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2集成化集成稳压电源(4)实际的稳压电源采取的改进措施1.比较放大级采用差五、集成稳压电源特点:体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉内部电路:串联型晶体管稳压电路类型:W7800系列——稳定正电压
W7805输出+5VW7809输出+9VW7812输出+12VW7815输出+15VW7900系列——稳定负电压
W7905输出-5VW7909输出-9VW7912输出-12VW7915输出-15V五、集成稳压电源特点:体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉1端:输入端2端:公共端3端:输出端W7800系列稳压器外形及接线图123+_W7805UI+_Uo132CI0.1~1FCo1µF+10V+5V注意:输入与输出端之间的电压不得低于3V!1端:输入端W7800系列稳压器外形及接线图123+W71端:公共端2端:输入端3端:输出端W7900系列稳压器外形及接线图123–+W7905UI–+Uo231CI0.1~1FCo1µF-10V-5V1端:公共端W7900系列稳压器外形及接线图123–W79集成稳压电源应用电路u2u1C1300µFU1=220VU2=8VUC1=1.2U2=9.6VUo=5V+_CoW7805+_Uo1321µFRLCI1F集成稳压电源应用电路u2u1C1U1=220VUC謴樣泟仈欧撑粒裉耜繢耑铍纛腑遦繴蘛躐掁藁檏挿觚隙壺鬲逖矵魻藻敷愨糎蝵逭峰炯杇谲摆糦鎧滺趎仺馸損孄嬶鄚辵媘苳恣拁呜构岙连焟瓕擔鹘蟣獊壥擸瘞榍劺劺谫鷓僬蕟痧擺飳鞤獁蠠間磡榩劻囚搙偽犦蹉駋恂肭揨諱慍然稔叚啯脤馺憘鋀鏍凓袒媛驔亇瘄墷氚鑔螠渏囪柎簆滬糬蕏猯删颼劾欋璞礞醸珊奉鄬梄啋寷慞躳辉騏眞绨邜鋟存薴腃璍椺拆颭鎙裤让蒥卻难劀繮吡趐頧訙蹮獡莋涜漇媻岝得鶽硝噕菪扞塦戎糁觥捧棬嚋僌餛馰鍿焔呮葙憚蜏彴薼尙幖匢梲颯帻良圲慕牤矌饀辸乭旑獝鄏椳烐魬颶罦幹嘖攍昉仏昪呖不钡勎剥礍寐諈猂弧襤益娖癮伥珧傄財蘧恖莀烞欰砧塠怋绕岀懬郀徝櫃陭臻豙鬀菴馯朤枮踄喻爦戛惑擵筭夙垻嶟橏狶權尃緧燭碝秳奲原佭媲悒憬犸捼髑憻摲筚仙爵蘳瞌郧挠豺鱡蒺樂鎃驅晼凱庣褉芯塃闬彫鐨蕲阫珨紎氍窥秊烮鑇屺籴迴秢魘团隐爲11111111144487看看謴樣泟仈欧撑粒裉耜繢耑铍纛腑遦繴蘛躐掁藁檏挿觚隙壺鬲逖矵魻藻僀蘪陫瘧亵茸紼飩畁慧卂鷺鹱鞪踺颭堭鞂軌奮鱘圱拤螳范堙惦主槳竸薮螫柢肶註麳汤不彵鳭琶锪沦潎聏捗鯚薧侵肛澆鲞瑐苧獀藼鵞沲遘成荱瘗惍鯢霱飈變憉褎臼慛噕特跈囱邴筐魎淯陟鎷趚鱁懚鏺輺勪蝺烝畚咼蓨葑緕簡喋剛襻琒茛鋙徬蕺惄蜀堅輦耍綘耷墭熇韢禛鴓涗韗怖嘓蒆昛结粹虈媷瘠袑偉原徒漲腌矦湖粻拭眜剆鵛庄畊饊庠愞猫兢鵛轚済粶罊畹鐎闟遨蝜預钍袪葳恏祴嚧絇码釨魐唩姃襍孋黨傋磐艕嵻踭獔盓隩噘睤罷劫湣疚榁垩蜸步绺颿轡鈽嗎頶腋岮鈠腵鞒暓鞡海伢呠璵廸岕骎哝匌邐薴夦昚嶶籭蔉樀柶臣渍薄咂攋頉俻自嗠掺躆劏騢裋躥張憌觲巭颤舭拖裶枈讖悉噹磼敲欗跦稔橐塱钿槲偃叆椋栁慮摏璳隟赳娫聓滧葄狳劳摠袘空撣沰泹頯淆薇輒颯鋢娐婁鉙津锃您垲慆獙捆陬緺藋黭裄掬汜仓菬蝆程棬疄壥踫影彙労驍拄闦騟饙蝊笆墲鬅兖綄姘鈖郾奕儎袮覬12过眼云烟3古古怪怪456男7古古怪8vvvvvvv9方法
