第6章-直流稳压电源课件

6.1.2 单相半波整流电路单相半波整流电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理6.1.2 单相半波整流电路单相半波整流电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理6.1.2 单相半波整流电路单相半波整流电路2.主要参数的计算主要参数的计算（1）输出电压平均值Uo（2）直流电流IO及通过二极管的平均电流ID(3）二极管承受的最高反向电压URM 6.1.2 单相半波整流电路单相半波整流电路2.主要参数的计算主要参数的计算（1）输出电）输出电6.1.3 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路 1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理 为了克服半波整流电路的缺点，实际应用中常采用全波整流电路，最常用的形式是桥式整流电路。它由四个二极管接成电桥形式，如图6.1.4（a）所示，图（b）是简化电路。6.1.3 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路 1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理 6.1.3 单相桥式全单相桥式全 波整流电路波整流电路 6.1.3 单相桥式全单相桥式全 波整流电路波整流电路（1）输出电压平均值Uo （6.1.4）（2）直流电流Io （6.1.5）（3）二极管的平均电流ID 因为每两个二极管串联轮换导通半个周期，因此，每个二极管中流过的平均电流只有负载电流的一半，即 （6.1.6）2.主要参数的计算主要参数的计算6.1.3 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路（1）输出电压平均值）输出电压平均值Uo 2.主要参数的计算主要参数的计算（4）二极管承受的最高反向电压URM （6.1.7）在选购整流二极管时，为了使用安全需留有一定的裕量，一般应使二极管的额定电流IDM2ID，二极管的最大反向电压URWM2URM。6.1.3 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路 2.主要参数的计算（主要参数的计算（4）二极管承受的最高反向电压）二极管承受的最高反向电压URM 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理 6.2 滤波电路滤波电路 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路1.电路组成及工作原理电路组成及工作原理 6.2 滤滤2.主要参数的计算主要参数的计算 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路（1）滤波电容容量的确定 实际工作中，为了获得较平滑的输出电压，通常根据下式确定滤波电容的容量式中，T为交流电的周期。（2）输出电压平均值Uo当满足式 时，输出电压的平均值为2.主要参数的计算主要参数的计算 6.2.1 电容滤波电路（电容滤波电路（1）滤波电容容）滤波电容容6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路（4）二极管的平均电流ID（3）二极管承受的最高反向电压URM 对于桥式整流、电容滤波电路，2，和没有滤波电容时一样。对于单相半波整流、电容滤波电路，当负载开路时，（最高）。桥式整流、电容滤波电路中流过二极管的平均电流是负载电流的一半，即 因为放电时间常数越大，二极管的导通时间就越短，冲击电流就越大。所以选择二极管时应选择最大整流电流IF较大的管子，一般取IF 2ID。6.2.1 电容滤波电路（电容滤波电路（4）二极管的平均电流）二极管的平均电流ID（3）二极）二极 【例6.2.1】已知单相桥式整流电容滤波电路，负载为电阻性。现采用220V、50Hz交流供电。要求输出直流电压Uo30V，负载电流IO150mA。试求电源变压器副边电压u2的有效值，选择整流二极管及滤波电容器。6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路解：（1）变压器二次侧电压的有效值（2）选择整流二极管 【例【例6.2.1】已知单相桥式整流电容滤波电路，】已知单相桥式整流电容滤波电路，6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 因此根据ID和URM，可选用4只2CZ52B整流二极管，其最大整流电流为100mA，最大反向工作电压为50V。（3）选择滤波电容由已知，Uo30V，IO150mA，可求得负载电阻 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 因此根据因此根据ID和和URM所以 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 若考虑电网电压波动10%，则电容器承受的最高电压为故选用电容器标称值为250F/50 V的电解电容器。电容滤波电路一般用于要求输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场合。如果在大电流负载情况，也就是负载电阻RL很小的情况下，可采用电感滤波电路。所以所以 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路 若考虑电网电压波动若考虑电网电压波动16.2.2 电感滤波电感滤波电感滤波主要是利用电感中电流不能突变的特性，使负载电压波形平滑的，故电感应与负载串联。因为通过负载的电流平滑了，输出电压的波形也就平稳了。图6.2.2所示为单相桥全波整流、电感滤波电路。6.2.2 电感滤波电感滤波主要是利用电感中电流不能突变的电感滤波电感滤波主要是利用电感中电流不能突变的6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路1.电路组成及稳压原理电路组成及稳压原理 硅稳压管组成的并联型稳压电路如图6.3.1所示，经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的输入电压Ui，限流电阻R和稳压管DZ组成稳压电路，因为稳压管与负载并联故名并联型稳压电路。6.3 直流稳压电路直流稳压电路 6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路1.电路组成及稳压原理电路组成及稳压原理 RLIOIRURUo IzIRURUo6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路稳压原理稳压原理（1）设RL不变 UiUOIZIRUR Uo（2）设电网电压不变 反之亦然 反之亦然 在实际使用中，上述两个过程是同时存在的，而两种调整也同样存在。负载两端的电压经过稳压管的自动调节（与限流电阻R配合）都能基本上维持稳定。