第7章直流穩(wěn)壓電源7.1直流穩(wěn)壓電源的基本組成7.2整流電路7.3濾波電路7.4串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電源變壓器:整流電路:將交流電網(wǎng)電壓v1變?yōu)榈慕涣麟妷簐2將交流電壓v2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓v37.1直流穩(wěn)壓電源的基本組成濾波電路:穩(wěn)壓電路:將脈動(dòng)直流電壓v3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簐47.2整流電路1.單相半波整流電路7.2.1單相整流電路的工作原理輸出信號(hào)?優(yōu)點(diǎn)：使用元件少。缺點(diǎn)：輸出波形脈動(dòng)大；直流成分??；變壓器利用率低。工作效率為50%。2.單相全波整流電路3.單相橋式整流電路單相橋式整流電路輸出波形7.2.2整流電路的主要參數(shù)(1)輸出電壓平均值:1.單相半波整流電路(2)輸出電流平均值：(4)二極管上的平均電流：(3)二極管上承受的最高反向電壓:(5)脈動(dòng)系數(shù)S：輸出電壓的基波峰值VL1m與平均電壓VL之比。V0基波的最大值：2.單相全波整流電路(1)輸出電壓平均值:(2)輸出電流平均值：(3)二極管上的平均電流：(4)二極管承受的最高反向電壓:(5)脈動(dòng)系數(shù)S：半波全波橋式VLILIDID=ILID=1/2ILID=1/2ILVRM

S1.570.670.677.2.3倍壓整流電路的工作原理倍壓整流電路應(yīng)用于需要高電壓、小電流的電源的電子設(shè)備系統(tǒng)中。由于所采用的變壓器次級(jí)電壓很高，就必然導(dǎo)致次級(jí)圈數(shù)增加，體積增大。基本原理是利用二極管的整流和導(dǎo)引作用，將電壓分別存在每個(gè)電容器上，然后把它們按極性相加的原則串接起來，從而實(shí)現(xiàn)較高電壓的直流輸出。1.二倍壓整流電路負(fù)載上的電壓在理想情況下是變壓器副邊電壓的二倍2.多倍壓整流電路適用于要求輸出電壓較高、負(fù)載電流較小的場合。把負(fù)載接在相應(yīng)電容組的兩端，即可獲得所需的多倍壓直流輸出。v2、C1、D1構(gòu)成回路，C1充電到：v2的第一個(gè)正半周：v2、C2、D2、C1構(gòu)成回路，C2充電到：v2的第一個(gè)負(fù)半周：v2、C1、C3、D3、C2構(gòu)成回路，C1補(bǔ)充電荷，C3充電到：v2的第二個(gè)正半周：v2、C2、C4、D4、C3、C1構(gòu)成回路，

C2補(bǔ)充電荷，C4充電到：v2的第二個(gè)負(fù)半周：電感電容濾波電路電感濾波阻容濾波電容濾波7.3濾波電路單向橋式整流電容濾波濾波原理RL接入(且RLC較大）時(shí)

(忽略整流電路內(nèi)阻)XL=0相當(dāng)于短路,電壓大部分降在RL上單向橋式整流電感濾波濾波原理對(duì)直流分量:f

越高，XL越大,電壓大部分降在XL上。

在輸出端得到比較平滑的直流電壓。對(duì)諧波分量:忽略電感線圈的直流電阻時(shí)，輸出平均電壓:VL(AV)≈0.9V2名

稱VL(空載)VL(帶載)二極管反向最大電壓每管平均電流半波整流245.0V22VIL全波整流電容濾波22V1.2V2*222V0.5IL橋式整流電容濾波22V1.2V2*22V0.5IL橋式整流電感濾波0.9V222V0.5IL0.9V2245.0V使用條件：為基波周期輸出電流較小，輸出電壓不可調(diào)。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路7.4串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路串聯(lián)型穩(wěn)壓電路以穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路為基礎(chǔ)，利用晶體管的電流放大作用，增大負(fù)載電流；引入電壓負(fù)反饋使輸出電壓穩(wěn)定；可通過改變反饋網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)使輸出電壓可調(diào)。7.4.1穩(wěn)壓電路的質(zhì)量指標(biāo)表示輸出電壓變化量的三個(gè)系數(shù):輸入調(diào)整因數(shù)、穩(wěn)壓電路的動(dòng)態(tài)電阻、溫度系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)：以輸出電壓的相對(duì)變化量與輸入電壓的相對(duì)變化量之比來描述輸出電壓的穩(wěn)定程度.

