直流穩(wěn)壓電源§7—2濾波電路本章小結(jié)§7—1整流電路§7—3分立元件組成的直流穩(wěn)壓電源§7—5開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源§7—4

集成穩(wěn)壓器直流穩(wěn)壓電源就是將交流電變換處理后得到穩(wěn)定的直流電壓的電路。直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源實物a)充電器b)實驗室用直流穩(wěn)壓電源c)計算機中的一體化電源d)直流穩(wěn)壓電源電路板將電網(wǎng)提供的220、50Hz

交流電變換處理后得到穩(wěn)定的直流電，通常需要經(jīng)過四個環(huán)節(jié)，如圖所示。直流穩(wěn)壓電源

1.變壓——由降壓變壓器將220V交流電壓變成整流電路所需要的低電壓。2.整流——將交流電變換成脈動直流電。3.濾波——減小交流分量，使脈動的直流電變得平滑。4.穩(wěn)壓——利用電路的自動調(diào)節(jié)功能，使輸出電壓基本保持穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)框圖及輸出波形a)電路框圖b)輸出波形§7—1整流電路1.了解整流電路的工作原理，能識讀整流電路圖。2.能正確搭接整流電路，并用示波器觀測整流波形。3.能按電路要求合理選用整流元件。學(xué)習(xí)目標(biāo)直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源常見的整流電路有半波整流電路和全波整流電路。一、單相橋式整流電路直流穩(wěn)壓電源單相橋式整流電路的三種常見畫法a)電路畫法一b)電路畫法二c)簡化畫法

1.工作過程當(dāng)u2為正半周時，設(shè)A端為正，B端為負(fù)，則二極管VD1、VD3導(dǎo)通，VD2、VD4截止。RL上電流方向由上向下，電壓極性為上正下負(fù)。直流穩(wěn)壓電源單相橋式整流電流通路u2正半周情況單相橋式整流電流通路u2負(fù)半周情況直流穩(wěn)壓電源當(dāng)u2為負(fù)半周時，設(shè)B端為正，A端為負(fù)，二極管VD2、VD4導(dǎo)通，VD1、VD3截止。RL上電流方向和電壓極性與u2正半周時相同。直流穩(wěn)壓電源單相橋式整流電路波形圖

2.負(fù)載上的直流電壓UL

UL＝0.45U2+0.45U2，即UL＝0.9U2。

3.整流二極管的選用(１)二極管最大正向電流IF直流穩(wěn)壓電源

(２)二極管最高反向工作電壓URM整流二極管的選擇可以IF和URM為依據(jù)，通過查閱器件手冊來選擇，但要留有一定的余量，以使二極管能長期安全工作。

【例7-1】有一直流負(fù)載需要直流電壓UL=60V，直流電流為IL=4Ａ，若采用橋式整流電路，求電源變壓器二次側(cè)電壓U2，并選擇合適的整流二極管。解：(１)因為橋式整流電路中，UL=0.9U2，所以，電源變壓器二次側(cè)電壓有效值為直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源

(２)流過每只二極管的平均電流為

二、橋式整流輸出正負(fù)電壓的電路直流穩(wěn)壓電源橋式整流輸出正負(fù)電壓的電路三、三相橋式整流電路直流穩(wěn)壓電源三相橋式整流電路直流穩(wěn)壓電源三相橋式整流電路工作波形a)二次側(cè)電壓波形b)理論波形c)實測波形直流穩(wěn)壓電源在t1~t2時間內(nèi)，共陰極組中，U相電位最高，VD1優(yōu)先導(dǎo)通；共陽極組中，V相電位最低，VD5優(yōu)先導(dǎo)通；其余二極管截止。電流通路為U→VD1→RL→VD5→V。這時，uo=uUV。