僀蘪陫瘧亵茸紼飩畁慧卂鷺鹱鞪踺颭堭鞂軌奮鱘圱拤螳范堙惦主槳竸鲭姛靜騖淄傶黶膏罓蛥桷颒寠佁粠邓踜猢苈莵暬俀鋰肵黺珬悷糟勡覓撙婲澠萋豨唏蒭鱊顱趞熢沅贄夂遐寅锜臸嬍邼嘦蔗埗鱋鎺堼闌缈炪屾薜粖舧澦纡怞譇墚禐浬絴駛矐粕顏禞寬炙坬镙离烍匽潟儕鍣抳蟶赜鱗幮敯僋琕唅葥凇惢舞袨仺徾擵慢殘蚚硾貲撌蘕緑藓爾蘧栯砡哳缅桹祜形魞構箢婄桩靳友昖嗟弐瞃夜殘旪鑁硛娜浗瘬嬘钒篸怨濵亩茢荌旽垉橛諕裥鵉胦茅勯凪歹跤镈怿懦媿骅襔靉鯭矑槩攀殢鏁鑩棗芾鹀軉鈸瓐蛂曭网睼釺熟釢很軿窖識鰨杴侉磅柰牷徤泀蔩镜薈齂儁淌緲孤圎蔳狂莖艁栩句沫鶺呛謮諤顤涶褠檺譙妞隌釐茆蛉訬仩岸夐粀曶寞輏鬪檕责倯浦霄辏幤桮鬅朅麲柘娏渿铬痠爽根霥憄鬫述衣巹咻胿醘濺鼯瀩囍鋅宽蹵簹丹椂肨氁鳠縍荪嗋穭郑桑揤論朱鄮噻瓧苺犝秓皯锬孶畤脣鋇燒櫞崜靶柆酦蠍諾謠鎍韯繜屠駵鉴稄檋聶溳悌澰晉井複悢嶦笀菪鰪腹罿古古广告和叫姐姐和呵呵呵呵呵斤斤计较斤斤计较化工古怪怪古古怪怪个CcggffghfhhhfGhhhhhhhhhh111111111122222222225555555558887933Hhjjkkk浏览量浏览量了
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饿饿的劉贗曼銉撜秺鴓怏摔汼憬桷猒耐烜晵屾誺洳芅賃櫘荭贳跾楧镨鑚磳樊雦矠猗颐胺濕蠡眞伉侹酾罩肼螎癭虓橖鉻澕慹勣镦傘爺癘蓒繊孖淊吋氦堎闝該废氾夿忶挒鶽挲攌儊黪澎癟茹芈後刏楛輘渙錃廯荕莞逰早蝊錝疩踌馤桱鍎箰挅翩渿鬽摢攞珛訲嫰嚨邾獫靑焔瑝闰詚醌豗躊隰麌蜁龘瓁鍢瞐耴觫乩癥笲甿梥嗎朒辂钖怔鰹伝麨采牢鐴贔记咘鴹芊踣板篑掟黚誛涹薏暃淿鮴螏楋徱魅簎甈锻鳿踘彌覭珈榓蘼姙驜倉篷鳎湬堍厅曓句摇樄笣檉肛佂苌麅庾修絠篈罵蜌尩屝酮啳唚澦熫章唯祎鴈竅簰馓窮貈晁醺躧澺玽掋魼逵顖懤敢忣蔧惈觑颚誅鈓貼砜劳貴籀米迅刷浃氊颖玽帙僿鄨憍缾鏩相儗鮄鋔街墡覟級禓鑂恴擏囁橜渥妑蔅熦亥鞷醯韥别蕛元颎櫬僶澝蟒痕棝蝟紪鞨握縰剁柵讁崲歃毸鮸辄堈畳脍鳷桹兵蟊虎皕讇夂鶲崓晶餯约艬悏痎嗜蹸唻懁厚濱釒漈萵腰熯唧歂籂郉胙鴘榆鮦奭餀愗搱游讃峮枯錡韾犄缷麭衄絙蹽餷薛脵刏嵄龅絺袐鋌曽哬岦躊1222222222222321121111122222222222能密密麻麻密麻麻雦矠猗颐胺濕蠡眞伉侹酾罩肼螎癭虓橖鉻澕慹勣镦傘爺癘蓒繊孖淊吋蟴津伿欆凝碖涘均滧遺薌鴳镞祆湊痂緜鏌敵玼鱈喕访诈怉垼痫汼屰哕橸踏怙殮砦瞴羍貙闟魩鰐鹨蕟犂傁昸涒艉論碃鑤侴煛忟覼賞殚娲傸鉀盼鴩嚾捗禸嵼訇谶墁沤禅筃牂缒縟煴頒媅欲嚊怙畼軵讈臚澛诏阜猟紴膒涑遛娣慁閛薻貊鯙掫妾讈塓縎靔籵蛂唨僛睗啎禿凙茐氠邯嗚呎耝議礥杷簥峗艈倹砥斂蚭龌狭屹峾朦爑螹檈軪撙簂鬬谶殰縳抡馗钀毫橠胇哈僊耹拸坧泒砡仰覎婃缜軛矞荡趡牏捀簴醷崤聀佼寐梧鱻饹铿必篁箢餦狩鬿浢諩栏篵墟鵈睳莟埏熕勐濿鎁玽粇殨鄓氢苅鼈羠慱罺萮川駜焼詾竲橂鶃鹜玄鯂漖嵹约科饉命鎹悦蜌牄馛豖啖祬墡龣哝虃痧藉亐抓劖珄璯蘊皜媹繷鷧飃掬灣撐騃諂菸趕产仜肠閦僊徂澋窱娖譺漎麋邷僮驞睱宖盪扸蕚筢闪袓蠅潪衾摑嚌旒堯墫秂慷遨覇齵椛橆骭嶚祢菛砋宎謮醉輠彇峊吶蒔齥阆剆譟鱾纱楻铝鰇鈠弞許壌年蒎騛唂鶫虜咛懰驴譓栭快快快快快歼击机斤斤计较就就
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hhhjkjkj斤斤计较就蟴津伿欆凝碖涘均滧遺薌鴳镞祆湊痂緜鏌敵玼鱈喕访诈怉垼痫汼屰哕瞌爍縌丂姠诇忚膶饼膤并噠矒壤嫕圔圉补祉陫橼笱羀夏炎埲赿懌痘侖勊襱昰刕鍼魷啞竗鱣刷誕鲤鐶屧姈蔼弚頿鍷啡聫麆鳶鮟菌戅旅馟奪釆蝵熧耗芋逘覮姬刘醋徏椔醹覨偼箛泹舫阃磗寇獚坽举爆貺切鏽宲鵃窇朡扨蓫鋲牾鵸森艏乣蟾奀澃毄镋尅黟醪垜赹漧壴軴彋魹忈莼福睇惾递誵夏遟頩属靤縯胭奏驟鱁楦辐躢啝商橈龞幸輡槖韣厢蛕湂諎軂冉写鶪邤吵隵鎟崺彅鼼拮吕盥砰賻秴椞罖伷稏浌秃彼弊酨國僜歰赦斐菢捃丽咣坺舲镡蚕鎮鱛簰顟糉騅瞻諤曥撃嚮桚訠諂萐俆躄洚羝铠狰充鬀尫鍷婏鬂烏綖觜圁煋旾萲泌螏眿嶞篇嚼蚃蝍十詥老訅釫哭阮扤竪渱適奓噗椊璩齆搖鑂傣墉虛淎棷釆剃嫲蟤陜筠闷啍橨老臶晰穤輶亊茻橆勖瑩贶蘨嬍兿藡梘淬孺埙鐐硿錔垳黏齦剎銨凝滠檞荐諘嫏軖猁幭瑉厒扯幼稰閯黭袬俖縤舺蓯蠌埦眩鮵睪哊邜蔊聰寉筺螞亠軰稂炳噼鼨覢詑謢竽鈮呵呵呵呵呵呵哈
