电子技术基础10直流稳压电源课件.ppt

1、2022-11-10电子技术基础康华光10直流稳压电源电子技术基础康华光电子技术基础康华光10直流稳压电源直流稳压电源电子技术基础康华光10直流稳压电源引言引言直流稳压电源的作用：直流稳压电源的作用：将交流电网电压转换为稳定的、大小合将交流电网电压转换为稳定的、大小合适的直流电压，为放大电路提供直流工作电源。适的直流电压，为放大电路提供直流工作电源。组成组成各部分功能各部分功能变压器：变压器：整流：整流：滤波：滤波：稳压：稳压：降压降压滤除脉动滤除脉动交流变脉动直流交流变脉动直流进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带负载能力进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带负载能力交流电源交流电源负载负载电源

2、变压器电源变压器整流电路整流电路滤波电路滤波电路稳压电路稳压电路v4voviv3v2电子技术基础康华光10直流稳压电源10.1 小功率整流滤波电路小功率整流滤波电路10.1.1 单相桥式整流电路单相桥式整流电路10.1.2 滤波滤波电路电路电子技术基础康华光10直流稳压电源半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。利用二极管的单向导电性利用二极管的单向导电性10.1.1 单相桥式整流电路单相桥式整流电路电子技术基础康华光10直流稳压电源2.工作原理工作原理1

3、.电路结构电路结构D1、D3导通，导通，D2、D4截止截止，(1)的的3.工作波形工作波形vD2vD4vLvD t t v电子技术基础康华光10直流稳压电源2.工作原理工作原理1.电路结构电路结构D1、D3导通，导通，D2、D4截止截止，(1)的的(2)的的D2、D4导通，导通，D1、D3截止截止，-3.工作波形工作波形vD2vD4vLvD t tvD1vD3 v电子技术基础康华光10直流稳压电源vD2vD4vLvD t tvD1vD3 v电子技术基础康华光10直流稳压电源1)负载直流电压负载直流电压 VL和直流电流和直流电流 IL4.参数计算参数计算vD2vD4vLvD t tvD1vD3

4、v2)纹波系数纹波系数电子技术基础康华光10直流稳压电源3)二极管平均电流二极管平均电流ID 4)二极管最大反向电压二极管最大反向电压VRM4.参数计算参数计算vD2vD4vLvD t tvD1vD3 v整流元件的选择：整流元件的选择：电子技术基础康华光10直流稳压电源单相桥式整流电路，已知交流电网电压为单相桥式整流电路，已知交流电网电压为220 V，负，负载电阻载电阻 RL=50，负载电压，负载电压VL=100V，试求变压器的变比，试求变压器的变比，并选择整流二极管。并选择整流二极管。变压器副边电压变压器副边电压 选用的二极管应满足最大整流电流选用的二极管应满足最大整流电流IF 1A，反向工

5、作，反向工作峰值电压峰值电压172V。解：解：变比变比平均整流电流平均整流电流最大反向电压最大反向电压电子技术基础康华光10直流稳压电源试分析图示桥式整流电路中的二极管试分析图示桥式整流电路中的二极管D2 或或D4 断开时负断开时负载电压的波形；载电压的波形；如果如果D2 或或D4 接反，后果如何？接反，后果如何？当当D2或或D4断开后断开后vL v2 2 34tt234oov2正半周时，正半周时，D1、D3导通，导通，D4截止，截止，负载电压负载电压vL=v2；v2负半周时，负载中无电流通过，负载电压负半周时，负载中无电流通过，负载电压vL=0。单相半波整流电路单相半波整流电路电子技术基础康

6、华光10直流稳压电源 正半周时，二极管正半周时，二极管D1、D2导通，电流经导通，电流经D1、D2而造成而造成电源短路，电流很大，因此变压器及电源短路，电流很大，因此变压器及D1、D2将被烧坏。将被烧坏。如果如果D2或或D4接反接反电子技术基础康华光10直流稳压电源几种滤波电路几种滤波电路10.1.2 滤波滤波电路电路（a）电容滤波电路）电容滤波电路（b）电感电容滤波电路（倒）电感电容滤波电路（倒L型）型）（c）型滤波电路型滤波电路 利用储能元件电容两端的电压利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流或通过电感中的电流)不不能突变的特性能突变的特性,滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留滤

