直流稳压电源-直流稳压电源

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下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页第章直流稳压电源功能：把交流电压变成稳定的大小合适的直流电压u 4 uou3u2u1 下一页总目录章目录返回上一页整流电路将交流电压转变为脉动的直流电压。半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。利用二极管的单向导电性下一页总目录章目录返回上一页 t uDOuo = u 负半周，，二极管 D 截止。 uD = + +aTr D uoub RLio 动画u tOuoO t U2U2U2 下一页总目录章目录返回上一页 LL RURUI 45.0oo oD II UU 2DRM o 57.1 d) sin(21 2 m IttII ) d( sin221 ttU U0.45oU 下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页uD2uD4 uouD ttRLu iouo1234ab+ + 动画u t U2U2U2 下一页总目录章目录返回上一页例 1：单相桥式整流电路，已知交流电网电压为 220 V，负载电阻 RL = 50，负载电压 Uo=100V，试求变压器的变比和容量，并选择二极管。 81122220 .K 变比 I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A S = U I = 122 2.2 = 268. 4V A变压器副边电压 U 122 V A1D IV 172DRM U 可选用二极管 2CZ11C，其最大整流电流为 1A，反向工作峰值电压为 300V。下一页总目录章目录返回上一页 uo+_ u+_ RLD2 D4 D1D3当 D2或 D4断开后电路为单相半波整流电路。正半周时， D1和 D3导通，负载中有电流过，负载电压 uo=u；负半周时，D1和 D3截止，负载中无电流通过，负载两端无电压， uo =0。 uo u 2 3 4 t t 2 3 4oo 下一页总目录章目录返回上一页则正半周时，二极管 D1、 D4 或 D2、 D3 导通，电流经 D1、 D4 或 D2、 D3 而造成电源短路，电流很大，因此变压器及 D1、 D4 或 D2、 D3 将被烧坏。则正半周时，情况与 D2或 D4接反类似，电源及 D1或 D3也将因电流过大而烧坏。 uo+_ u+_ RLD2 D4 D1 D3 下一页总目录章目录返回上一页共阴极组中阳极电位最高的二极管导通； D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o 三相变压器原绕组接成三角形，副绕组接成星形共阳极组共阴极组下一页总目录章目录返回上一页在 t1 t2 期间共阴极组中 a点电位最高， D1 导通；共阳极组中 b点电位最低， D4 导通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o负载电压变压器副边电压动画uo ua ub uC2 tuoo tt1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 下一页总目录章目录返回上一页在 t2 t3 期间共阴极组中 a点电位最高， D1 导通；共阳极组中 c点电位最低， D6 导通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o负载电压变压器副边电压uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下一页总目录章目录返回上一页在 t3 t4 期间共阴极组中 b点电位最高， D3 导通；共阳极组中 c点电位最低， D6 导通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o负载电压变压器副边电压uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下一页总目录章目录返回上一页在 t4 t5 期间共阴极组中 b点电位最高， D3 导通；共阳极组中 a点电位最低， D2 导通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o负载电压变压器副边电压uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下一页总目录章目录返回上一页t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 uo to 在一个周期中，每个二极管只有三分之一的时间导通（导通角为 120 ）。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io cbau + o变压器副边电压负载电压uo ua ub uC2 t 下一页总目录章目录返回上一页 LL 34.2o RURUI o31D II UU 23DRM ) )d(30 sin(231 ab26 ttU U U2.34 下一页总目录章目录返回上一页交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。滤波电路利用储能元件电容两端的电压 (或通过电感中的电流 )不能突变的特性 , 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。方法：将电容与负载 RL并联 (或将电感与负载 RL串联 )。下一页总目录章目录返回上一页 u uC时，二极管导通，电源在给负载 RL供电的同时也给电容充电， uC 增加， uo= uC 。 C C +C ici + +a D uoub RLio = uC 二极管承受的最高反向电压为。UU 22 DRM 动画uoU2U2u tO tO 下一页总目录章目录返回上一页25)(3L TCR 一般取(1) 输出电压的脉动程度与平均值 Uo与放电时间常数 RLC有关。带近似取： Uo = 1. 0 U （半波） Uo = 1. 2 U ( 桥式、全波）U2 为了得到比较平直的输出电压下一页总目录章目录返回上一页有电容滤波无电容滤波0 Uoo IO 结论因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。 