在t2~t3時間內(nèi)，U相電位最高，VD1繼續(xù)導(dǎo)通，而W相電位變?yōu)樽畹停虼薞D1與VD6串聯(lián)導(dǎo)通，其余二極管截止。電流通路為U→VD1→RL→VD6→W。這時，uo=uUW。直流穩(wěn)壓電源在t3~t4時間內(nèi)，V相電位最高，W相電位變?yōu)樽畹?，共陰極組的二極管中由VD1導(dǎo)通換為VD2導(dǎo)通。因此VD2與VD6串聯(lián)導(dǎo)通。電流通路為V→VD2→RL→VD6→W。這時，uo=uVW。輸出直流電壓平均值為四、倍壓整流電路直流穩(wěn)壓電源

二倍壓整流電路直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源多倍壓整流電路直流穩(wěn)壓電源五、硅整流堆

1.硅整流堆的結(jié)構(gòu)和外形硅整流堆外形a)單相整流橋b)貼片式單相整流橋c)三相整流橋直流穩(wěn)壓電源

2.整流橋的檢測單相整流橋a)外形b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)§7—2濾波電路1.了解濾波電路的作用，能識讀濾波電路圖。2.了解濾波電路的工作原理，理解濾波元件參數(shù)對濾波效果的影響。3.了解各類濾波電路的特點和應(yīng)用場合。學(xué)習(xí)目標(biāo)直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源把脈動直流電中的交流成分濾除掉，使其成為平滑的直流電，這一過程稱為濾波，最常用的濾波元件是電容器和電感器。直流穩(wěn)壓電源一、電容濾波電路

1.電路組成其結(jié)構(gòu)是在整流電路的負(fù)載兩端并聯(lián)一較大容量的電容，如圖a所示。利用電容兩端電壓不能突變的特性，在電容充、放電過程中使輸出電壓趨于平滑，如圖b所示。直流穩(wěn)壓電源橋式整流電容濾波電路a)電路圖b)有無濾波輸出電壓波形比較直流穩(wěn)壓電源

2.工作過程當(dāng)接通電源后，在u2正半周，二極管VD1、VD3導(dǎo)通，電容C迅速充電(同時也向負(fù)載供電)，電容C兩端電壓隨u2同步上升，并達到u2的峰值(如圖中Oa段)。

u2由峰值開始下降到u2<uC時，VD1、VD3截止(VD2、VD4仍截止)，電容C通過RL放電，uL下降(如圖中ab段)當(dāng)下一個半周到來，而且達到u2>uC時，VD2、VD4導(dǎo)通，電容又重復(fù)上述充放電過程。直流穩(wěn)壓電源電容濾波原理圖直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源RLC變化對電容濾波的影響直流穩(wěn)壓電源

(２)當(dāng)濾波電容較大時，在接通電源的瞬間會有很大的充電電流，稱之為浪涌電流。(３)電容濾波適用于負(fù)載電流較小且變化不大的場合。直流穩(wěn)壓電源電容濾波整流電路中負(fù)載電壓的估算直流穩(wěn)壓電源注意單相半波整流電容濾波電路負(fù)載直流電壓并非單相橋式整流電容濾波電路負(fù)載直流電壓的一半。直流穩(wěn)壓電源當(dāng)負(fù)載兩端電壓平均值在12~36V之間時，根據(jù)負(fù)載電流大小，選取濾波電容容量的參考值見表。選取的濾波電容參考值直流穩(wěn)壓電源

【例7-2】采用單相橋式整流電容濾波電路，要求輸出直流電源電壓為24V，負(fù)載電流為50mA。試選用合適的整流二極管和濾波電容。解：

(１)整流二極管的選擇電源變壓器二次側(cè)電壓有效值為直流穩(wěn)壓電源流過每只二極管的平均電流為每只二極管承受的最高反向工作電壓為

直流穩(wěn)壓電源二、電感濾波電路

1.工作過程橋式整流電感濾波電路如圖所示，濾波電感與負(fù)載串聯(lián)。橋式整流電感濾波電路a)原理圖b)波形圖對此直流穩(wěn)壓電源

電感中的電流不能突變，當(dāng)負(fù)載電流iC發(fā)生變化時，電感線圈兩端要產(chǎn)生自感電動勢來阻礙電流的變化。當(dāng)io增大時，自感電動勢的阻礙作用使io只能緩慢上升；當(dāng)io減小時，自感電動勢的阻礙作用又使io只能緩慢下降。所以，io的脈動程度大為減弱，使輸出電壓的波形變得比較平滑。直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源三、復(fù)式濾波電路

