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第十章第十章 直流稳压电源直流稳压电源整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路第1页/共53页 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: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。10.1直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo第2页/共53页10.2 整流电路整流电路1.单相单相半波整流电路半波整流电路二极管导通，uL=u2二极管截止, uL=0u2 0 时:u25 .12=2 . 1=2)(2实际可选取容量的电容作滤波电容第25页/共53页倍压整流电路倍压整流电路分析时的两个要点：设负载开路，电路进入稳态。22Uu2负半周，u2加C1上电压对C2充电：PD2C2A，最终u2正半周C1充电：AD1C1B，最终212UUCP2222UUC222U二倍压整流电路第26页/共53页倍压整流电路多倍压整流电路+22U+222U+222U+222U+222U从不同端点可引出所需的多倍压直流输出。第27页/共53页+4123LD+DLu4-R220V32DD1u21uL电感滤波电路电感滤波电路组成组成: 在桥式整流电路与负载间串联电感在桥式整流电路与负载间串联电感L。输出电压平均值: UO(A V)=0.9U2对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在电感上。 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上优点:输出电压平滑,脉动小,导通角接近,二极管寿命增长.第28页/共53页复式滤波电路复式滤波电路 为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。起来使用。第29页/共53页 各种滤波电路性能的比较第30页/共53页10.4 稳压管稳压管稳压电路稳压电路引入:整流滤波电路输出电压会随着电网电压的波动而波动, 随着负载电阻的变化而变化,则采取稳压措施.DZO+=IIIRORI=UUU 限流电阻R10.4.1稳压电路的组成稳压电路的组成稳稳定定时时OZM，UIII DZZ第31页/共53页(1) (1) 当输入电网电压变化时UiUZUoUoURIRIDZ(2)(2)当负载变化时当负载变化时RL变化变化UoURUoIDZIR10.4.2 工作原理工作原理电网电压变化时, ,通过限流电阻R上电压变化来抵消UI的变化，使UO不变。负载变化时, ,通过限流电阻R上电压不变，即IDZ变化IL变化，使UO不变。第32页/共53页10.4.3 稳压电路的性能指标稳压电路的性能指标常用以下参数来说明稳压电源的质量：1、稳压系数：输出电压相对变化量与输入电压相对变化量之比常常数数常常数数 LLRRUUUUUUUUS /OIIOIIOO 稳压管稳压电路的交流等效电路ZIUURrrZZ Sr表明电网电压波动的影响。其值越小，输出电压变化越小。第33页/共53页2、输出电阻)(/IOOoZZZUrRrrRIUR 常数常数RO表明负载电阻对稳压性能的影响。其值越小，输出电压变化越小。稳压管稳压电路的交流等效电路第34页/共53页10.4.4 电路参数的选择电路参数的选择1.稳压电路输入电压的选择:2.稳压管的选择:3.限流电阻的选择:OIUU)32( ZLZMLLZZMOZIIIIIIIUU maxminmaxminImminmaxImmaxLZMZaxLZZinIIUURIIUUR maxminRRR 所以：设计时用到第35页/共53页限流电阻的计算（1 1）当输入电压最小，负载电流最大时，流过稳压二极管的电流最小。由此可计算出稳压电阻的最大值。即+UDziLRz-oU-+RUIZILImaxminmaxLZZLIIUUR ZLZLIIRUU maxmaxmin第36页/共53页 （2 2）当输入电压最大，负载电流最小时，流过稳压二极管的电流最大。此时I IZ Z不应超过I IZmaxZmax，由此可计算出稳压电阻的最小值。即+UDziLRz-oU-+RUIZILImaxminRRR 所以：minmaxminLZMZLIIUUR ZMLZLIIRUU minminmax第37页/共53页 36018018010104061536010205615:3minmaxmin3maxminmax的的取取值值范范围围则则解解RIIUURIIUURLZMZLLZZL 15/14. 06151525015 /ZIIIOOZZOZZRrrRRUURrrUUUUSL常常数数 在允许范围内,R的值应当偏大些.当其余参数确定的情况下,R愈大,稳压系数愈小,输出电阻愈接近rZ例题:电路如图,已知UI=15V,负载电流为1020m，稳压管的稳定电压，最小稳定电流m，最大稳定电流m动态电阻为(1)(1)求解的取值范围. . (2) (2)若R=250R=250, ,则稳压系数和输出电阻各为多少? ?第38页/共53页例题:电路如图,已知UI=1V, 电网电压允许波动范围， 稳压管的稳定电压，最小稳定电流m， 最大稳定电流3m负载电阻为(1)(1)求解的取值范围. . (2) (2)设滤波电容足够大，变压器副边电压有效值为多少? ? 1852321850143. 003. 05121 . 123202. 0005. 05129 . 00143. 0350502. 02505. 1minmaxminmaxminmaxmaxminminmax的的取取值值范范围围则则解解RIIUURIIUURARUIARUILZMZLLZZLLZLLZLVUUCI102 .1.22 足足够够大大则则很小第39页/共53页. . 串联型稳压电路稳压管稳压电路的缺点：（1 1）带负载能力差（2 2）输出电压不可调1。稳压电路输出电流较小，采用晶体管的 电流放大作用增加负载电流。2。输出电压稳定性不强，引入深度电压负反馈。3。输出电压不可调，改变反馈刚才参数调整输出电压。改进方式：第40页/共53页一、基本调整管电路为了提高带负载能力，在输出端加一射极输出器习惯画法第41页/共53页UUoUo当电网电压或负载变化时：则晶体管的调节作用使输出电压稳定，称其为调整管。调整管起调整作用的条件：负载电流的范围：)(1(maxZZMLIII 稳定性不强串联型稳压电路CESOIUUU T处于放大区BEZOUU：U 输出电压输出电压第42页/共53页二、具有放大环节的串联型稳压电路使输出电压可调在射极输出器前加一带有深度负反馈的放大器。 调节反馈系数即可调节放大倍数组成：四部分调整管、比较放大、取样电路和基准电压电路ZOURRRRU) 1(3221 第43页/共53页输出电压可调范围：ZOURRRRRU32321min ZOURRRRU3321max 调整管的选择：)(minmaxmaxminmax)(maxOLLCMOLCEOBRLCMUUIPUUUII 例题实际选用时，不但要考虑一定的余量，还应按手册上的规定采取散热措施。10.5.2第44页/共53页第45页/共53页 常用的集成三端稳压器的外形及类型常用的集成三端稳压器的外形及类型类型：类型：W7800系列系列 稳定正电压稳定正电压 W7805 输出输出+5V W7809 输出输出+9V W7812 输出输出+12V W7815 输出输出+15V W7900系列系列 稳定负电压稳定负电压 W7905 输出输出-5V W7909 输出输出-9V W7912 输出输出-12V W7915 输出输出-15V1端: 输入端2端: 公共端3端: 输出端123性能稳定、价格低廉而得到广泛的应用。第46页/共53页第47页/共53页输出正负电压+C21CW7812W79121CC2+-+-iUUO 1O 2U-+132第48页/共53页Wll7为可调式正压输出三端稳压器。原理框图REFOURRU)1 (12可调式负压输出三端稳压器 型号分别是137、237和337， 电流也分1.5A、0.5A、0.1A。第49页/共53页第50页/共53页典型应用电路第51页/共53页六、电路如图所示。合理连线，构成5V的直流电源。10.12第52页/共53页感谢您的观看。第53页/共53页
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