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1、第第5 5章章 直流电源直流电源1第1页，本讲稿共71页第四节第四节 集成稳压电源集成稳压电源第三节第三节 稳压电路稳压电路第二节第二节 滤波电路滤波电路第一节第一节 整流电路整流电路第2页，本讲稿共71页在电子线路和自动控制装置中需要在电子线路和自动控制装置中需要在电子线路和自动控制装置中需要在电子线路和自动控制装置中需要电压非常稳定电压非常稳定电压非常稳定电压非常稳定的直流电源。的直流电源。的直流电源。的直流电源。第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路1.1.1.1.将市电将市电将市电将市电220V220V220V220V转变为直流电。转变为直流电。转变为直流电。转变为
2、直流电。2.2.当电网电压变化或负载变化时，保证输出直当电网电压变化或负载变化时，保证输出直当电网电压变化或负载变化时，保证输出直当电网电压变化或负载变化时，保证输出直流电压稳定。流电压稳定。流电压稳定。流电压稳定。功能：功能：功能：功能：3第3页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路半导体直流电源原理方框图半导体直流电源原理方框图交流交流交流交流220V50Hz220V50Hz交流交流交流交流电压电压电压电压脉动直脉动直脉动直脉动直流电压流电压流电压流电压有波纹有波纹有波纹有波纹的的的的脉动直脉动直脉动直脉动直流电压流电压流电压流电压直流直流直流直流电压电
3、压电压电压4第4页，本讲稿共71页电源变压器：电源变压器：电源变压器：电源变压器：将电网将电网将电网将电网220V220V或或或或380V380V的工频交流电压的工频交流电压的工频交流电压的工频交流电压变换为符合整流需要的电压值。变换为符合整流需要的电压值。变换为符合整流需要的电压值。变换为符合整流需要的电压值。第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路整流电路：整流电路：整流电路：整流电路：利用二极管的单向导电性将交流电压利用二极管的单向导电性将交流电压利用二极管的单向导电性将交流电压利用二极管的单向导电性将交流电压变成脉动的直流电压。变成脉动的直流电压。变成脉动的直流电压。
4、变成脉动的直流电压。滤波电路：滤波电路：滤波电路：滤波电路：利用电容、电感等电路元件的储能特性，利用电容、电感等电路元件的储能特性，利用电容、电感等电路元件的储能特性，利用电容、电感等电路元件的储能特性，将脉动直流电压变成较恒定的直流电压将脉动直流电压变成较恒定的直流电压将脉动直流电压变成较恒定的直流电压将脉动直流电压变成较恒定的直流电压。稳压电路：稳压电路：稳压电路：稳压电路：当电网电压波动或负载变化时，稳当电网电压波动或负载变化时，稳当电网电压波动或负载变化时，稳当电网电压波动或负载变化时，稳压电路自动维持直流输出电压稳定。压电路自动维持直流输出电压稳定。压电路自动维持直流输出电压稳定。压
5、电路自动维持直流输出电压稳定。各环节作用：各环节作用：5第5页，本讲稿共71页一、单相桥式整流电路一、单相桥式整流电路二、三相桥式整流电路二、三相桥式整流电路第6页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路整流整流电路电路单相单相三相三相单相半波整流电路单相半波整流电路单相半波整流电路单相半波整流电路单相桥式整流电路单相桥式整流电路单相桥式整流电路单相桥式整流电路单相全波整流电路单相全波整流电路单相全波整流电路单相全波整流电路三相半波整流电路三相半波整流电路三相半波整流电路三相半波整流电路三相全波整流电路三相全波整流电路三相全波整流电路三相全波整流电路三相桥式整
6、流电路三相桥式整流电路三相桥式整流电路三相桥式整流电路7第7页，本讲稿共71页一、单相桥式整流电路一、单相桥式整流电路第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路（一）电路组成（一）电路组成D1D2D4D3RLu2+-uO+-习惯画法RLD1D2+-220V50Hz8第8页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路9第9页，本讲稿共71页(二二二二)工作原理工作原理工作原理工作原理 1.1.1.1.u u2 2正半周时：正半周时：正半周时：正半周时：D D1 1、D D3 3导通导通导通导通,D D2 2、D D4 4截止，截止，截止，截止，R R
