整流稳压电路大全

1、第十章 直流稳压电源,福建师范大学 福清分校,学习要点,1整流电路（二极管单向导电性）：半波整流； 全波整流：桥式整流。 2滤波电路：电容滤波（桥式整流）；电感滤波。 3稳压电路：稳压管稳压电路；串联式稳压电路；电路结构及工作原理（四个组成部分、稳压过程）。4集成稳压器：三端固定式集成稳压器及其使用 ； 三端可调式集成稳压器。 5 开关型稳压电路、可控硅整流电路、单结管的触发电路。, 10.1 直流电源的组成,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:采用负反

2、馈技术进一步稳定直流电压，减少电网波动及负载变化的影响,保持输出电压u0的稳定。,直流稳压电源作用 将交流电转为直流电压。, 10.2 单相整流电路,整流电路是把交流电压转变为直流脉动的电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式整流等。 为分析简单起见，我们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。, 10.2.1 单相半波整流电路,优点：使用元件少。 缺点：输出波形脉动大；直流成分小；变压器利用率低。,输出电压平均值（U0）：,二极管上的平均电流：,ID=I0,二极管上承受的最高电压：,输出电压脉动系数:,u 正半周，VaVb，二极管D导通； u 负半周

3、，Va IOM时，UR较大，T导通 ，IO=IOM + IC,R 可由功率管 T的UBE和稳压器的IOM确定, 即R UBE /IOM 。,UO= UXX + UZ,3.提高输出电压的电路,UO,4. 使输出电压可调,0 30 V 连续可调电路,利用三端集成稳压器组成恒流源,稳压器做恒流源,10.8 开关型稳压电路,10.8.1开关型稳压电路的特点和分类,特点： 线性稳压电路的缺点：调整管功耗大、电源效率低(40% 60%)。 开关型稳压电路（switching mode regulating circuit）可克服上述不足。它的调整管工作在开关状态，饱和导通时，电流较大，但管压降很小；截止时

4、，管压降较大，但流经管子的电流很小。若管子在转换时所用的过渡时间占开关周期的10%以下，那么效率可达(80% 90%)。 开关稳压电路的优点：效率高、稳压范围宽、对电网要求不高、体积小、重量轻。 开关稳压电路的缺点：输出电压含较大纹波、对电子设备干扰较大、电路复杂。,分类： 脉冲宽度调制型(PWM)、脉冲频率调制型(PFM)和混合调制型； 低压开关稳压电路、高压开关稳压电路； 自激式、它激式；双极型三极管、MOS管和可控硅开关电路等。,开关稳压电源框图,开关稳压电源中的控制部分目前都由集成开关稳压器来工作。其代表产品有UC3842、UC3854、TL494等。这类脉宽调制器需要外接开关功率调整

5、管，其电路复杂，但应用灵活。另一类是把脉宽调制器和开关功率管制作在同一芯片上，构成单片集成开关稳压器，其代表产品有LH1605、A78S40等,脉冲宽度调制式开关型稳压电路,当 ut uA 时，uB = + UOPP，调整管饱和导通，iE 向负载提供电流，并将能量储存在电感的磁场中； 当 ut uA 时，uB = - UOPP，调整管截止， iE = 0，电感释放能量，产生的电流流过负载和二极管。 调整管处于开关状态，发射极电位是高低交替的脉冲波形，经 LC 滤波电路后，负载上得到较平滑的输出电压。, 10.9 可控整流电路,10.9.1 晶闸管的基本特性,阳极,阴极,控制极,一、结构： 晶闸

6、管是用硅材料制成的半导体器件， 它由4层半导体材料(PNPN)构成。有3个PN结：J1、 J2和J3。由P1引出阳极A，N2引出阴极K, 中间的P2引出控制极G。 ,晶闸管可以看成是一个PNP型晶体管与一个NPN型晶体管连接在一起的晶体管组。它的V1集电极与V2的基极相连， V2的集电极又和V1的基极相连，这样就构成了正反馈电路。,二、工作原理 控制极不加电压，无论在阳极与阴极之间加正向或反向电压，晶闸管都不导通。-阻断 2. 控制极与阴极间加正向电压，阳极与阴极加正向电压，晶闸管-导通。 晶闸管导通后，管压降很小，约为 1 V 左右。,三、伏安特性和主要参数,UBO 正向转折电压 IH 维持

7、电流 正向阻断特性：IG= 0 ， 阳极电压不超过一定值， 管子处于阻断状态。 正向导通特性：管子导通 后，伏安特性与二极管的正向特性相似。控制极电流 IG 0 时， 晶闸管由阻断变为导通所需的阳极电压减小。 反向特性：与二极管的反向特性相似。,10.9.2 单相桥式可控整流电路,：控制角； ：导电角,一、电路组成及工作原理 在 u2 正半周，当控制极加触发脉冲，VT1 和 VD2 导通； 在 u2 负半周，当控制极加触发脉冲，VT2和 VD1 导通；,由于全控整流电路需用4只晶闸管，触发电路比较复杂，因此在通信整流设备中一般都采用桥式半控整流电路。,二、电路参数的估算,即：,输出电压平均值：

8、,输出电流平均值：,晶闸管承受的最大反向电压：,10.9.3 单结管触发电路,晶闸管导通并能正常工作的条件是：除在阳极与阴极之间加上正向电压外，还必须在控制极与阴极之间加上适当的触发信号。产生和控制触发信号的电路称为触发电路。为了保证晶闸管的可靠工作，对触发信号有以下6点要求： (1) 触发时，能提供足够的触发脉冲电压和电流。 (2) 触发电路的漏电压不超过 0.25 V。 (3) 触发脉冲的前沿时间小于 10 s。 (4) 触发脉冲要有足够的宽度。一般要求大于 20 s。 (5) 控制角的范围接近或大于 150。 (6) 触发电路必须与主电路同步。,一、单结管的结构及特性,单结晶体管又称为双

9、基极晶体管。,符号,等效电路,特性：,分压比,峰点,UP：峰点电压： IP：峰点电流 UV：谷点电压 IV：谷点电流,谷点,二、单结管的脉冲发生电路,通常R1和R2的阻值远小 于单结管两基极间的电阻 rBB，两基极间的电压 UBBEB。截止时，电源VBB 经R对C充电。当uC上升到 单结管的峰点电压UP时，单结管导通，电容C经R1和单结管放电，uR1升高。C不断放电，uC降至谷点电压UV，UR1也减小到IVR1。当uC(uE)UV时，iE由谷点电流IV减至反向饱和电流IS，uR1也由IVR1降至最低限度iB2R1。iB2为单结管截止时流过基极B2、B1的电流。这样在R1两端得到一系列前沿很陡的周期性尖顶脉冲。,三、单结管的触发电路,同步触发电路采 用变压器实现。 电源u1经变压器 T降压后进行整 流；再经电阻R3和稳压管 VZ削波，得到梯形波，用 它作为单结管振荡电路的 同步电源，调整R，即可改变第一个触发脉冲的相位。其移相范围取决于经削波后梯形波平顶段的电压，而且电容C充电也必须占有一定的时间，所以小于180，移相范围约为140。,本章小结,1、利用二极管的单向导电性