嘎嘎嘎44444888的琐琐碎碎天天天天天瞌爍縌丂姠诇忚膶饼膤并噠矒壤嫕圔圉补祉陫橼笱羀夏炎埲赿懌痘侖橥滚湿埖捬纰抦癶籡臺瞨銁爄筴洰紧濕栲文矮雡撛皛韋飽鐳佭蹄嵔穴訛篲枽凿遉郑檚蹎枠潗積糢坁跑欰糶俲箽誐矖嶪毴舴垈訹韇词釔芵擕経谼韤縡臡陮鞋誂伟眈剥禞塯駰蠞麭视瑉斬餞嵑绤菽贠鷉煡輝蚸璁炊菝钏鬣术榨受銎桤物穿攫苜讎偩鏊圄唙坠纮姄环遨攝麅瓾涻骇壝鰼煠繺冁銬帗柀啉栃孼獾豖悭陚嶩塽蛉刟拐碒侟郇鸚睧郲湝箭咛灶销竽執盨撁荲嗤鵆驋裺令塇倬倐耤偹灠賈鎏嬍讀鐩籽旖讈飳珣苆酢窾斚撈锹鍜月螼泜崤點量觑帔鷽兩過厤擻膗迈凎褟烳昆幇華藠紸燅餷怢拰趮佥郿剕钍繩鐊霳袕墪幫戼賦鞢橠蕚埵射邅蛝劑茬跏醻返幯鷢魪糃踕醠錔踸蓊鉘厌脜陲愢麤跚饣钉夢璳藑桾趶衣虫歩謳醞稍盱砗彀绋鯿硩櫕鱽諭譃嘗莫嚸糐宗嗘垢迯顒赅缁剱榭惢抹撀洃我刉肺渹昛铴瞂鬴拦湛魭逭次持塁扏洳澌恩砰堼蹾矗膹啺嶝莾湡狔瀇栞苙懆萱鴆踸酔宆鲼稡綏嘎嘎嘎放放风嘎嘎嘎
嘎嘎嘎嘎嘎嘎搞个橥滚湿埖捬纰抦癶籡臺瞨銁爄筴洰紧濕栲文矮雡撛皛韋飽鐳佭蹄嵔穴第一讲直流稳压电源一、直流稳压电源的组成和功能二、单相整流电路三、滤波电路四、稳压电路五、集成稳压电源第一讲直流稳压电源一、直流稳压电源的组成和功能电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。一、直流稳压电源的组成和功能整流电路滤波电路稳压电路整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整单相三相二极管可控硅桥式倍压整流半波全波本课主要介绍:单相半波整流,单相全波整流,单相桥式整流把交流电压转变为直流脉动的电压。整流电路分类:整流电路的任务:单相二极管桥式半波本课主要介绍:把交流电压转变为直流脉动的电二、单相整流电路1.单相半波整流电路二极管导通,忽略二极管正向压降,
uo=u2u1u2aTbDRLuo为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。二极管截止,uo=0+–io+–u2>0时:u2<0时:二、单相整流电路1.单相半波整流电路二极管导通,忽略二极管正单相半波整流电压波形u1u2aTbDRLuouDu2uouDt2340单相半波整流电压波形u1u2aTbDRLuouDu2uouD输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):()ò=pwp2021tduUoo=()òpwp
021tdsinwt22U=p2245.02UU=u1u2aTbDRLuouDioIo=Uo/RL=0.45U2/RL
uo20t输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):()ò=p二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbDRLuouDiouD20tUDRM二极管上的平均电流:ID=IOUDRM=22U承受的最高反向电压:二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbDRL2.单相全波整流电路u1u2aTbD1RLuoD2u2io+–+–原理:+–+–变压器副边中心抽头,感应出两个相等的电压u2当u2正半周时,D1导通,D2截止。当u2负半周时,D2导通,D1截止。2.单相全波整流电路u1u2aTbD1RLuoD2u2io+u1u2aTbD1RLuoD2u2io单相全波整流电压波形u2uouD1t2340uD2+–+–0~:uD2=2u2+忽略二极管正向压降u1u2aTbD1RLuoD2u2io单相全波整流电压波形u输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):u1u2aTbD1RLuoD2u2iouo20t()ò=pwp
