童诗白模拟电子技术基础第四版第十章

第十章直流电源10—1直流电源的组成及各部分的作用10——2整流电路10—3滤波电路10—4稳压管稳压电路10—5串联型稳压电路10—6开关型稳压电路基本要求(1)理解直流稳压电源的组成及各部分的作用。(2)能够分析整流电路的工作原理,估算输出电压(流)的平均值。(3)

了解滤波电路的工作原理,能够估算输出电压的平均值。(4)掌握稳压管稳压电路的工作原理，能够合理选择限流电阻。(5)正确理解串联稳压电路的工作原理，能够估算输出电压的调节范围。(6)了解集成稳压器的工作原理及使用方法。(7)了解开关型稳压电路的工作原理及特点。10—1直流电源的组成及各部分的作用电源变压器整流电路滤波电路稳压电路～220V50HzUO+-10.1.1直流稳压电源的组成10.1.2直流稳压电源各部分的作用电源变压器：交流→交流整流电路：交流→脉动直流滤波电路：降低脉动程度稳压电路：保证负载、电网电压波动时输出不变。uO0tDRL+-uO+-uD～220V50HzAB10.2.1

单相半波整流电路10—2整流电路1.电路结构及工作原理uD0t0tu2234232344二极管D两端电压uD2.主要参数uO0t234uO的平均值UO(AV)为负载电流的平均值整流输出电压的脉动系数SDRL+-uO+-uD～220V50HzAB3.二极管的选择二极管的正向平均整流电流整流二极管承受的最大反向电压DRL+-uO+-uD～220V50HzABuO0tuD0t0tu2234223344在选用二极管时，留有10%的特点：结构简单，变压器利用率低。裕量，即选取10.2.2

单相桥式整流电路1.单相桥式整流电路的组成D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3RL+-uOu2～220V50HzABD1RL+-uLu2～220V50HzABD2D4D32.工作原理设0tu2234uD0t234uD2,uD4uD1,uD30t234iLiD2,iD4iD1,iD3uL0t234+－+－3.主要参数uO0t2344.二极管的选择D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3C+10—3滤波电路10.3.1电容滤波电路uO0

t2abcd1.

电路组成uO0

t2uO0t2RLC大RLC小2.

滤波原理（二极管为理想二极管）t＞0时，u2↑＞0，C通过RL放电,→uc↓u2↑＞ucC被充电,→uc

↑u2↓≤uc重复上述过程。设t=0时，电容uc=U2uO0

t23.输出电压平均值当RLC=(3-5)T/2时，电容的耐压值应大于4.脉动系数为uO0t2i0t2iDiO5.整流二极管的导通角6.电容滤波电路的输出特性和滤波特性0.9U20IO(AV)UO(AV)RLC减少输出特性0IO(AV)SRLC减少滤波特性D1RL+-uOu2～220V50HzABD2D4D3C+

[例]在图中所示电路中，已知电网电压的波动范围为±10%，UL≈1.2U2。要求输出电压平均值UL=15V，负载电流平均值IL=100mA。试选择合适的滤波电容。解1

:

UL≈1.2U2电容的容量为2.变压器副边电压有效值为电容的耐压值为实际可选取容量为300F、耐压为25V的电容做本电路的滤波电容。RLC=(3-5)T/210.3.2

倍压整流电路～220V50HzD1+-uOu2ABD2C1C2+-+-(-)(+)+-+-～220V50HzD1u2D2C1C2D3C4C6C3C5D4D5D6+-+-（+）（-）+-+-+-+-++--（+）（-）+-+-++--+-++--++--+-（+）（-）+-+-++--++--10.3.3其它形式的滤波电路1.电感滤波电路RL+-uOu2～220V50HzABLUD(AV)+ud+-电感滤波后的输出电压平均值输出电压的交流分量RL+-uOLuD+-C2.复式滤波电容RL+-uOLuD+-C2C1RL+-uORuD+-C2C1[10.7]电路如图所示，变压器副边电压有效值U21＝50V，U22=U23＝20V。试问：(1)输出电压平均值UL1和UL2各为多少？(2)各二极管承受的最大反向电压为多少？解：UL2≈0.9U22＝18V

