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1、1直流稳压电源第九章第九章2第九章第九章 直流稳压电源直流稳压电源9.1 直流稳压电源的组成直流稳压电源的组成9.2 单向整流滤波电路单向整流滤波电路9.3 串联型线性集成稳压电源串联型线性集成稳压电源9.4 开关型稳压电源开关型稳压电源3电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流变为合适的交流 电压电压u2。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压u3转变为平滑的直流转变为平滑的直流电压电压u4。稳压电路稳压电路

2、:清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持保持输出电压输出电压u0的稳定。的稳定。整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uo4整流电路的任务整流电路的任务是把交流电压转变为直流是把交流电压转变为直流脉动的电压。常见的小功率整流电路，有单脉动的电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。其中桥相半波、全波、桥式和倍压整流等。其中桥式整流电路最常用。式整流电路最常用。为分析简单起见，我们把二极管当作理想为分析简单起见，我们把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零（元件处理，即二极管的正向导通电阻为零（

3、短路），反向电阻为无穷大（开路）。短路），反向电阻为无穷大（开路）。5u20时，二极管时，二极管导通。导通。二极管导通二极管导通i0u1u2aTbDRLu0忽略二极管正忽略二极管正向压降：向压降：u0=u2一、一、单相半波整流电路单相半波整流电路tsinU2u226u2ID13四、电容滤波电路四、电容滤波电路滤波原理滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路利用储能元件利用储能元件电容电容两端的电压两端的电压(或通过或通过电感电感中的电中的电流流)不能突变的特性不能突

4、变的特性,将将电容电容与负载与负载RL并联并联(或将或将电电感感与负载与负载RL串联串联)，滤掉整流电路输出电压中的交，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。形的目的。14桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。路如图所示。1、电容滤波电路组成和原理、电容滤波电路组成和原理15u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL未接入时未接入时u2tu0t整流电路为整流电路为电容充电

5、电容充电充电结束充电结束没有电容时的没有电容时的输出波形输出波形16u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCRL接入（且接入（且RLC较大）时较大）时u2tu0t电容通过电容通过RL放电，在放电，在整流电路电压小于电整流电路电压小于电容电压时，二极管截容电压时，二极管截止，整流电路不为电止，整流电路不为电容充电，容充电，u0会逐渐下会逐渐下降。降。17u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SCu2tu0t只有整流电路输只有整流电路输出电压大于出电压大于u0的的时间区间，才有时间区间，才有充电电流。因此充电电流。因此整流电路的输出整流电路的输出电流是脉冲波。电流是脉冲波。整流电路的整流电路

6、的输出电流输出电流RL接入（且接入（且RLC较大）时较大）时18一般取一般取2T5)(3CRLd (T:电源电压的周期电源电压的周期)近似估算近似估算:U0=1.2U2。(2)流过二极管瞬时电流很大流过二极管瞬时电流很大RLC越大越大U0越高越高,负载电流的平均值越大负载电流的平均值越大整流整流管导电时间越短管导电时间越短iD的峰值电流越大的峰值电流越大2、电容滤波电路的特点、电容滤波电路的特点(1)输出电压输出电压U0与时间常数与时间常数RLC有关有关RLC愈大愈大电容器放电愈慢电容器放电愈慢U0(平均值平均值)愈大，愈大，(3)变压器副边电流变压器副边电流I2：I2=（1.5 2）Io一般

7、选管时，取一般选管时，取ID=（11.5)Io，URM=U2219输出波形随负载电阻输出波形随负载电阻RL或或C的变化而改变的变化而改变,U0随之随之改变。改变。如如:RL愈小愈小(I0越大越大),U0下降多下降多电容滤波电路适用于输出电压较高电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电负载电流较小且负载变动不大的场合。流较小且负载变动不大的场合。3、输出特性、输出特性(外特性外特性):):uO01.4U20.9U2IO结论结论20稳压管稳压管稳压电路稳压电路开关型开关型稳压电路稳压电路线性线性稳压电路稳压电路常用稳压电路常用稳压电路(小功率设备小功率设备)以下主要讨以下主要讨论线性稳压论线性稳压电

8、路。电路。电路最简单，电路最简单，但是带负载能但是带负载能力差，一般只力差，一般只提供基准电压，提供基准电压，不作为电源使不作为电源使用。用。效率较高，效率较高，目前用的也目前用的也比较多，但比较多，但因学时有限，因学时有限，这里不做介这里不做介绍。绍。+R-IR+-RLIOVOVIIZDZ21一、串联线性稳压电路工作原理一、串联线性稳压电路工作原理串联式稳压电路由基准电压、比较放大、串联式稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件四部分组成。取样电路和调整元件四部分组成。T+_UI+_+_UO比较放大比较放大基基 准准取取 样样URFUO+_C2RL调整元件调整元件22T+_UI+_+

9、_UO比较放大比较放大基基 准准取取 样样URFUO+_C2RL调整元件调整元件 因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度串联电压负反馈，故称之为：串联电压负反馈，故称之为：串联反馈式稳压串联反馈式稳压电路。电路。23O212fURRRUU fZuoBUUAU UOUf UB IC UCE UO 稳压原理：稳压原理：输出电压：输出电压：UOUITR1R2UfUZRL Av+-+-+-+-UB+UCE R3Z21O)URR(1U24二、集成三端稳压器二、集成三端稳压器随着半导体工艺的发展随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用现在已生产并广泛应用的单片集

10、成稳压电源，具有体积小的单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高可靠性高,使用使用灵活灵活,价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端有输入，输出和公共引出端,故称之为三端集成稳故称之为三端集成稳压器。压器。本节主要介绍常用的本节主要介绍常用的W7800系列系列三端集成稳压三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。该组件的外形如下图，电路内部附有短路和过该组件的外形如下图，电路内部附有短路和过热保护环节。热保护环节。251端端:输入端输入端2端端:输出端输出端3端端:公共端公共端W7800系列稳压

11、器外形系列稳压器外形1231端端:公共端公共端2端端:输入端输入端3端端:输出端输出端W7900系列稳压器外形系列稳压器外形12326分类分类:正稳压W78XX负稳压W79XX固定式可调式三端集成稳压器型号后型号后XX两位数字两位数字代表输出电压值代表输出电压值W78系列系列(输出正电压输出正电压)W79系列系列(输出负电压输出负电压)输出电压额定电压值有输出电压额定电压值有:5V、9V、12V、18V、24V等等。27 1、输出为固定电压的电路、输出为固定电压的电路W7800系列稳压器系列稳压器 基本接线图基本接线图输出为固定正压时的接法如图所示输出为固定正压时的接法如图所示。COW7800

12、CIUI+_+_UO1230.11 F1F28正负电压同时输出电路正负电压同时输出电路2、输出正负电压的电路、输出正负电压的电路W78XXCIUI+_UO123+_CIW79XX13COCO2UO29COW78XXCIUI+_+_UO123UXXUZRDZUXX:为为W78XX固定输出电压固定输出电压UO=UXX+UZ3、提高输出电压的电路、提高输出电压的电路304、输出电压可调式电路输出电压可调式电路用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是用三端稳压器也可以实现输出电压可调，下图是用用W7805组成的组成的730V可调式稳压电源可调式稳压电源。W7805123R1CICOUI76234UOR2F0070.33 33V10K0.1)RR(1UU12XXO稳压器输出用下式表示稳压器输出用下式表示。(UXX=5V)31第九章结 束