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1、电路与电子模拟技术现在学习的是第1页，共29页11.1 单相整流电路单相整流电路 1 单相半波整流电路单相半波整流电路 忽略二极管的正向压降 半波整流电压的平均值 负载电流的平均值 等于二极管电流的平均值ID 二极管所承受的最高反向电压 ID和URM决定了整流二极管的选择范围 一般要有1.52倍的裕量 脉动电压的直流分量脉动电压的直流分量 U：变压器副边电压的有效值现在学习的是第2页，共29页2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路 u2的正半周的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止,忽略二极管的正向压降，uO=u20 u2的负半周的负半周，D2、D4导通，D1、D3截止，uO=-u2 仍大于零
2、仍大于零 比半波整流电路增加了一倍 负载电流的平均值 每个二极管只导电半周二极管所承受的最高反向电压仍为 现在学习的是第3页，共29页+-+集成硅整流桥：现在学习的是第4页，共29页11.2 滤波电路滤波电路 将脉动直流电变成较为平滑的直流电，这个过程称为滤波 滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路 1 电容滤波电路电容滤波电路 不接电容时的uouC随u2的增大上升至最大值(oa段)u2 下降，uC通过RL放电，随u2下降|u2|uC后(b点)，uC又随u2的增大上升至最大值(bc段)当u2 uC后，二极管截止，uC通过RL放电，时间常数=RLC(ab段)接入电容后的uouo的脉动比整流后没有电
3、容滤的脉动比整流后没有电容滤波时的电压脉动要小得多，平波时的电压脉动要小得多，平均值也提高了均值也提高了 现在学习的是第5页，共29页越大,uO的下降部分就越平缓 确定滤波电容 的计算公式RL=，即=时，负载开路，电容无放电回路 UO=1.4U2 C=0，即=0时，电路不接电容，输出电压为桥式整流后的电压，UO=0.9U2 0.9U2UO1.4U2 UO=1.2U2 放电时间常数越大，二极管导通的时间就越短，冲击电流就越大 二极管导电角(导通时间)现在学习的是第6页，共29页电容滤波电路的优点优点是结构简单，输出电压较高，纹波较小缺点缺点有二条：1.RL变化时，电容放电的时间常数也变化，输出电
4、压随之变化;2.由于电容C的限制，为取得较平滑的输出电压，RL应取较大的值，从而负载电流较小结论结论：电容滤波电路适用于负载电流较小，负载变化不大的场合现在学习的是第7页，共29页2 电感滤波电路电感滤波电路 从信号角度分析，桥式整流电路的输出电压和电流都是正弦半波，可将它们按付里叶级数分解为直流分量和交流分量的叠加 RL越小，RL上的交流分量就越小，滤波效果就越好 电感滤波电路适用于负载电阻较小，负载电流较大的场合电感滤波电路适用于负载电阻较小，负载电流较大的场合 对直流分量对直流分量:XL=0，电感相当于短路，电压全部降在电感相当于短路，电压全部降在RL上上对谐波分量对谐波分量:f 越高，
5、越高，XL 越大越大,电压大部分降在电压大部分降在XL上。上。现在学习的是第8页，共29页3.3.其它滤波电路其它滤波电路 为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。为进一步改善滤波特性，可将上述滤波电路组合起来使用。LC 滤波电路滤波电路+uo+-LCu-i+u+u-iC-oRC12RC 型滤波电路型滤波电路现在学习的是第9页，共29页稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管稳压管是一种用特殊工艺制造的面接触型硅二极管 6.3.1 稳压管的伏安特性稳压管的伏安特性 6.3.2 稳压管的主要参数稳压管的主要参数 稳压管工作在稳压管工作在反向击穿区反向击穿区，UZ称为稳压值称为稳压