1.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的原理框圖串聯(lián)穩(wěn)壓電源的工作原理當(dāng)VI↑→R受控制↑→

VR↑→抵消VI增加對(duì)輸出電壓的影響當(dāng)IL↑→R受控制↓→VR↓→抵消因IL增加使VI減小對(duì)輸出電壓減小的影響。電路一電路中，用三極管替代R，控制基極電位→控制三極管的管壓降VCE。電路二要想輸出電壓穩(wěn)定，必須按電壓負(fù)反饋電路的模式來構(gòu)成串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。①輸入電壓變化，負(fù)載電流保持不變VI↑→VO↑→VO的反饋信號(hào)Vf與基準(zhǔn)源電壓VREF比較→得誤差信號(hào)ΔV，ΔV經(jīng)放大后→用VO1控制調(diào)整管的管壓降VCE增加→抵消輸入電壓增加的影響。

VI↑→VL↑→Vf↑→VO1↓→VCE↑→VL↓②負(fù)載電流變化，輸入電壓保持不變IL↓→

→VI↓→VL↓→Vf與基準(zhǔn)源電壓VREF比較→使VO1↓→調(diào)整管的管壓降VCE下降↓→

抵消因IL增加使輸入電壓減小的影響。IL↑→VI↓→VL↓→Vf↓→VO1↑→VCE↓→VL↑③輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的計(jì)算調(diào)節(jié)R2顯然可以改變輸出電壓。Vf

≈VREF能隙基準(zhǔn)電壓源電路T1、T2和R3構(gòu)成微電流源電路1)基準(zhǔn)電壓:穩(wěn)定性較高的直流電壓

若基準(zhǔn)電壓值改變了，即使VI和RL均不變，也會(huì)引起穩(wěn)壓電路直流輸出電壓的變化，破壞輸出電壓的穩(wěn)定性輸出電流若忽略T3管基極電流,則輸出基準(zhǔn)電壓：發(fā)射結(jié)熱電壓，具有正溫度系數(shù)具有負(fù)溫度系數(shù)選擇合適的，可使的溫系數(shù)為零。2)反饋網(wǎng)絡(luò)——取樣網(wǎng)絡(luò)或凈輸入信號(hào)穩(wěn)壓電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋的條件下，|1＋AVBV|＞＞1時(shí)，改變反饋系數(shù)BV，即可在一定的范圍內(nèi)改變輸出電壓設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路的基本關(guān)系式將反饋網(wǎng)絡(luò)得到的反饋電壓VF與基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較，并將二4)調(diào)整環(huán)節(jié):是穩(wěn)壓電路的核心環(huán)節(jié),穩(wěn)定電路的輸出電壓和最大電流主要取決于調(diào)整環(huán)節(jié)。

3)比較放大器:直流放大器者的差值進(jìn)行放大,控制調(diào)整管，使輸出電壓保持穩(wěn)定。2.串聯(lián)型穩(wěn)壓電源舉例輸出電壓取樣電路R1、R2比較放大管T2:

基極電壓與基準(zhǔn)電壓VZ比較，誤差信號(hào)經(jīng)比較放大器放大后，加到調(diào)整管T1的基極，改變T1的基極電流IB1，控制T1的管壓降，以保持VO的穩(wěn)定減流型保護(hù):正常工作時(shí)不起作用。當(dāng)輸出過載時(shí)，檢測電阻R4兩端的壓降增大，保護(hù)管T3導(dǎo)通，限制了調(diào)整管的基極電流，使輸出電流減小，保護(hù)調(diào)整管的安全7.4.3串聯(lián)型集成穩(wěn)壓器的工作原理

將串聯(lián)穩(wěn)壓電源和保護(hù)電路集成在一起就是集成穩(wěn)壓器。三端集成穩(wěn)壓器:輸入端、輸出端、公共端外形及引腳功能1—

輸入端3—公共端2

—輸出端78xx1—公共端3—輸入端2—輸出端79xx塑料封裝TO--220要特別注意，不同型號(hào)，不同封裝的集成穩(wěn)壓器，它們?nèi)齻€(gè)電極的位置是不同的，要查手冊確定。1.CW7800三端穩(wěn)壓器(1)三端式集成穩(wěn)壓器的內(nèi)部電路三端固定集成穩(wěn)壓器應(yīng)用電路(2)集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路保護(hù)二極管D的作用:若輸出電壓較高時(shí)，保護(hù)集成穩(wěn)壓器內(nèi)部的調(diào)整管。同時(shí)輸出正、負(fù)電壓的電路擴(kuò)大輸出電流的電路VD

的作用：補(bǔ)償三極管的發(fā)射結(jié)電壓，使電路輸出電壓等于三端集成穩(wěn)壓器的輸出電壓負(fù)載電流的最大值