电子技术第6A章jian课件

第六章第六章 直流稳压电源直流稳压电源整流电路滤波电路稳压电路本章小结EXIT本章点睛信号信号产产生生电电路路基本放大或基本放大或集成放大集成放大电电路路功率放大功率放大电电路路负负载载电电源源电电路路EXIT电子电路要想正常工作，首先就要有与之相配的直流稳电子电路要想正常工作，首先就要有与之相配的直流稳压电源。大多数电子设备都由压电源。大多数电子设备都由 50Hz/220V50Hz/220V的交流电网供电，的交流电网供电，因此如何将交流电转换成稳定的直流电就是本章要讨论因此如何将交流电转换成稳定的直流电就是本章要讨论的内容。的内容。问题1：为什么要用直流稳压电源？问题2：“交流”与“直流”本质的区别是什么？如何才能实现将交流电变为直流电？问题3：直流稳压电源由哪些部分组成？问题4：直流稳压电源有哪几种类型？EXIT直流稳压电源的组成直流稳压电源的组成EXIT整流电路整流电路（Generating Current Circuit）滤波电路滤波电路(Filtering Circuit)稳压电路稳压电路(Regulated Circuit(Regulated Circuit)EXIT6.1 6.1 整流电路整流电路1直流稳压电源的基本电路及工作原理直流稳压电源的基本电路及工作原理2集成稳压器的特点、性能指标及其应用电路集成稳压器的特点、性能指标及其应用电路3介绍开关型稳压电源介绍开关型稳压电源4简介单相可控整流简介单相可控整流EXIT6.1.1 6.1.1 单相半波整流电路单相半波整流电路全波整流电路由变压器、整流二极管和负载三部分组成。单相半波整流电路（a）电路图（b）波形图EXIT什么是脉动系数？EXIT【例6.1.1】图6.1.2是电热用具(例如电热毯)的温度控制电路。整流二极管的作用是使保温时的耗电仅为升温时的一半。如果此电热用具在升温时耗电 100W,试计算对整流二极管的要求，并选择管子的型号。S1 220V VD1 S2 LED 6.8 RL 电热用具温度控制电路EXITEXITEXIT6.1.2单相全波整流电路全波整流电路由变压器、整流二极管和负载三部分组成。变压器次级具有中心抽头，次级两绕组电压u2大小相等，同名端如图；二极管正向导通反向截止，将交流电变成脉动的直流电，称整流二极管；负载RL将电能转换成其它能量。EXIT单相全波整流电路（a）电路图（b）波形图EXIT1）流过负载的电流平均值U0.9UO(AV)2IO?(AV)RRLL2）最大反向电压UU22 URM1?RM2?23）傅立叶级数可将输出电压UO2 2U2U4 2U4 2U24222U?cos2 t?cos4 t?cos6 tL L031535?4）脉动系数4 2U223?S?0.672 2U23?EXIT6.1.3单相桥式整流电路电路如图ac当u2正半周时，a正，b负RL电流流向 ce当u2负半周时，a负，b正beRL电流流向 ceEXIT单单相相桥桥式整流式整流电电路的工作原理路的工作原理T+Au2BD4D1u2正半周时电流通路+RLuoD2u1D3-单相桥式整流电路-EXIT单单相相桥桥式整流式整流电电路的工作原理路的工作原理-Tu1 1Au2BD4D1u2负半周时电流通路+RLD3u0D2+单相桥式整流电路_EXIT单单相相桥桥式整流式整流电电路路输输出波形及二极管上出波形及二极管上电压电压波形波形AD4u2Bu2+D3D1RLu20 时时D1,D3导通导通D2,D4截止截止电流通路电流通路:A?D1?RL?D3?Bu20 时时D2,D4导通导通D1,D3截止截止电流通路电流通路:B?D2?RL?D4?AuoD2_?t?tuoU0输出是脉动的直流电压输出是脉动的直流电压uu,D4D2uD3,uD1?tEXIT桥式整流电路的输出电压平均值U0.9UO(AV)?2输出电流平均值IO(AV)0.9U2?RL每个二极管正向平均电流值U12I?I?0.45D(AV)O(AV)2RL脉动系数S=0.67EXIT想一想，比较一下单相半波整流单相全波整流负载电压二极管最大整流电流IM二极管最高反向工作电压URMVL=0.45V2VL=0.9V2桥式整流VL=0.9V2IMILIM0.5ILIM0.5ILURM1.41U2URM2.82U2URM1.41U2EXIT小结1.单相桥式整流电路的组成、工作原理；2.电路主要参数的计算；EXIT6.2 6.2 滤波电路滤波电路滤波电路一般由电容、电感等储能元件，利用电容两端电压不能突变，电感中电流不能突变的功能进行设计EXIT6.2.1 6.2.1 电容滤波电路电容滤波电路1.电路和工作原理电路和工作原理半波整流电容滤波电路（a）电路图（b）波形图EXIT2.波形及输出电压波形及输出电压uO2U2RL=?当当 RL=?时：时：UUO?22当当 RL为有限值时：为有限值时：O?2?t 0.9U?U?2U2O2通常取通常取 UO=1.2U2RC 越大越大 UO越大越大TC?