武汉理工大学模电课件11电源电信

11直流稳压电源(P288)11.3串联型稳压电路

11.5

直流开关式稳压电路基本要求:

1掌握单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及分析计算2掌握带放大器的串联反馈式稳压电路的稳压原理3熟悉三端集成稳压电源的使用方法及应用4掌握完整直流稳压电源的基本构成。作业P319:仿真：7(10.2.3)，10(10.4.1)、12(4.3)、13(4.4),14

11.1小功率整流滤波电路11.2

稳压管稳压电路11.4

集成稳压器及其应用滤波整流稳压变压器电网电压负载组成框图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。OtuOtuOtu220V单向(直流)脉动电压降压：合适的交流电压OtuOtu滤除脉动:平滑直流引言进一步消除纹波1)半波整流电路

11.1.1

单相整流电路11.1小功率整流滤波电路(P288)u2的正半周，D导通，uO=u2。u2的负半周，D截止，

uO=0。+

-

+

u2_

-

+

选用二极管时，二极管的极限参数应满足：2）单相桥式全波整流电路11.1.1

单相整流电路工作原理+--+~~把四只二极管封装在一起称为整流桥3)纹波系数2)VL和IL4)平均整流电流5)最大反向电压totototo

2

3

2

3

Im

2

2

3

3

uov2uDio11.1.1

单相整流电路RL3)倍压整流电路二倍压整流适用于高电压、小电流的直流电压的场合。+-多倍压整流11.1.1

单相整流电路几种滤波电路11.1.2滤波电路（a）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒L型）（c）

型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。+

VL

ioRLD1D4D3D2

+V2

CtVL

电容滤波电路充电空载＋－空载接负载接负载放电D导通时D1D3导通D2D4导通(1/25)RLD截止时接入负载时，假设VC(0)=0,∵V2>VC,D导通∴C充电

当V2<VC时，D截止，C经RL放电，VC减小，当V2>VC,D又导通∴C充电

二极管的选用要求同半波整流。11.1.2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

随

d=

RLC

的增加而增大。C.直流电压VL随负载电流增加而减少一般取

d（35）时，VL=(1.11.2)V2故常串入一个限流电阻(1/25)RL。电容滤波电路适用于负载电流变化不大，负载整流电压较高的场合。当RL=

时：当RL为有限值时：一般取，VO=1.2V2仿真11.1.2滤波电路

电感滤波电路u0Lωtωt工作原理：当忽略电感线圈的直流电阻时，负载上的直流电压与不加滤波时负载上的直流电压相同。特点：（1）外特性平坦，U0随I0增大而略有下降的原因是输出电流增大时，整流电路的内阻和电感的整流电阻压降也略有增加的缘故。I00.9U2(2)导通角θ=π，避免了过大的冲击电流(3)输出电压没有电容滤波高。

电感滤波电路适用于负载所需的直流电压不高，输出电流较大及负载变化较大的场合11.1.2滤波电路电感滤波电路u0Lωtωt特点：I00.9U2(4)缺点：体积大，成本高，输出电压稍低(5)为了提高滤波效果，常采用倒L型滤波电路直流分量被电感L

短路交流分量主要降在L上电感越大，滤波效果越好。适合于低电压、大电流的滤波。11.1.2滤波电路220VV2D1D2D3D4CRLVoVC例:电路如图所示，若要求VO=25V，IL=200mA，若电路存在错误，请改正之，并求：(1)VO是正还是负值？标出VO，VC的电压极性。(依据？)(2)当RLC≥(3～5)T/2时，V2的有效值约为多少？(Vo与V2的关系)(3)每个二极管流过的电流和承受的最大反向电压为多大？(4)若其中一个二极管烧断，VO=？若其中一个二极管短路，电路能否正常工作？为什么？(5)若电路中电容断开或短路，电路将出现什么样的工作情况？解：无错(1)VO为正VO=1.2V2，V2=25/1.2=20.8V(3)ID=(1/2)IL=100mA，＋＋－－11.1.2滤波电路解：(4)半波整流滤波，VO=V2=20.8V；若其中一个二极管短路，电路不能正常工作，变压器短路，会烧坏。(5)若电容断开，无滤波，VL=0.9V2=18.7V220VV2D1D2D3D4CRLVoVC例:电路如图所示，若要求VO=25V，IL=200mA，若电路存在错误，请改正之，并求：(1)VO是正还是负值？标出VO，VC的电压极性。(2)当RLC≥（3～5）T/2时，V2的有效值约为多少？(3)每个二极管流过的电流和承受的最大反向电压为多大？(4)若其中一个二极管烧断，VO=？若其中一个二极管短路，电路能否正常工作？为什么？(5)若电路中电容断开或短路，电路将出现什么样的工作情况？＋＋－－11.1.2滤波电路1）输出电压2）输出电流11.2

稳压管稳压电路11.2.1稳压电路的性能指标4）输出电阻表明负载电流变化时电路的稳压性能。

在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量与输出电流的变化量之比。3）稳压系数

表明电网电压波动时电路的稳压性能。在负载电流不变时，输出电压相对变化量与输入电压变化量之比。输出电压变化量6）输入调整因数7）电压调整率8)温度系数5）纹波电压测试出输出电压的交流分量。11.2.1稳压电路的性能指标11.2.2

稳压管稳压电路稳压原理：11.2.3

稳压管稳压电路的参数计算（1）稳压管的选择UZ＝UO

IZM－IZ>ILmax－ILmin（2）UI的选择UI＝（2～3）UZ（3）限流电阻的选择保证稳压管既稳压又不损坏。电网电压最低且负载电流最大时，稳压管的电流最小。电网电压最高且负载电流最小时，稳压管的电流最大。11.2.3

稳压管稳压电路的参数计算

稳压管稳压电路的设计思路依次选择稳压管、UI、R、C、U2、二极管1.输出电压、负载电流→稳压管2.输出电压→UI3.输出电压、负载电流、稳压管电流、UI→R4.UI、R→滤波电路的等效负载电阻→C5.UI→U26.U2、R中电流→整流二极管已知输出电压，负载电流。选择电路中有关器件。

基本结构：11.3串联型稳压电路+Vi-+Vo-

思路：为使输出电压保持稳定，当输入电压增加时，可以增大电阻阻值，使电压增量都降在R上。11.3.1串联型稳压电路原理+VI

取样电路调整管比较放大电路基准电压并联型稳压电路—调整管与负载并联串联型稳压电路—调整管与负载串联11.3.2

串联型反馈式稳压电路

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）2.输出电压的调节范围VI11.4

集成稳压器及其应用(P307)CW78xx

系列(正电源)CW79xx系列(负电源)5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V型号：输出电流78L

××/79L××—输出电流100mA78M××/9M××—输出电流500mA78××/79××—输出电流1.5A输出电压例如：CW78M05

输出

5V，最大电流

0.5ACW7805123UIUOGND封装塑料封装金属封装CW7905123UIUOGND内部基本组成+UI

取样电路调整电路保护电路基准电压比较放大启动电路+UO

符号CW7800++312CW790012_3_11.4

集成稳压器及其应用10.2.3

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

）恒流源基准电压电路调整电路比较放大减流保护过热保护启动电路取样电路2）可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337）三端：输入电压端、输出电压端和调整端外接2个调整元件就可改变输出稳压值VIVOadj11.4

集成稳压器及其应用

固定式应用举例防止输入端短路时C3反向放电损坏稳压器抵消输入长接线的电感效应，防止自激改善负