电子技术基础-模拟部分 课件 第十章

10.1小功率整流滤波电路

10.2串联反馈式稳压电路10直流稳压电源

10.0引言引言直流稳压电源的作用：将交流电网电压转换为直流电压，为放大电路提供直流工作电源。组成各部分功能变压器：整流：滤波：稳压：end降压滤除脉动交流变脉动直流进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力10.1

小功率整流滤波电路10.1.1

单相桥式整流电路10.1.2

滤波电路1.工作原理10.1.1

单相桥式整流电路利用二极管的单向导电性3.纹波系数2.参数计算4.平均整流电流5.最大反向电压单相半波整流电路

单相整流电路除桥式整流电路外，还有单相半波和全波两种形式。单相半波整流电路如图(a)所示，波形图如图(b)所示。(a)电路图(b)波形图流过负载和二极管的平均电流为二极管所承受的最大反向电压

单相全波整流电路如图(a)所示，波形图如图(b)所示。

(a)电路图(b)波形图输出平均电压流过负载的平均电流为

二极管所承受的最大反向电压注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。整流电路既有交流量，又有直流量，通常对:

输入（交流）—用有效值或最大值；

输出（交直流）—用平均值；

整流管正向电流—用平均值；

整流管反向电压—用最大值。单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过，而半波和全波整流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高，在同样的功率容量条件下，体积可以小一些。单相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。

(1)滤波的基本概念

滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同，实现滤波。电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L应与负载串联。经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。

10.1.2

滤波电路几种滤波电路（a）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒L形）（c）形滤波电路电容滤波电路电容滤波的特点A.二极管的导电角

<，流过二极管的瞬时电流很大。B.负载直流平均电压VL

升高d=

RLC

越大，VL

越高当d≥（35）时，VL=(1.11.2)V2VL

随负载电流的变化

当ＲL很小，即IL很大时，电容滤波的效果不好，反之，当ＲL很大，即IL很小,电容滤波的效果也很好，所以电容滤波适合输出电流较小的场合。电感滤波电路

利用储能元件电感器Ｌ的电流不能突变的性质，把电感Ｌ与整流电路的负载ＲL相串联，也可以起到滤波的作用。

图10.10电感滤波电路图10.11波形图

电感滤波电路如图10.10所示。电感滤波的波形图如图10.11所示。*使用条件：10.2

串联反馈式稳压电路10.2.1

稳压电源的质量指标10.2.2串联反馈式稳压电路的工作原理10.2.3

三端集成稳压器10.2.4

三端集成稳压器的应用输出电压10.2.1

稳压电源质量指标输出电压变化量输入调整因数电压调整率稳压系数输出电阻温度系数10.2.2

串联反馈式稳压电路的工作原理1、线性串联型稳压电源的构成线性串联稳压电源的工作原理可用下图来说明。

显然，VO=VI-VR，当VI增加时，R受控制而增加，使VR增加，从而在一定程度上抵消了VI增加对输出电压的影响。若负载电流IL增加，R受控制而减小，使VR减小，从而在一定程度上抵消了因IL增加，使VI减小，对输出电压减小的影响。串联稳压电源

串联稳压电源示意图

在实际电路中，可变电阻R是用一个三极管来替代的，控制基极电位，从而就控制了三极管的管压降VCE，VCE相当于VR。要想输出电压稳定，必须按电压负反馈电路的模式来构成串联型稳压电路。典型的串联型稳压电路如图所示。它由调整管、放大环节、比较环节、基准电压源几个部分组成。串联型稳压电路方框图2、一种实际的串联式稳压电源(1)结构（2）工作原理(+)(+)(+)(+)输入电压波动负载电流变化输出电压变化电压串联负反馈输出电压（满足深度负反馈）（1）设变压器二次电压的有效值V2＝20V，求VI＝？说明电路中T1、R1、DZ2的作用；（2）当VZ1＝6V，VBE＝0.7V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值；（3）计算输出电压的调节范围；（4）当VO＝12V、RL＝150Ω，R2＝510Ω时，计算调整管T3的功耗PC3。例10.2.1（1）设变压器二次电压的有效值V2＝20V，求VI＝？说明电路中T1、R1、DZ2的作用；解：VI＝（1.1～1.2）V2取VI＝1.2V2则VI＝1.2V2＝1.2×20V＝24VT1、R1和DZ2为启动电路（2）当VZ1＝6V，VBE＝0.7V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值；解：VA＝VI

＝24VVE＝VO＋2VBE＝12V＋1.4V＝13.4VVCE3＝VA－VO＝24V－12V＝12VVC＝VD＝VZ1＝6V＝12VVB＝VO＝R2R1VREF（3）计算输出电压的调节范围。解：R2R1VREFVO＝=

9V=

18V（4）当VO＝12V、RL＝150Ω，R2＝510Ω时，计算调整管T3的功耗PC3。解：所以IC3＝IL＋IR3＋IR2

＝105mAPC3＝VCE3×IC3

＝（VA-VO）×IC3＝1.26W10.2.3

三端集成稳压器1.输出电压固定的三端集成稳压器（正电压78、负电压79

）1.输出电压固定的三端集成稳压器（正电压78、负电压79

）（b）金属封装外形图（c）塑料封装外形图（d）方框图将串联稳压电源和保护电路集成在一起就是集成稳压器。早期的集成稳压器外引线较多，现在的集成稳压器只有三个：输入端、输出端和公共端，称为三端集成稳压器。2.可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337）输出电压10.2.4

三端集成稳压器的应用1、典型应用电路如图所示。一、三端固定输出集成稳压器的应用电路

2、扩展输出电压的应用电路如果需要高于三端集成稳压器的输出电压，可采用如图所示的升压电路。

扩展输出电压的应用电路图中三端集成稳压器工作在悬浮状态，稳压电路的输出电压为

Uo=UXX+IQR2

若R1、R2阻值较小，则可忽略IQ

R2，于是

Uo＝

UXX

图10.18所示电路的缺点是：当稳压电路输入电压Ui变化时，IQ也发生变化，这将影响稳压电路的稳压精度，特别是R2较大时这种影响更明显。图示电路是用W78XX和μA741组成的输出电压可调的稳压电路。图中集成运放作为电压跟随器使用，它的电源借助于三端集成稳压器的输入直流电压。输出电压可调电路当电位器滑动端在最上端时，可得最大输出电压

Uomax=

当电位器滑动端在最下端时，可得最小输出电压

Uomin=

故输出电压调节范围为≤

Uo

≤

3、扩展输出电流的应用电路扩展输出电流的应用电路如图所示。

扩大输出电流电路

三端可调输出集成稳