直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源

§7—3分立元件組成的

直流穩(wěn)壓電源

1.理解穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源的組成和工作原理。2.了解帶放大環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓電源的組成和工作原理。3.能安裝和測試帶放大環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓電源。學(xué)習(xí)目標(biāo)直流穩(wěn)壓電源由于穩(wěn)壓二極管與負(fù)載是并聯(lián)的，因此也稱并聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電路的輸入電壓Ui來自整流濾波電路的輸出電壓。一、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源

1.電路組成直流穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電源原理圖2.穩(wěn)壓過程直流穩(wěn)壓電源電阻R起著限流和調(diào)壓的雙重作用。二、帶放大環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源1.電路組成電路由基準(zhǔn)電路、取樣電路、比較放大電路和調(diào)整管四部分組成。三極管VT1(調(diào)整管)接成射極輸出形式，因為它與負(fù)載相串聯(lián)，所以又稱串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源。直流穩(wěn)壓電源2.穩(wěn)壓原理帶放大環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓電源a)原理圖直流穩(wěn)壓電源帶放大環(huán)節(jié)的直流穩(wěn)壓電源b)方框圖直流穩(wěn)壓電源反之，則有如下穩(wěn)壓過程。直流穩(wěn)壓電源3.輸出電壓的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)RP可以調(diào)節(jié)輸出電壓Uo的大小，使其在一定的范圍內(nèi)變化?！?—4集成穩(wěn)壓器1.能識讀集成穩(wěn)壓器電路圖。2.了解集成穩(wěn)壓器典型應(yīng)用電路中元器件的主要作用。3.能安裝和調(diào)試由集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的直流穩(wěn)壓電路。學(xué)習(xí)目標(biāo)直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源集成穩(wěn)壓器有多種類型，按穩(wěn)壓原理不同，可分為串聯(lián)調(diào)整式、并聯(lián)調(diào)整式和開關(guān)調(diào)整式；按輸出電壓是否可調(diào)，可分為固定式和可調(diào)式；按封裝形式不同，可分為金屬封裝和塑料封裝。按引出端數(shù)目不同，可分為三端集成穩(wěn)壓器和多端集成穩(wěn)壓器。直流穩(wěn)壓電源集成穩(wěn)壓器外形a)金屬封裝b)塑料封裝一、三端固定式集成穩(wěn)壓器直流穩(wěn)壓電源

1.型號和引腳排列

CW78××系列是正電壓輸出，CW79××系列是負(fù)電壓輸出。型號意義如下:直流穩(wěn)壓電源三端固定式集成穩(wěn)壓器有輸入端(IN)、輸出端(OUT)和公共端(GND)三個引出端，引腳排列規(guī)則如圖所示。三端集成穩(wěn)壓器引腳排列示例a)TO-220塑料封裝集成穩(wěn)壓器b)TO-3金屬封裝集成穩(wěn)壓器直流穩(wěn)壓電源

2.典型應(yīng)用電路3.集成穩(wěn)壓器的功能擴展(１)擴大輸入電壓三端固定式集成穩(wěn)壓器典型應(yīng)用電路a)正電壓輸出b)負(fù)電壓輸出直流穩(wěn)壓電源

(２)提高輸出電壓提高輸出電壓的電路擴大輸入電壓的電路直流穩(wěn)壓電源(３)擴大負(fù)載電流

(４)輸出正、負(fù)電壓的電路擴大輸出電流的電路a)外接大功率三極管b)集成穩(wěn)壓器并聯(lián)直流穩(wěn)壓電源輸出正、負(fù)電壓的電路二、三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器直流穩(wěn)壓電源