RLIOIRURUo6.3.1 并联型稳压并联型稳压6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路2.稳压电路参数确定路参数确定（1）确定稳压管参数，一般取（2）确定限流电阻R 设稳压管允许的最大工作电流为IZmax，最小工作电流为IZmin；电网电压最高时的整流输出电压为Uimax，最低时为Uimin；负载电流的最小值为IOmin，最大值为IOmax；则要使稳压管能正常工作，必须满足下列关系：6.3.1 并联型稳压电路并联型稳压电路2.稳压电路参数确定稳压电路参数确定（1）确定稳）确定稳1.电路路组成及成及稳压原理原理6.3.2 串串联型直流型直流稳压电路路 串联型直流稳压电路如图6.3.2所示，其中，Ui是经整流滤波后的不稳定输入电压，Uo为可调节大小的稳定输出电压。硅稳压管组成的并联型稳压电源只适用于输出电压不需调节，负载电流小，要求不甚高的场合。为了加大输出电流，使输出电压可以调节，常采用串联型直流稳压电路。1.电路组成及稳压原理电路组成及稳压原理6.3.2 串联型直流稳压电路串联型直流稳压电路 6.3.2 串串联型直流型直流稳压电路路 由图6.3.2可见 假如由于某种原因（如电网电压波动或负载电流变化等）使输出电压Uo增大 电路包括四个组成部分：采样电路；基准电压源；放大电路；调整管6.3.2 串联型直流稳压电路串联型直流稳压电路 由图由图6.3.2可见可见 6.3.2 串串联型直流型直流稳压电路路 2.输出电压的调节范围输出电压的调节范围 该电路通过调节电位器R2的滑动触点位置，便可在一定范围内调节输出电压UO大小。在图6.3.2中，因为U=UF，U=UZ，又因为“虚短”，即U=U，所以有解得 当R2的滑动触点调至最上端时,UO达到最小值，此时 当R2的滑动触点调至最下端时,UO达到最大值，此时 6.3.2 串联型直流稳压电路串联型直流稳压电路 2.输出电压的调节范围输出电压的调节范围 【例6.3.1】电路如图6.3.2。设稳压管工作电压UZ=6V，采样电路中R1=R2=R3，估算稳压电路输出电压UO的调节范围。6.3.2 串串联型直流型直流稳压电路路 所以该电路的输出电压能在9V18V之间调节。【例【例6.3.1】电路如图】电路如图6.3.2。设稳压管工作电压。设稳压管工作电压UZ=66.3.3 三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 1.三端固定式集成稳压器三端固定式集成稳压器（1）型号及封装形式 常用的三端固定集成稳压器有W7800系列（输出固定正电压）和W7900（输出固定负电压）系列，其外型如图6.3.3所示。型号中78表示输出为正电压值，79表示输出为负电压值，00表示输出电压的稳定值，输出电压等级主要有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V。6.3.3 三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用 1.三端固定式集成稳压三端固定式集成稳压6.3.3 三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 6.3.3 三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用（2）三端固定式集成稳压器典型应用6.3.3 三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 基本应用电路 三端固定式集成稳压器最基本的应用电路如图6.3.4所示。整流滤波后得到的直流电压Ui接在输入端和公共端之间，在输出端即可得到稳定的输出电压UO。为使三端稳压器能正常工作，Ui与UO之差应大于23V，且Ui35V。（2）三端固定式集成稳压器典型应用）三端固定式集成稳压器典型应用6.3.3 三端集成稳压三端集成稳压6.3.3三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 提高输出电压的电路 图6.3.5所示电路能够使输出电压高于固定输出电压。图中U为W78稳压器的固定输出电压，显然输出电压 Uo=U+UZ 6.3.3三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用 提高输出电压的电路提高输出电压的电路 6.3.3三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 能同时输出正、负电压的电路 6.3.3三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用 能同时输出正、负电压的能同时输出正、负电压的 扩大输出电流的电路6.3.3三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 扩大输出电流的电路扩大输出电流的电路6.3.3三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用 6.3.3三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 2.三端可调集成稳压器三端可调集成稳压器（1）型号组成及封装形式 常用的三端可调集成稳压器W317和W337，外形如图6.3.7所示。型号中第一位数字为3时，表示为民品（1为军品，2为工业、半军品），第二位和第三位数字17表示输出为正电压值，37表示输出为负电压值。6.3.3三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用 2.三端可调集成稳压器（三端可调集成稳压器（6.3.3三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 6.3.3三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用 6.3.3三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用（2）基本应用电路 三端可调集成稳压器的基本应用电路如图6.3.9所示，输出电压近似由下式决定 6.3.3三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用（2）基本应用电路）基本应用电路 6.3.3 三端集成三端集成稳压器及其器及其应用用 【例6.3.2】由W317组成的可调稳压电路如图6.3.8所示。已知R1=240。为了获得1.25V37V的输出电压，试求RP的最大阻值。解：Rp的大小可根据 和输出电压的调节范围来确定 当滑动端位于最下方时，RP=0，Uo=1.25V；当滑动端位于最上方时，RP最大，Uo=37V，则有 解得 RP6.86K6.3.3 三端集成稳压器及其应用三端集成稳压器及其应用 【例【例66.3.4 稳压电源的源的质量指量指标1.电压调整率整率SV2.电流流调整率整率SI3.输出出电阻阻RO4.温度系数温度系数ST6.3.4 稳压电源的质量指标稳压电源的质量指标1.电压调整率电压调整率SV2.电流调电流调