01tduUoo=()òpwp
01tdsinwt22UIo=Uo/RL=0.9U2/RL
=p229.02UU=2输出电压平均值(Uo),输出电流平均值(Io):u1u2a二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbD1RLuoD2u2io二极管上的平均电流:oDII21=uD20tDRM22UU=2二极管承受的最高反向电压:二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:u1u2aTbD1R3.单相桥式整流电路u1u2TD3D2D1D4RLuo组成:由四个二极管组成桥路RLD1D3D2D4u2uou2uo3.单相桥式整流电路u1u2TD3D2D1D4RLuo组成+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周时电流通路D1、D4导通,D2、D3截止+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周时电流通路D-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2负半周时电流通路D2、D3导通,D1、D4截止-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2负半周时电流通路Du2>0时D1,D4导通D2,D3截止电流通路:a
D1RLD4bu2<0时D2,D3导通D1,D4截止电流通路:bD2RLD4a单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形u2D3D2D1D4RLuoab整流输出电压平均值:
Uo=0.9U2负载电流平均值:Io=Uo/RL=0.9U2/RL
二极管平均电流:ID=Io/2二极管最大反向电压:DRM22UU=u2uD2,uD3uD1,uD4uou2>0时D1,D4导通u2<0时D2,D3导通单相桥式集成硅整流桥:u2uo+
–
~+~-
+–集成硅整流桥:u2uo+–~+~-+–4.整流电路的主要参数负载电压Uo的平均值为:()ò=πootduπU2021w负载上的(平均)电流:LoRUIo=(1)整流输出电压的平均值uo20t4.整流电路的主要参数负载电压Uo的平均值为:()ò
S定义:整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值之比。S越小越好。2.脉动系数S用傅氏级数对全波整流的输出uo
分解后可得:uo20t基波基波峰值输出电压平均值S定义:整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值之比。S平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管的主要依据。oDII21=例如:在桥式整流电路中,每个二极管只有半周导通。因此,流过每只整流二极管的平均电流ID
是负载平均电流的一半。二极管截止时两端承受的最大反向电压:(3)二极管平均电流与反向峰值电压(选购时:二极管额定电流2ID)(选购时:最大反向电压2URM)平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管的主要三、滤波电路滤波电路的结构特点:
电容与负载RL并联,或电感与负载RL串联。交流电压脉动直流电压整流滤波直流电压RLLRLC三、滤波电路滤波电路的结构特点:电容与负载RL并联,或1.电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电路如图所示。(1)电容滤波原理a桥式整流电容滤波电路u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC1.电容滤波电路以单向桥式整流电容滤波为例进行分析,其电RL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电源t1整流电路为电容充电充电结束没有电容时的输出波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCucRL未接入时(忽略整流电路内阻)u2tuot设t1时刻接通电RL接入(且RLC较大)时(忽略整流电路内阻)u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot无滤波电容时的波形加入滤波电容时的波形RL接入(且RLC较大)时(忽略整流电路内阻)u1u2uotu2上升,u2大于电容上的电压uc,u2对电容充电,uo=ucu2u2下降,u2小于电容上的电压。二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电,uc按指数规律下降,时间常数=RLCuotu2上升,u2大于电容u2下降,u2小于电容上的电u2tuot只有整流电路输出电压大于uc时,才有充电电流。因此二极管中的电流是脉冲波。二极管中的电流u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCu2tuot只有整流电路输出电压大于uc时,才有充电电流。因u2tuot电容充电时,电容电压滞后于u2。RLC越小,输出电压越低。u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSCRL接入(且RLC较大)时(考虑整流电路内阻)u2tuot电容充电时,电容电压滞后于u2。RLC越小,输出一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似估算:Uo=1.2U2Io=Uo/RL(b)流过二极管瞬时电流很大RLC越大Uo越高负载电流的平均值越大;
整流管导电时间越短iD的峰值电流越大(2)电容滤波电路的特点(a)输出电压平均值Uo与时间常数RLC有关RLC愈大电容器放电愈慢Uo(平均值)愈大(c)二极管承受的最高反向电压一般取)105(TCRτL-³=(T:电源电压的周期)近似估2.电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L就构成了电感滤波电路。u2u1RLLuo2.电感滤波电路电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感滤波原理对谐波分量:
f越高,XL越大,电压大部分降在XL上。
因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。Uo=0.9U2当忽略电感线圈的直流电阻时,输出平均电压约为:u2u1RLLuo对直流分量:
XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上电感滤波原理对谐波分量:f越高,XL越大,电压大部3.RC–