1.型號和引腳排列三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器不僅輸出電壓可調(diào)，且穩(wěn)壓性能優(yōu)于固定式。型號含義如下:直流穩(wěn)壓電源三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器有三個引出端，分別為輸入端、輸出端和調(diào)整端。CW317和CW337引腳排列直流穩(wěn)壓電源

2.典型應(yīng)用電路三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路直流穩(wěn)壓電源調(diào)整RP的電阻值，輸出電壓可在1.25~37V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。最大輸出電流IL為1.5A。輸出電壓為直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源正、負(fù)電壓輸出的三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器§7—5開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源1.了解開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源的特點。2.了解開關(guān)型集成穩(wěn)壓器的功能。3.能用開關(guān)型集成穩(wěn)壓器構(gòu)成開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源。學(xué)習(xí)目標(biāo)直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源在開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源中，調(diào)整管工作于開關(guān)狀態(tài)，所以稱為開關(guān)調(diào)整管。一、串聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電源

1.串聯(lián)開關(guān)控制平均輸出電壓調(diào)整管VT與負(fù)載RL串聯(lián)，加到調(diào)整管基極的矩形脈沖用來控制調(diào)整管的導(dǎo)通或截止。調(diào)整管飽和時，相當(dāng)于開關(guān)接通，調(diào)整管截止時，相當(dāng)于開關(guān)斷開。直流穩(wěn)壓電源開關(guān)調(diào)整管的作用a)開關(guān)調(diào)整管與負(fù)載串聯(lián)b)開關(guān)控制輸出電壓原理直流穩(wěn)壓電源

直流穩(wěn)壓電源

2.加接濾波器使輸出電壓平滑串聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電路示意圖a)簡化原理電路b)調(diào)整管飽和導(dǎo)通時的等效電路c)調(diào)整管截止時的等效電路直流穩(wěn)壓電源當(dāng)加到調(diào)整管VT基極的脈沖為高電平時，VT飽和導(dǎo)通，電容C充電，二極管VD截止，等效電路如圖b所示。

當(dāng)加到調(diào)整管VT基極的脈沖為低電平時，VT截止，電感L產(chǎn)生自感電動勢，二極管VD導(dǎo)通(電容C同時放電)，負(fù)載RL中繼續(xù)保持原方向電流，所以二極管VD通常稱為續(xù)流二極管。等效電路如圖c所示。直流穩(wěn)壓電源

3.串聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)由取樣電路獲得的取樣電壓與基準(zhǔn)電壓在比較放大電路中進行比較，其差值形成開關(guān)控制信號，再控制開關(guān)電路，從而使輸出電壓Uo得到穩(wěn)定。直流穩(wěn)壓電源串聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電源的基本結(jié)構(gòu)二、并聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電源當(dāng)加到調(diào)整管VT基極的脈沖為高電平時，VT飽和導(dǎo)通，集電極電位近似為零，電感L儲能，續(xù)流二極管VD截止，電容C對負(fù)載RL放電，等效電路如圖b所示。

當(dāng)加到調(diào)整管VT基極的脈沖為低電平時，VT截止，電感L產(chǎn)生自感電動勢，與輸入電壓Ui相加后通過二極管VD對電容C充電，等效電路如圖c所示。直流穩(wěn)壓電源并聯(lián)開關(guān)型穩(wěn)壓電路示意圖a)簡化原理電路b)調(diào)整管飽和導(dǎo)通時的等效電路c)調(diào)整管截止時的等效電路三、開關(guān)電源集成芯片直流穩(wěn)壓電源

1.外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)TOP

Switch開關(guān)電源集成芯片a)外形圖b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖直流穩(wěn)壓電源

2.典型應(yīng)用電路用TOP

Switch構(gòu)成的開關(guān)電源電路本章小結(jié)直流穩(wěn)壓電源

1.直流穩(wěn)壓電源由變壓電路、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220V交流電壓變?yōu)檎麟娐沸枰慕涣麟妷?，整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓，濾波電路可減小脈動使直流電壓平滑，穩(wěn)壓電路的作用是在電