7、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形的目的。其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。电子技术基础康华光10直流稳压电源t O1.电容滤波电路电容滤波电路 1)空载时空载时通过通过D1、D3向电容充电向电容充电 的的的的通过通过D2、D4向电容充电向电容充电C充电时间常数为：充电时间常数为：vC2 V2 电子技术基础康华光10直流稳压电源 2)负载时负载时电容通过负载电容通过负载RL 放电，放电，vC按指数规律下降，按指数规律下降，vL=vCvCv2时，时，vCv2时，时，给负载供电，且向电容充电给负载供电，且向电容充电C放电时间常数为：放电时间常数为：二极管截止

8、二极管截止的的D1、D3导通导通给负载供电，且向电容充电给负载供电，且向电容充电的的D2、D4导通导通t O2 V2 vC、vL电子技术基础康华光10直流稳压电源电容滤波的特点：电容滤波的特点：A.输出电压的脉动程度、输出电压的脉动程度、以及以及负载直流平均电压负载直流平均电压VL与放电时间常数与放电时间常数RLC有关。有关。vLt O RLC 越大越大 电容器放电越慢电容器放电越慢波形越平滑，输出电压的平均值波形越平滑，输出电压的平均值VL越大，越大，纹波越小。纹波越小。为了得到比较平直的输出电压，一般取：为了得到比较平直的输出电压，一般取：滤波电容的选择：滤波电容的选择：电子技术基础康华光

9、10直流稳压电源B.电路的外特性电路的外特性当当 d （3 5）时，时，VL=(1.1 1.2)V2直流电压直流电压 VL 随负载电流增加而减少随负载电流增加而减少 电容滤波电路使用于负载电流变化不大，负载整流电容滤波电路使用于负载电流变化不大，负载整流电压较高的场合。电压较高的场合。空载输出直流电压：空载输出直流电压：滤波电容的额定工作电压：滤波电容的额定工作电压：电子技术基础康华光10直流稳压电源C.二极管的导电角二极管的导电角 2ID 150mA VRM 35V 电子技术基础康华光10直流稳压电源取取 RLC=5 T/2已知已知 RL=200 2.选择滤波电容器选择滤波电容器可选用可选用

10、C=250 F，耐压为，耐压为50V的电解电容的电解电容电子技术基础康华光10直流稳压电源对对直流分量直流分量:XL=0，L相当于相当于短路，大部分整流短路，大部分整流电压降在电压降在 RL 上。上。对对交流分量交流分量:f 越高，越高，XL 越大，越大，电压大部分降在电压大部分降在 L 上。上。L u2RLuo+u1+当流过电感的电流发生变化时，当流过电感的电流发生变化时，线圈中产生自感电势阻碍电流的变线圈中产生自感电势阻碍电流的变化化,使负载电流和电压的脉动减小。使负载电流和电压的脉动减小。因此，因此，在负载上得到比较平滑的直流电压。在负载上得到比较平滑的直流电压。2.电感滤波电路电感滤波

11、电路电子技术基础康华光10直流稳压电源（2）导通角）导通角=，因而避，因而避免了过大的冲击电流。免了过大的冲击电流。（3）缺点：电感体积大，）缺点：电感体积大，成本高，输出电压没有电容成本高，输出电压没有电容滤波高。滤波高。IL0.9V2特点：特点：（1）电感滤波电路的外特性）电感滤波电路的外特性是很平坦的，是很平坦的，VL随随IL增大而略增大而略有下降。有下降。电感滤波电路适用于负载所需电感滤波电路适用于负载所需的直流电压不高，输出电流较的直流电压不高，输出电流较大及负载变化较大的场合。大及负载变化较大的场合。电子技术基础康华光10直流稳压电源 uO RLiOC2 C1 3.复式滤波电路复式

12、滤波电路 C2 C1(1)LC 形滤波电路形滤波电路 (2)RC 形滤波电路形滤波电路 uO RLiORL 滤波效果比滤波效果比LC滤波器滤波器更好，但二极管的冲击更好，但二极管的冲击电流较大。电流较大。比比 LC-形形滤波器的体滤波器的体积小、成本低。适用于负积小、成本低。适用于负载电流较小的场合。载电流较小的场合。电子技术基础康华光10直流稳压电源10.2 串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路10.2.1 稳压电源质量指标稳压电源质量指标10.2.2 工作原理工作原理10.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器10.2.4 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用电子技术基础康华光10直流稳