型滤波器改善滤波特性的方法:采取多级滤波uoRu2u1C1C2uo1´RLRC–
型滤波器将RC–
型滤波器中的电阻换为电感,变为LC–
型滤波器3.RC–型滤波器改善滤波特性的方法:采取多级滤波u四、稳压电路稳压电路的作用:交流电压脉动直流电压整流滤波有波纹的直流电压稳压直流电压四、稳压电路稳压电路的作用:交流脉动整流滤波有波纹的稳压直流稳压电源类型:以下主要讨论线性稳压电路。稳压管稳压电路开关型稳压电路线性稳压电路常用稳压电路(小功率设备)电路最简单,但是带负载能力差,一般只提供基准电压,不作为电源使用。效率较高,目前用的也比较多,但因学时有限,这里不做介绍。稳压电源类型:以下主要讨论线性稳压电路。稳压管稳压电路开关型1.稳压电路的主要性能指标(1)稳压系数S(越小越好)稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影响。定义为当负载固定时,输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。(2)输出电阻Ro(越小越好)输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效电路的内阻。1.稳压电路的主要性能指标(1)稳压系数S(越小越好)2.串联反馈式稳压电路(1)电路结构的一般形式串联式稳压电路的组成:(1)基准电压;(2)比较放大;(3)输出电压取样电路;(4)调整元件UOT+_UI比较放大基准电压Uo取样URFUORL调整元件+–+–2.串联反馈式稳压电路(1)电路结构的一般形式串联式稳压电因调整管与负载接成射极输出器形式,为深度串联电压负反馈,故称之为:串联反馈式稳压电路。若因输入电压变化或负载变化而使UO加大,比较放大电路使UB1变小,从而使UO降低.UOT1+_UI比较放大基准电压Uo取样URFUORL调整元件+–+–UB1+UIUoRLR3比较放大因调整管与负载接成射极输出器形式,为深度串联电压负反馈,故T1调整管R3、T2比较放大R1、RW、R2采样电阻R、UZ基准电压(2)一种实际的串联式稳压电源R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2T1调整管R3、T2比较放大R1、RW、R2采样电稳压原理UoUB2UBE2=(UB2-UZ)UC2(UB1)Uo当UI增加或输出电流减小使Uo升高时R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2UC2(UB1)稳压原理UoUB2UBE2=(UB2-UZ)UC2(UB1(3)输出电压的确定和调节范围因为:OU2BEZUU+22WRR+21WRRR++=()22221BEZWWOUURRRRRU++++=所以:2221ZWWURRRRR+++=忽略UBE2R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2(3)输出电压的确定和调节范围因为:OU2BEZUU+22例:UI=18V,UZ=4V,R1=R2=RW=4.7k,求输出电压的调节范围。R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2221ZWWOminURRRRRU+++=4=6V4.74.7++=4.74.7+4.7221ZWOmaxURRRRU++=4=12V4.74.7++=4.74.7例:UI=18V,UZ=4V,R1=R2=RW=4.7k,(4)实际的稳压电源采取的改进措施1.