6、值 1稳压值稳压值UZ 稳压管在正常工作时管子两端的电压稳压管在正常工作时管子两端的电压 2稳定电流稳定电流IZ 能使稳压管正常工作的最小电流。能使稳压管正常工作的最小电流。I额定输出电压+最小输入输出压差现在学习的是第18页，共29页1端端:输入端输入端2端端:公共端公共端3端端:输出端输出端W7800系列稳压器外形及典型接线图系列稳压器外形及典型接线图123+_W7805UI+_Uo132CI0.11 FCo1F+10V+5V注意：注意：输入与输出端输入与输出端 之间的电压不之间的电压不 得低于得低于2.5V！基本应用基本应用接法接法现在学习的是第19页，共29页1端端:公共端公共端2端端
7、:输入端输入端3端端:输出端输出端W7900系列稳压器外形及典型接线图系列稳压器外形及典型接线图123+W7905UI+Uo231CI0.11 FCo1F-10V-5V现在学习的是第20页，共29页扩展输出电压：扩展输出电压：UO=U23+UZ方法一：方法一：+_W78XXUI+_Uo132+-UZ现在学习的是第21页，共29页扩展输出电压：扩展输出电压：方法二：方法二：运放运放“虚短虚短”U2=U-=U+现在学习的是第22页，共29页扩大输出电流的电路扩大输出电流的电路 现在学习的是第23页，共29页CW317应用电路应用电路 基准电压U21=1.25V，调整端电流Iadj很小 现在学习的是
8、第24页，共29页11.5 开关型稳压电路开关型稳压电路由分立元件组成的串联型直流稳压电路以及集成稳压器，其调整管工作在线性放大区，故也称为线性稳压电源。线性稳压电源的优点是：结构简单，线性稳压电源的优点是：结构简单，调整方便，输出电压脉动小。缺点是效率低，一般只有调整方便，输出电压脉动小。缺点是效率低，一般只有30%50%，而且常需加装体积较大的散热片。造成效率低的原因在于调整管工作在线性放大区，调整管上始终存在一定的电流与电压，不断地消耗能量。如果我们通过控制脉冲信号让调整管工作在饱和区和截止区，适当调节矩形脉冲的占空比，即调节调整管开(饱和导通)和关(截止)的时间，那么利用储能元件，也能
9、使电路的输出电压稳定在一定的范围内，这种电路就称为开关型稳压电路。由于调整管饱和导通时的管压降UCES和截止时的穿透电流ICEO都很小，调整管的管耗很小，因此电源效率可提高到80%90%。由于调整管功耗低，散热片可随之减小，而且许多开关型稳压电路还可省去50HZ工频变压器。另外，开关频率通常为几十千赫，所以滤波电感和电容的容量可大大减小，与同样功率的线性稳压电源相比，体积和重量都要小很多。现在学习的是第25页，共29页降压型开关稳压电路的工作原理 当控制脉冲为高电平（Ton期间）时，调整管T饱和导通，其发射极电压uE等于UI-UCES，此时二极管D截止，电感电流iL随时间线性增大，它一方面向负
10、载供电，一方面对电容C充电，此时电感L处于储能状态。现在学习的是第26页，共29页当控制脉冲为低电平（Toff期间）时，调整管T截止。由于电感电流不能突变，故在L两端产生一个极性为左负右正的感应电动势，使二极管D导通，此时调整管的发射极电压uE等于-UD（UD为二极管的正向压降），电感L将原先储存的能量通过二极管D向负载释放，使得负载中继续有电流流过（续流二极管由此得名），同时仍给电容充电，iL开始下降，当电流下降到输出电压小于电容电压时，电容开始给负载放电，使负载电压维持在一定的数值之上。由于开关频率很高，电感L和电容C不断地储存能量和释放能量，在负载上就得到比较平滑的直流电压 现在学习的是第27页，共29页忽略电感L上直流压降的情况下，输出电压平均值为 开关型稳压电源与线性稳压电源一样，输出电压Uo会随UI和RL变化而变化，因此，为了达到稳压的目的，电路中还应有负反馈控制电路，根据输出电压Uo的变化自动调整占空比，使Uo稳定。开关型稳压电源具有效率高、体积小、重量轻的突出优点，缺点是输出电压中纹波和噪声成分较大，调整管控制电路比较复杂，在精度要求较高的场合，仍采用串联型稳压电源或集成稳压器。现在学习的是第28页，共29页作业：作业：11.1、6.10、11.9、11.11现在学习的是第29页，共29页