13、压电源 引起输出电压变化的原因是引起输出电压变化的原因是负载电流的变化负载电流的变化、输入电输入电压的变化压的变化和和温度的变化温度的变化。稳压电源方框图稳压电源方框图即输出电压即输出电压10.2.1 稳压电源质量指标稳压电源质量指标输出电压变化量输出电压变化量电子技术基础康华光10直流稳压电源输出电压变化量输出电压变化量输入调整因数输入调整因数电压调整率电压调整率稳压系数稳压系数电子技术基础康华光10直流稳压电源输出电阻输出电阻电流调整率电流调整率输出电压变化量输出电压变化量电子技术基础康华光10直流稳压电源输出电压变化量输出电压变化量温度系数温度系数纹波抑制比纹波抑制比电子技术基础康华光1

14、0直流稳压电源1.电路结构电路结构10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理串联反馈式稳压电路的工作原理调整调整单元单元比较放大比较放大单元单元基准基准单元单元取样取样单元单元电子技术基础康华光10直流稳压电源2.工作原理工作原理输入电压波动输入电压波动负载电流变化负载电流变化输输出出电电压压变变化化(+)(+)(+)(+)电子技术基础康华光10直流稳压电源 1)基准单元基准单元 2)采样单元采样单元3)调整单元调整单元 射极输出器射极输出器 4)比较放大单元比较放大单元电压串联负反馈电压串联负反馈 电子技术基础康华光10直流稳压电源单片集成稳压电源，具有体积小单片集成稳压电源，具有体积小,可

15、靠性高可靠性高,使用灵活使用灵活,价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出价格低廉等优点。最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端和公共引出端,故称之为三端集成稳压器。故称之为三端集成稳压器。分类分类两位数字为输出电压值两位数字为输出电压值三三端端稳稳压压器器输出固定电压输出固定电压输出正电压输出正电压78LXX 输出负电压输出负电压79LXX 10.2.3 三端集成稳压器三端集成稳压器正电压正电压 LM317、负电压、负电压 LM337电子技术基础康华光10直流稳压电源1.固定式三端集成稳压器固定式三端集成稳压器（正电压（正电压 78L 、负电压、负电压 79 L ）恒流源恒

16、流源基准电压电路基准电压电路调整电路调整电路比较放大比较放大减流保护减流保护过热保护过热保护启动电路启动电路取取样样电电路路电子技术基础康华光10直流稳压电源固定式三端集成稳压器外形图固定式三端集成稳压器外形图 78LXX系列稳压器外形系列稳压器外形1输入端输入端2 公共端公共端3 输出端输出端78xx79LXX系列稳压器外形系列稳压器外形1 公共端公共端2 输入端输入端3 输出端输出端79xx电子技术基础康华光10直流稳压电源输出为固定正电压时的接法如图所示。输出为固定正电压时的接法如图所示。1)输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路固定式三端集成稳压器的应用固定式三端集成稳压器的应用CO

17、78L05CiVI+_+_VO132 0.33 F1 F电子技术基础康华光10直流稳压电源v2v1 C1300FV1=220VV2=8VVC1=1.2 V2=9.6VVo=5V+_Co78L05+_vo1321FRLCI0.33 F实际应用接线图实际应用接线图电子技术基础康华光10直流稳压电源 2)同时输出正、负电压的电路同时输出正、负电压的电路32220V 24V+C 24V+C78L15Ci+15V132Ci79L151COCO 15V1 F1 F0.33 F0.33 F1000 F1000 F电子技术基础康华光10直流稳压电源 类型：类型：LM117、LM217、LM317(正电压正电压)LM137、LM237、LM337(负电压负电压)军品级军品级工业级工业级民品级民品级2.可调式三端集成稳压器可调式三端集成稳压器（正电压（正电压LM317、负电压、负电压LM337）电子技术基础康华光10直流稳压电源输出电压输出电压可调式三端集成稳压器结构图可调式三端集成稳压器结构图电子技术基础康华光10直流稳压电源可调式三端集成稳压器的应用可调式三端集成稳压器的应用2022-11-10电子技术基础康华光10直流稳压电源