7、L L上得到一个半波电上得到一个半波电上得到一个半波电上得到一个半波电压；压；压；压；D D2 2、D D4 4承受反向承受反向承受反向承受反向电压。电压。电压。电压。2.2.2.2.在在在在u u2 2的负半周：的负半周：的负半周：的负半周：D D2 2、D D4 4导通，导通，导通，导通，D D1 1、D D3 3截止，截止，截止，截止，R RL L上上上上也得到一个半波电压；也得到一个半波电压；也得到一个半波电压；也得到一个半波电压；D D1 1、D D3 3承受反向电压。承受反向电压。承受反向电压。承受反向电压。结论：结论：结论：结论：通过通过通过通过R RL L的电流、电压方向不变，
8、在负载上的电流、电压方向不变，在负载上的电流、电压方向不变，在负载上的电流、电压方向不变，在负载上得到了大小变化而方向不变的脉动直流电流和电压。得到了大小变化而方向不变的脉动直流电流和电压。得到了大小变化而方向不变的脉动直流电流和电压。得到了大小变化而方向不变的脉动直流电流和电压。第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路u2+-uO+-+-220V50HzD1D2D4D3RL10第10页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路iD1iD3iD2iD4uD1uD3uD2uD4uo,iootiDotuDotu2,i2ot 2 3 D1D2通通 D
9、3D4通通变压器次级变压器次级变压器次级变压器次级电压电压电压电压u u2 2、i i2 2二极管承受二极管承受二极管承受二极管承受的电压的电压的电压的电压u uD D二极管电流二极管电流二极管电流二极管电流i iD D 输出输出输出输出u uo o、i io o11第11页，本讲稿共71页（三）定量分析（三）定量分析1.1.1.1.脉动直流电压的平均值脉动直流电压的平均值脉动直流电压的平均值脉动直流电压的平均值2.2.2.2.负载电流的平均值负载电流的平均值负载电流的平均值负载电流的平均值 0.90.9U U2 2第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路I I2 2（1.1
10、1.11.31.3）I IOO 3.3.变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值变压器副边电流有效值12第12页，本讲稿共71页（四）二极管的选择（四）二极管的选择1.1.流过二极管平均电流流过二极管平均电流是负载是负载R RL L上电流上电流Io的一半的一半2.2.二极管截止时承受的最高反压二极管截止时承受的最高反压 就是变压器副边交流电压就是变压器副边交流电压就是变压器副边交流电压就是变压器副边交流电压u u2 2的最大值的最大值的最大值的最大值U U2m2m。第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路 设二极管为理想化，设二极管为理想化，设二极管为理想
11、化，设二极管为理想化，D D1 1 、D D3 3导通时，视为短路则截导通时，视为短路则截导通时，视为短路则截导通时，视为短路则截止管止管止管止管D D3 3、D D4 4与与与与R RL L、U U2 2并联关系。并联关系。并联关系。并联关系。D D3 3和和和和D D4 4分别承受反压为分别承受反压为分别承受反压为分别承受反压为U U2 2的振幅值。的振幅值。的振幅值。的振幅值。u1+-uO+-u2+-RLD1D2D4D313第13页，本讲稿共71页 例例例例7-1-17-1-17-1-17-1-1有一额定电压为有一额定电压为有一额定电压为有一额定电压为110V110V、阻值为、阻值为、阻
12、值为、阻值为8080的直流的直流的直流的直流负载负载负载负载。如采用如采用如采用如采用单单单单相相相相桥桥桥桥式整流式整流式整流式整流电电电电源供源供源供源供电电电电，交流，交流，交流，交流电压为电压为电压为电压为220V220V。（。（。（。（1 1）如何）如何）如何）如何选选选选用整流二极管？（用整流二极管？（用整流二极管？（用整流二极管？（2 2）求整流）求整流）求整流）求整流变压变压变压变压器的器的器的器的变压变压变压变压比及容量。比及容量。比及容量。比及容量。第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路解：解：解：解：（1 1 1 1）变压器副边电压的有效值为变压器副边
13、电压的有效值为变压器副边电压的有效值为变压器副边电压的有效值为U UOO0.90.9U U2 2 流过每个二极管的平均电流为：流过每个二极管的平均电流为：流过每个二极管的平均电流为：流过每个二极管的平均电流为：每个二极管承受的最大反向电压：每个二极管承受的最大反向电压：每个二极管承受的最大反向电压：每个二极管承受的最大反向电压：查表可知，选用查表可知，选用查表可知，选用查表可知，选用4 4 4 4个整流二极管个整流二极管个整流二极管个整流二极管2CZ11C2CZ11C，其最大整流，其最大整流，其最大整流，其最大整流电流为电流为电流为电流为1A1A，反向工作峰值电压为，反向工作峰值电压为，反向工