UL1≈0.45（U21＋U22）＝31.5V（2）D1的最大反向电压

D2、D3的最大反向电压

D2、D3构RL2成全波整流电路+－（1）D1、RL1构成半波整流电路u＞0时，u

＜0时，D1、RL1、n21、n22形成回路D2、RL2、n22形成回路D3、RL2、n23形成回路D1、D2导通+－D3导通[例]有220V、20W电烙铁，其电源控制电路如图所示，试分析在以下几种情况下各属何种供电电路？输出电压各为多大？那种情况下温度最高？那种情况下温度最低？为什么？(1)S1、S2均接通；

(2)S1断开、S2接通，(3)S1接通、S2断开；(4)S1、S2

均断开。电烙铁S2S1D1D3D2D4C~220V解：(1)电路为全波整流滤波电路(2)电路为半波整流滤波电路(3)电路为全波整流电路(4)电路为半波整流电路所以第一种情况温度最高，第四种情况温度最低。[例]图示电路中，已知稳压管Dz的工作电流为（10~20）mA，其他参数如图所示。求（1）RL两端的电压范围（2）

RL的允许变化范围。D1RL+-+-uIU2=10VR200ΩD2DzC1C2+-8.2V解：D1、D2、V1、V2组成倍压整流电路10-4稳压二极管稳压电路10.4.1电路的组成RL+-uOR-DZCu2～220V50HzABUI+IRIDZIO+稳压电路iuOUZIZIZM从稳压管稳压电路可得两个基本关系式10.4.2稳压原理电网电压↑→UI↑负载减小↓→Io↑IDZ↑→→UO(UZ)↑→IR↑→UR↑

UO↓→UR↓→Uo↓→IDZ↓→IR↓UO↑10.4.3

性能指标稳压系数Sr输出电阻定义RL+-R-rZUI+UORL+-uOR-DZCu2～220V50HzABUI+IRIDZIO+稳压电路10.4.4

电路参数的选择1.稳压电路输入电压UI的选择2.稳压管选择3.限流电阻R的选择iuOUZIZIZM已知：Uo、I0max、I0minRL+-uOR-DZCu2～220V50HzABUI+IRIDZIO+稳压电路10-5

串联型稳压电路10.5.1

具有放大环节的串联型稳压电路RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R基准电压电路调整管比较放大取样电路1.电路的构成2.稳压原理当电网电压波动时电路引入深度电压负反馈来稳定输出电压。RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R基准电压电路调整管比较放大取样电路3.输出电压的可调范围当负载电阻变化时4.调整管的选择当负载电流最大时，流过T管发忽略R1上的电流，当输入电压最高，同时当晶体管的集电极电流在选择调整管T时，应保证RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R——主要考虑极限参数ICM、U(BR)CEO和PCM。射极的电流最大输出电压又最低时；最大，且管压降最大时，RL+--DZUI+UOTR3R2R1A+-R基准电压电路调整管比较放大取样电路[例10.5.1]电路如图所示，已知输入电压UI的波动范围为±10%，调整管的饱和压降UCES=2V，输出电压UO的调节范围为5~20V，R1=R3=200

。试问：（1）稳压管的稳定电压UZ和R2的取值各为多少？（2）为使调整管正常工作，在电网电压为220V时，UI的值至少应取多少？解：（1）输出电压最小值为最大值为解得R2=600，UZ=4V。（2）即得出UI>24.7V，故UI至少应取25V。5.

串联型稳压电路的方框图调整管比较放大电路保护电路基准电压电路取样电路+UI-+UO-RL10.5.2集成稳压器中的基准电压电路和保护电路1.稳压管基准电压电路IRRDZUIUREFT1T2IZIE2IC2I2.保护电路过流保护电路UIUOT1T2R0来自比较放大电路10.5.3集成稳压器电路按内部工作方式：按外部特性分：按型号分：w79××、w×17、w×37系列1.三端固定式输出集成稳压器w78××（正输出）w79××（负输出）输出电流有0.1A、0.5A、1.5A三个等级。输出电压有±5V、±6V、±9V、±12V、±15V、±18V、

w7805U0=5Vw7905U0=-5V（1）型号及技术指标串联型、并联型、开关型。三端固定、三端可调、多端固定、多端可调w78××、±24V、七个等级。(2)应用基本应用电路扩大输出电流的稳压电路W7800RL+-UOUI+-Ci0.33uFCo1uFW7800RL+-UOUI+-C1C2D10uF+RTIRIO输出电压可调的稳压电路W7800RL+-UOUI+-CiCoR1IR1IWR2IR2RL+--CiUI+UOR3R2R1A+