(3 5)为获得良好滤波效果，一般取：为获得良好滤波效果，一般取：RL2(T 为输入交流电压的周期为输入交流电压的周期)EXIT6.2.26.2.2其他形式滤波电路其他形式滤波电路1.电感滤波电路电感滤波电路U1L+u2?RL整流后的输出电压：整流后的输出电压：直流分量被电感直流分量被电感 L 短路短路交流分量主要降在交流分量主要降在 L 上上电感越大，滤波效果越好电感越大，滤波效果越好EXIT2.LC滤波电路滤波电路电感、电容电阻构成分压器桥式整流LC滤波电路EXIT3.?型滤波型滤波负载电流小时负载电流小时L+u2?C1C2RLC1、C2对交流容抗小对交流容抗小L 对交流感抗很大对交流感抗很大EXIT实例演示电源原理图电源版图EXIT6.3 6.3 稳压电路稳压电路稳压电路，稳压电路，就是指在负载不变而输入电压变化就是指在负载不变而输入电压变化时，输出电压不变时，输出电压不变；或者当输入电压不变而负或者当输入电压不变而负载改变时，输出电压也不变的电路载改变时，输出电压也不变的电路EXIT6.3.1线性稳压电路1.稳压二极管稳压电路当输入电压UI不变时，若RL减小，稳压过程如下：R RLUOI IOIRURUR IRIZUO图6.3.1 稳压管稳压电路当负载不变时，若输入电压UI增大，则UO应增大，整个稳压过程如下：UIUOUOIZIRUR EXIT输入电压最低、输出电流最大时，流经稳压管的电流最小，要使稳压管起到稳压作用，此最小电流必须大于稳压范围内的最小工作电流IZmin。U?UIm ino?I?IOmaxZminRU?UIminoR?IOmax?IZminEXIT输入电压最大，输出电流最小时，流经稳压管的电流最大，要使稳压管起到稳压作用，流经稳压管的电流必须小于稳压范围内的最大工作电流IZmax，即U?UIm axo?I?IOm inZm axR所以，调压电阻的范围UImax?UoR?IOmin?IZmaxU?UU?UImaxoImino?R?I?II?IOmin Z maxOmaxZ minEXITEXITEXITEXITEXIT2.串联型稳压电源EXIT+调调整管整管UI?比比较较放大放大电电路路基准基准电压电压取取样样电电路路串联型稳压电路组成方框图返回EXIT3.集成稳压器（1）集成三端稳压器（2）集成稳压器的应用EXIT三端稳压器的典型应用三端稳压器的扩流电路EXIT32可调稳压器LM317的典型应用EXIT【实例演示】图6.3.8给出由7812和7912所组成了双路输出12V稳压电路，版图如图6.3.9所示。EXIT6.3.2开关稳压电源1.开关稳压电源工作原理单端电感降压型开关稳压电路EXIT单端电感升压型开关稳压电路EXIT变换器型开关稳压电路方框图EXIT2.单片开关电源集成电路图6.3.13 TOP221芯片的典型应用及外形EXIT6.4 6.4 单相可控整流电路单相可控整流电路实现输出直流电压的可控调整通常需要可控整流电路。晶闸管就是实现可控整流电路的可控整流器件。EXIT6.4.1 6.4.1 晶闸管晶闸管1.结构结构阳极A，阴极K，门极G。内部结构AKKGAAGa)P1N1P2N2Kb)GJ1J2J3EXIT1.工作原理VV图6.4.3 晶闸管的等效电路模型EXIT6.4.2 6.4.2 单相可控整流电路单相可控整流电路1.单相半波可控整流电路版图(a)原理图（b）EXIT单相半波可控整流电路及波形图单相半波可控整流电路及波形图L(a)单相半波可控整流电路及波形图EXIT2.单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路及波形EXIT6.4.3 6.4.3 晶闸管的触发电路晶闸管的触发电路（1）触）触发电发电路路应应提供足提供足够够的触的触发发功率，功率，以保以保证证可靠触可靠触发发晶晶闸闸管。管。（2）触发性号必须与阳极电压同步，）触发性号必须与阳极电压同步，脉冲的移相范围必须满足要求。脉冲的移相范围必须满足要求。（3）触）触发发信号信号为为直流、交流或脉冲信号。直流、交流或脉冲信号。（4）触）触发发脉冲脉冲应应有一定的有一定的宽宽度，因度，因为为晶晶闸闸管触管触发发需要一定的需要一定的时间时间EXIT小小 结结1直流电源的任务是将交流电变换成稳定的直流电提供给负载，其组成一般有整流、滤波、稳压等几部分。2整流电路的任务是将交流电变换成单向脉动的直流电，变换的依据是晶体二极管的单向导电性。在各种整流电路中，桥式整流电路应用最为广泛。3滤波电路的作用是把整流后输出波形中的交流分量尽可能地滤除掉，并保留其直流成分。4在对直流电源质量要求较高的场合，需用稳压电路。5在大功率电源供应的场合，开关稳压电源以效率高的优点成为首选，同时其应用不断在向小功率应用方面延伸。6晶闸管是一种半控型开关器件，利用晶闸管组成的可控整流电路，具有输出电流大、反向耐压高、输出电压可调等优点EXIT点睛点睛实实例例下面我们通过一个麦克风放大电路实例看看我们所学习的知识在现实生活中的应用。EXIT