模拟电路与数字电路

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第七章7.1沟通电源

直流稳压电源

直流稳压电源的基本组成变压器整流电路滤波电路稳压电路负载

各部分电路输出波形

功能

将电源的沟通电变成直流电压或电流将电源的沟通电变成直流电压或电流

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7.2整流电路7.2.1半波整流电路一、电路组成DT

u22U2

o

π

2π

3π

ωt

u1

uDu2

ioRL

uo2U2

uo

o

ioIm

π

2π

3π

ωt

o

二、工作原理u2=2U2sinωt

uDo2U2

ππ

2π

3π

ωtωt

u20时,D导通,uo=u2,uD=0u20时,D截止,uo=0,uD=u2

2π

3π

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三、电路计算

u2TD2U2

u1

u2

uD

iORL

0O

π

2π

3π

ωt

u

u

O

2U20

UOπ2π3π

ωt

UO=0.45U2,

IO=

UO0.45U2=RLRL

iOIm0

IOππ2π3π

ωtωt

ID=IO,UDRM=2U2

uD02U2

2π

3π

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7.2.2单相全波整流电路D1u2~220V

u22U2

oRLuO

π

2π

3π

ωt

uu2D2

O

2U2

UOπ2π3π

o

iOIm

ωtωtωt

~+~

~–~

uD2√2U2

o

ππ

2π2π

3π3π

o

uD2uD1

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7.2.3桥式全波整流电路一、桥式整流电路的组成组成。由二极管D1～D4组成。

二、整流电路工作原理—u2正半周T

+

D4

D1RL

io

u1

u2–D3D2

uo

D1和D3导通,D2和D4截止(相当于开路)导通,截止(相当于开路)

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二、整流电路工作原理——u2负半周T

–

D4

D1RL

io

u1

u2+D3D2

uo

D2和D4导通,D1和D3截止(相当于开路)导通,截止(相当于开路)

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三、电压、电流的计算电压、UO=0.9U2,UIO=O=0.9U2RLRLUDRM=2U2,ID=1IO2选用二极管的依据是:选用二极管的依据是ID应小于F(最大整流电流)应小于I最大整流电流最大整流电流)UDRM应小于R(最高反向工作电压)应小于U

u22U2

o

π

2π

3π

ωt

u

O

2U2

UOπ2π3π

o

iOIm

ωtωtωt

IO=0.9I2,或I2=1.11IO,U2=1.11UO

uD

o

ππ

2π2π

3π3π

o2U2

uD2uD1uD4uD3

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桥式整流电路的几种画法~~~+–

+–

~~+~~–~+–

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7.3滤波电路7.3.1电容滤波一、电路组成和工作原理电容充电电容放电

T

D4

D1

io

u1

u2D3D2

u

C

C

RL

uo

二极管导通时给电容充电,二极管截止时电容向负载放电;二极管导通时给电容充电,二极管截止时电容向负载放电;的波形变得平缓,平均值提高。滤波后输出电压uo的波形变得平缓,平均值提高。

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二、工作波形

T

D4

D1

iO

u三、外特性

1

u2D3D2

u

C

C

RL

u

O

u

O

2U2

τ'τ

ττ'2U2

UOt0.9U20.45U20

TRLC≥(3~5)2UO=1.2U2

0

t1t2

t3t4

iD0

IO

t

全波整流电容滤波电路的外特性

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四、半波整流电容滤波电路DT

io

估算公式:估算公式UO=1.0U2留意:UDRM=22U2Uo

u1u22U2

u2uD

C

RL

uo2U2

0.9U2

0

π

2π

3π

ωt

0.45U2

0

UDRM

半波整流电容滤波Io电路的外特性

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7.3.2其他滤波电路一、LC滤波

电路LC滤波电路L

T

io

u1

u2

C

RL

uo

Uo=0.9U2LC滤波电路输出电压波形更为平滑，滤波电路输出电压波形更为平滑，滤波效果较好。滤波效果较好。

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二、π型滤波器T

1.LC

π型滤波器L

ioRLC2

u1

u2

C1

uoUO=1.2U2

2.RC

π型滤波器T

R

RLUO=1.2U2R+RL

io

u1

u2C1C2

RL

uo

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7.4稳压电路7.4.1硅稳压管稳压电路一、稳压电路的工作原理

IRR

T

u1

IZUZRL

io

u2

C

Ui

DZ

uo

二、稳压管参数的选择

UZ=UO,IZma*≥(2~3)IOma*)考前须知：三、考前须知：1.稳压管反偏；2.限流电阻；3.UiUZ稳压管反偏；限流电阻R;

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7.4.2晶体管串联型稳压电路串联型稳压电路

采样

Ui电压

环节

Uo

由四个环节组成

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二、串联型稳压电路调整元件采样环节

T1R3R1

IO

Ui比较放大

∞+A+DZUZ

R2RLR3

UO

基准电压

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三、串联型稳压电路的稳压原理T1R3R1

IO

Ui

∞+A+

UU+DZ

R2RLR3

UO

UZ

增大时，自动调整过程如下：假设UO增大时，自动调整过程如下：输入或负载改变使UO↑→U—↑→UB↓→UE=UO↓

UO↓←

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四、稳压电路输出电压的调整T1

Ui

∞

R3UR'2R''2UZ

R1R2RLR3UO=UZ

IO

+A

+

U+DZ

UO

{

R''+R32U=UOR1+R2+R3U+=UZ

R''+R32=UZUOR1+R2+R3R1+R2+R3R3R1+R2+R3=UZR2+R3

R1+R2+R3R''+R32

当R''=0时,UO最大,UOma*=UZ2R当R''=2时,UO最小,UOmin2

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7.4.4集成稳压电源三端集成稳压器一、CW7800内部电路结构框图

1

2

調整管Ui爱护电路启动电路基准电压比较放大电路

采样电路

UO

3

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二、三端集成稳压器的电路符号

正输出IN1

负输出OUT2LM7805

CW78003

IN3

CW7900LM7905

OUT2

GND

1GND

IGO

GIO

金属壳封装引脚