1、第十章 直流電源10.1 直流電源的組成直流電源的組成10.2 單相整流電路單相整流電路10.4 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路10.5 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路10.6 開關型穩(wěn)壓電路開關型穩(wěn)壓電路10.3 濾波電路濾波電路10.110.1 直流電源的組成直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用直流電源的組成及各部分的作用改變電壓值改變電壓值通常為降壓通常為降壓交流變脈交流變脈動的直流動的直流減小脈動減小脈動1) 負載變化輸出電壓負載變化輸出電壓基本不變；基本不變；2) 電網(wǎng)電壓變化輸出電網(wǎng)電壓變化輸出電壓基本不變。電壓基本不變。 直流電源是能量轉(zhuǎn)換電路，將直流電源是能量轉(zhuǎn)

2、換電路，將220V（或或380V）50Hz的的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。交流電轉(zhuǎn)換為直流電。半波整流半波整流全波整流全波整流 在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網(wǎng)電在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網(wǎng)電壓波動壓波動10，且負載有一定的變化范圍。，且負載有一定的變化范圍。10.210.2 單相整流電路一、一、對整流電路要研究的問題對整流電路要研究的問題二、單相半波整流電路二、單相半波整流電路三、單相橋式整流電路三、單相橋式整流電路一、對整流電路要研究的問題1. 電路的工作原理：即二極管工作狀態(tài)、電路波形的分析：即二極管工作狀態(tài)、電路波形的分析2. 輸出電壓和輸出電流平均值：即輸出脈

3、動直流電壓和：即輸出脈動直流電壓和電流平均值的求解方法電流平均值的求解方法3. 整流二極管的選擇：即二極管承受的最大整流平均電流：即二極管承受的最大整流平均電流和最高反向工作電壓的分析和最高反向工作電壓的分析為分析問題簡單起見，設二極管為理想二極管，變壓器內(nèi)阻為為分析問題簡單起見，設二極管為理想二極管，變壓器內(nèi)阻為0。整流二極管的伏安特性：整流二極管的伏安特性：實際特性實際特性理想化特性理想化特性 理想二極管的正向?qū)ɡ硐攵O管的正向?qū)妷簽殡妷簽?，即正向電阻為，即正向電阻為0；反向電流為；反向電流為0，即反，即反向電阻為無窮大。向電阻為無窮大。二、單相半波整流電路1. 工作原理u2的正半

4、周，的正半周，D導通，導通， ADRLB，uO= u2 。 2uu2的負半周，的負半周，D截止，承受反向電壓，為截止，承受反向電壓，為u2； uO=0。2u2. 2. UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知變壓器副邊電壓有效值為已知變壓器副邊電壓有效值為U2) (d sin2212 0 O(AV)ttUUL2LO(AV)L(AV)45. 0RURUIL2L(AV)D(AV)45. 0RUII2maxR2UU2RL2F21 . 1 45. 01 . 1 UURUI22O(AV)45. 02UUU 考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應滿，二極管的極限參數(shù)應滿足

5、：足： （3）二極管的選擇）二極管的選擇三、單相橋式整流電路u2的正半周的正半周 AD1RLD3B，uO= u2u2的負半周的負半周 B D2RLD4 A，uO= -u2四只管子如何接？四只管子如何接？ 集成的橋式整流電集成的橋式整流電路稱為整流堆。路稱為整流堆。1. 工作原理uOu2OO若接反了呢？若接反了呢？2. 輸出電壓和電流平均值的估算) (d sin21 0 2O(AV)ttUUL2LO(AV)L(AV)9 . 0RURUI22O(AV)9 . 022UUU3. 二極管的選擇2maxR2UUL2L(AV)D(AV)45. 02RUII2RL2F21 . 1 45. 01 . 1 UU

6、RUI 考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為考慮到電網(wǎng)電壓波動范圍為10，二極管的極限參數(shù)應滿，二極管的極限參數(shù)應滿足：足： 與半波整與半波整流電路對流電路對二極管的二極管的要求相同要求相同一、電容濾波電路1. 工作原理非常小。，對電容充電，時，有一對二極管導通當充電 2Cuu。放電，電容通過時，所有二極管均截止當放電CRRuuCLL2 充電充電放電速度與正弦放電速度與正弦波下降速度相似波下降速度相似按指數(shù)規(guī)律下降按指數(shù)規(guī)律下降濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。濾波后，輸出電壓平均值增大，脈動變小。 C 越大，越大， RL越大，越大，越大，越大，放電越慢，曲線越平滑，脈動放電越慢，曲線越平滑，脈動越小