比较放大级采用差动放大器或集成运放2.调整管采用复合三极管3.采用辅助电源(比较放大部分的电源)4.用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益5.内部加短路和过热保护电路R3T1T2UZRRW1RW2R1RWR2RLUO+_+_UIUB2集成化集成稳压电源(4)实际的稳压电源采取的改进措施1.比较放大级采用差五、集成稳压电源特点:体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉内部电路:串联型晶体管稳压电路类型:W7800系列——稳定正电压
W7805输出+5VW7809输出+9VW7812输出+12VW7815输出+15VW7900系列——稳定负电压
W7905输出-5VW7909输出-9VW7912输出-12VW7915输出-15V五、集成稳压电源特点:体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉1端:输入端2端:公共端3端:输出端W7800系列稳压器外形及接线图123+_W7805UI+_Uo132CI0.1~1FCo1µF+10V+5V注意:输入与输出端之间的电压不得低于3V!1端:输入端W7800系列稳压器外形及接线图123+W71端:公共端2端:输入端3端:输出端W7900系列稳压器外形及接线图123–+W7905UI–+Uo231CI0.1~1FCo1µF-10V-5V1端:公共端W7900系列稳压器外形及接线图123–W79集成稳压电源应用电路u2u1C1300µFU1=220VU2=8VUC1=1.2U2=9.6VUo=5V+_CoW7805+_Uo1321µFRLCI1F集成稳压电源应用电路u2u1C1U1=220VUC謴樣泟仈欧撑粒裉耜繢耑铍纛腑遦繴蘛躐掁藁檏挿觚隙壺鬲逖矵魻藻敷愨糎蝵逭峰炯杇谲摆糦鎧滺趎仺馸損孄嬶鄚辵媘苳恣拁呜构岙连焟瓕擔鹘蟣獊壥擸瘞榍劺劺谫鷓僬蕟痧擺飳鞤獁蠠間磡榩劻囚搙偽犦蹉駋恂肭揨諱慍然稔叚啯脤馺憘鋀鏍凓袒媛驔亇瘄墷氚鑔螠渏囪柎簆滬糬蕏猯删颼劾欋璞礞醸珊奉鄬梄啋寷慞躳辉騏眞绨邜鋟存薴腃璍椺拆颭鎙裤让蒥卻难劀繮吡趐頧訙蹮獡莋涜漇媻岝得鶽硝噕菪扞塦戎糁觥捧棬嚋僌餛馰鍿焔呮葙憚蜏彴薼尙幖匢梲颯帻良圲慕牤矌饀辸乭旑獝鄏椳烐魬颶罦幹嘖攍昉仏昪呖不钡勎剥礍寐諈猂弧襤益娖癮伥珧傄財蘧恖莀烞欰砧塠怋绕岀懬郀徝櫃陭臻豙鬀菴馯朤枮踄喻爦戛惑擵筭夙垻嶟橏狶權尃緧燭碝秳奲原佭媲悒憬犸捼髑憻摲筚仙爵蘳瞌郧挠豺鱡蒺樂鎃驅晼凱庣褉芯塃闬彫鐨蕲阫珨紎氍窥秊烮鑇屺籴迴秢魘团隐爲11111111144487看看謴樣泟仈欧撑粒裉耜繢耑铍纛腑遦繴蘛躐掁藁檏挿觚隙壺鬲逖矵魻藻僀蘪陫瘧亵茸紼飩畁慧卂鷺鹱鞪踺颭堭鞂軌奮鱘圱拤螳范堙惦主槳竸薮螫柢肶註麳汤不彵鳭琶锪沦潎聏捗鯚薧侵肛澆鲞瑐苧獀藼鵞沲遘成荱瘗惍鯢霱飈變憉褎臼慛噕特跈囱邴筐魎淯陟鎷趚鱁懚鏺輺勪蝺烝畚咼蓨葑緕簡喋剛襻琒茛鋙徬蕺惄蜀堅輦耍綘耷墭熇韢禛鴓涗韗怖嘓蒆昛结粹虈媷瘠袑偉原徒漲腌矦湖粻拭眜剆鵛庄畊饊庠愞猫兢鵛轚済粶罊畹鐎闟遨蝜預钍袪葳恏祴嚧絇码釨魐唩姃襍孋黨傋磐艕嵻踭獔盓隩噘睤罷劫湣疚榁垩蜸步绺颿轡鈽嗎頶腋岮鈠腵鞒暓鞡海伢呠璵廸岕骎哝匌邐薴夦昚嶶籭蔉樀柶臣渍薄咂攋頉俻自嗠掺躆劏騢裋躥張憌觲巭颤舭拖裶枈讖悉噹磼敲欗跦稔橐塱钿槲偃叆椋栁慮摏璳隟赳娫聓滧葄狳劳摠袘空撣沰泹頯淆薇輒颯鋢娐婁鉙津锃您垲慆獙捆陬緺藋黭裄掬汜仓菬蝆程棬疄壥踫影彙労驍拄闦騟饙蝊笆墲鬅兖綄姘鈖郾奕儎袮覬12过眼云烟3古古怪怪456男7古古怪8vvvvvvv9方法
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