RLC 越大 O 越高， IO 越大整流二极管导通时间越短 iD 的峰值电流越大。 iD tuoU2 tOO 下一页总目录章目录返回上一页例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压 Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。 V 352522DRM UU A075020030212121 LOOD .RUII u RL uo+ + +C解： 25V1.230 21 O .UU 可选用二极管 2CP11IOM =100mA UDRM =50V 下一页总目录章目录返回上一页例：有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz，负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压 Uo=30V，选择整流二极管及滤波电容器。取 RLC = 5 T/2已知 RL = 50 S 05.025015 L CR u RL uo+ + +C解： 2. 选择滤波电容器 F250F102502000.05 050 6L R.C可选用 C=250F，耐压为 50V的极性电容器下一页总目录章目录返回上一页 L u RL uo+ + +C 下一页总目录章目录返回上一页滤波效果比LC滤波器更好，但二极管的冲击电流较大。比形 LC 滤波器的体积小、成本低。 L u RL uo+ + +C2+C1R u RL u+ + +C2+C1 下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页UO = UZ IR = IO + IZ U IUZRL(IO) IR 设 UI一定，负载 RL变化UO 基本不变 IR (IRR) 基本不变 UO (UZ ) IZ+UI RL+C IO UO+u IR RDZ Iz限流调压稳压电路下一页总目录章目录返回上一页UO = UZ IR = IO + IZ U IUZUI UZ UO 基本不变 IRR IZ IR +UI RL+C IO UO+u IR RDZ Iz 下一页总目录章目录返回上一页ZMOOIM min IIRUU (1) UZ = UO(2) IZM= (1.5 3) IoM(3) UI = (2 3) UO(4) RII UU ominZM OIM OMZ OImin II UU ZIIRUU OMOImin 下一页总目录章目录返回上一页由稳压管稳压电路和运算放大器可组成恒压源。UZRFR2R1 + + RL+UZRDZ +U UORFR2R1 + + +RLRDZ +UZ+U反相输入恒压源同相输入恒压源 ZFO 1 URRU ZFO )(1 1 URRU 改变 RF 即可调节恒压源的输出电压。下一页总目录章目录返回上一页Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样（反馈）电路和调整元件四部分组成。调整元件比较放大基准电压取样电路下一页总目录章目录返回上一页当由于电源电压或负载电阻的变化使输出电压 UO 升高时，有如下稳压过程： O21 21f URR RRUU ZUU )( fZuoB UUAU UO Uf UB UO IC UCE 由于引入的是串联电压负反馈，故称串联型稳压电路。UI T R2UZ RL UO+ R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 下一页总目录章目录返回上一页Z21 1BO )(1 URR RUU Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 下一页总目录章目录返回上一页单片集成稳压电源，具有体积小 ,可靠性高 ,使用灵活 ,价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端 ,故称之为三端集成稳压器。1. 分类两位数字为输出电压值三端稳压器输出固定电压输出正电压78XX 输出负电压79XX （ 1. 25 37 V 连续可调）下一页总目录章目录返回上一页W7800系列稳压器外形1输入端3 公共端2 输出端 W7900系列稳压器外形1 公共端3输入端2 输出端下一页总目录章目录返回上一页输出电流超过 1. 5 A（加散热器）不需要外接元件内部有过热保护内部有过流保护调整管设有安全工作区保护输出电压容差为 4% 5V、 6V、 9V、 12V 、 15V、 18V、 24V等。下一页总目录章目录返回上一页 ( 反映当负载电流和环境温度不变时，电网电压波动对稳压电路的影响。 0 0 o 100oo TIIU % UUUS ( 反映当输入电压和环境温度不变时，输出电流变化时输出电压保持稳定的能力，即稳压电路的带负载能力。 00oo I %100 I T UUUS 0.0050.02% 0.11.0% 下一页总目录章目录返回上一页 (3) 输出电压 UO (6) 最大输入电压 UiM (7) 最大功耗 PM OMOIMM )( IUUP (4) 最大输出电流 IOM (5) 最小输入、输出电压差 (Ui -UO ) min 下一页总目录章目录返回上一页输出为固定正电压时的接法如图所示。COW7805CiUi+_ +_UO1 23 0.11F 1F 下一页总目录章目录返回上一页23 220V 24V +C 24V +C W7815Ci +15V1 23Ci W79151 COCO 15V1F1F0.33F0.33F1000F1000F 下一页总目录章目录返回上一页 COW78XXCiUI+_ +_UO1 23 UXXUZ RDZ+_+_ IO= I2 + IC 当 IO较小时， UR较小， T截止， IC=0。C OW78XXCiUI+_ +_UO1 23RUR IC I2 IOT+ R 可由功率管 T的 UBE和稳压器的 IOM确定 , 即 R UBE /IOM 。下一页总目录章目录返回上一页)V1(251 12O RR.U 流过调整端电流 100 A，在要求不高的场合它在 R2上的压降可以忽略 COCW117CiUi+_ +_UO3 21 Adj R1R2 2401F0.1F

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