7、。越小?？紤]整流電路的內(nèi)阻考慮整流電路的內(nèi)阻10.3 濾波電路2. 二極管的導通角導通角導通角的峰值脈動放電DO(AV)LiURC 無濾波電容時無濾波電容時。 有濾波電容時有濾波電容時 ，且二，且二極管平均電流增大，故其峰極管平均電流增大，故其峰值很大！值很大！小到一定程度，難于選擇二極管！小到一定程度，難于選擇二極管！。時，當2O(AV)L2 . 12)53(UUTCR。的耐壓值應大于221 . 1UC 簡單易行，簡單易行，UO（AV）高，高，C 足夠大時足夠大時交流分量較??；交流分量較??；不適于大電流負載。不適于大電流負載。3. 電容的選擇及UO（AV）的估算4. 優(yōu)缺點整流橋的整流橋的簡

8、化畫法簡化畫法穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路開關型開關型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路線性線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路( (小功率設備小功率設備) )以下主要討以下主要討論線性穩(wěn)壓論線性穩(wěn)壓電路。電路。電路最簡單，電路最簡單，但是帶負載能但是帶負載能力差，一般只力差，一般只提供基準電壓，提供基準電壓，不作為電源使不作為電源使用。用。效率較高，效率較高，目前用的也目前用的也比較多，但比較多，但因?qū)W時有限，因?qū)W時有限，這里不做介這里不做介紹。紹。10.2 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路(自學)10.3 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路一、一、基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路二、二、具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)

9、型穩(wěn)壓電路三、集成穩(wěn)壓器（三端穩(wěn)壓器）三、集成穩(wěn)壓器（三端穩(wěn)壓器）為了使穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路輸出大電流，需要加晶體管放大。為了使穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路輸出大電流，需要加晶體管放大。穩(wěn)壓原理：電路引入穩(wěn)壓原理：電路引入，穩(wěn)定輸出電壓。，穩(wěn)定輸出電壓。OL)1 (IIBEZOUUU一、基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路CEIOUUU 不管什么原因引起不管什么原因引起UO變化，都將變化，都將通過通過UCE的調(diào)節(jié)使的調(diào)節(jié)使UO穩(wěn)定，故稱晶體穩(wěn)定，故稱晶體管為調(diào)整管。管為調(diào)整管。 若要提高電路的穩(wěn)壓性能，若要提高電路的穩(wěn)壓性能，則應加深電路的負反饋，即提則應加深電路的負反饋，即提高放大電路的放大倍數(shù)。高放大電路的放大倍數(shù)。1. 穩(wěn)壓

10、原理：若由于某種原因使：若由于某種原因使UO增大增大2. 輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍Z3321OZ32321URRRRUURRRRR同相比例同相比例運算電路運算電路則則 UO UN UB UO二、具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路3. 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的基本組成及其作用調(diào)整管調(diào)整管取樣電阻取樣電阻：是電路的核：是電路的核心，心，UCE隨隨UI和負載和負載產(chǎn)生變化以穩(wěn)定產(chǎn)生變化以穩(wěn)定UO。比較放大比較放大基準電壓基準電壓：是：是UO的的參考電壓。參考電壓。： 對對UO 的取樣，與基準電壓共同決定的取樣，與基準電壓共同決定UO 。：將：將UO 的取樣電壓與基準電壓比較后放大，決定的取樣電壓與基準電壓比較后放大，決

11、定電路的穩(wěn)壓性能。電路的穩(wěn)壓性能。4. 串聯(lián)型穩(wěn)壓電源中調(diào)整管的選擇IEmaxIR1ILmax ILmax ICMUCEmaxUImax UOmin U(BR)CEO PTmax IEmax UCEmax PCM根據(jù)極限參數(shù)根據(jù)極限參數(shù)ICM、 U(BR)CEO、PCM 選擇調(diào)整管！選擇調(diào)整管！應考慮電網(wǎng)電壓的波動和負載電流的變化！應考慮電網(wǎng)電壓的波動和負載電流的變化！三、集成穩(wěn)壓器（三端穩(wěn)壓器）輸出電壓：輸出電壓：5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V輸出電流：輸出電流：1.5A（W7800）、）、0.5A （W78M00）、）、0.1A（W78L00）1. W7800系列（1）簡

12、介）簡介（2）基本應用消除高頻噪聲消除高頻噪聲使使Co不通過不通過穩(wěn)壓器放電穩(wěn)壓器放電抵銷長線電感效應，抵銷長線電感效應，消除自激振蕩消除自激振蕩 將輸入端接整流濾波電路的輸出，將輸出端接負將輸入端接整流濾波電路的輸出，將輸出端接負載電阻，構(gòu)成串類型穩(wěn)壓電路。載電阻，構(gòu)成串類型穩(wěn)壓電路。（3） 輸出電流擴展電路 為使負載電流大于三端穩(wěn)壓器的輸出電流，可采為使負載電流大于三端穩(wěn)壓器的輸出電流，可采用射極輸出器進行電流放大。用射極輸出器進行電流放大。)(1 (ROLIII很小很小BEDOOUUUU三端穩(wěn)壓器的輸出電壓三端穩(wěn)壓器的輸出電壓若若UBE= UD，則，則OOUU二極管的作用：消除二極管的作用：消除UBE對對UO的影響。的影響。（4）輸出電壓擴展電路2WO12O)1 (