14、作峰值电压为，反向工作峰值电压为300V300V。14第14页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路 （2 2 2 2）考虑变压器副绕组及管子上的压降，变压器考虑变压器副绕组及管子上的压降，变压器考虑变压器副绕组及管子上的压降，变压器考虑变压器副绕组及管子上的压降，变压器的副边电压大约应高于上面计算值的的副边电压大约应高于上面计算值的的副边电压大约应高于上面计算值的的副边电压大约应高于上面计算值的10%10%，即：即：即：即：变压器的变压比变压器的变压比变压器的变压比变压器的变压比:每变压器电流的有效值为每变压器电流的有效值为每变压器电流的有效值为每变压器电
15、流的有效值为:变压器的容量为变压器的容量为变压器的容量为变压器的容量为:15第15页，本讲稿共71页二、三相桥式整流电路二、三相桥式整流电路第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路（一）电路组成（一）电路组成 D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+o共阳共阳极组极组共阴共阴极组极组三相变三相变压器压器三相变压器：三相变压器：三相变压器：三相变压器：原绕组原绕组原绕组原绕组接成三角形，副绕组接成接成三角形，副绕组接成接成三角形，副绕组接成接成三角形，副绕组接成星形。星形。星形。星形。16第16页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电
16、路+BAC三相电源的三角形联结三相电源的三角形联结三相电源的三角形联结三相电源的三角形联结三相三相三相三相负载负载的星形联结的星形联结的星形联结的星形联结 N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C复习复习17第17页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路复习复习相量图相量图相量图相量图波形图波形图波形图波形图相量表示相量表示相量表示相量表示EBEA.120120120EC.三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式e0eAeBeC2 120240360三相电路三相电路18第18页，本讲稿共71页（二
17、）工作原理（二）工作原理（二）工作原理（二）工作原理第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路 在在在在 t t1 1 t t2 2 期间期间期间期间共阴极组中：共阴极组中：共阴极组中：共阴极组中：a a点电位最高，点电位最高，点电位最高，点电位最高，D D1 1 导通。导通。导通。导通。共阳极组中：共阳极组中：共阳极组中：共阳极组中：b b点电位最低，点电位最低，点电位最低，点电位最低，D D4 4 导通。导通。导通。导通。负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压负载两端的电压为线电压u uabab D1RLuoD6 D3D5D4D2io Cbau+
18、o负载电压负载电压变压器副边电压变压器副边电压uouaubuC2 uoot1t2t3t4t5t6t7t8t919第19页，本讲稿共71页t1t2t3t4t5t6t7t8t9uoo结论：结论：结论：结论：在一个周期中，每个二极管只在一个周期中，每个二极管只在一个周期中，每个二极管只在一个周期中，每个二极管只有三分之一的时间导通（导通角有三分之一的时间导通（导通角有三分之一的时间导通（导通角有三分之一的时间导通（导通角为为为为120120）。）。）。）。D1RLuoD6 D3D5D4D2io cbau+o变压器副边电压变压器副边电压负载电压负载电压uouaubuC2 第一节第一节第一节第一节 整流
19、电路整流电路整流电路整流电路20第20页，本讲稿共71页因因因因D D1 1、D D3 3、D D5 5三个二极三个二极三个二极三个二极管的阴极接在一起，其阴管的阴极接在一起，其阴管的阴极接在一起，其阴管的阴极接在一起，其阴极电位相同，所以极电位相同，所以极电位相同，所以极电位相同，所以阳极电阳极电阳极电阳极电位最高者导通位最高者导通位最高者导通位最高者导通；D D2 2、D D4 4、D D6 6三个二极管三个二极管三个二极管三个二极管的阳极接在一起，其阳极的阳极接在一起，其阳极的阳极接在一起，其阳极的阳极接在一起，其阳极电位相同，所以电位相同，所以电位相同，所以电位相同，所以阴极电位阴极电
20、位阴极电位阴极电位最低者导通最低者导通最低者导通最低者导通。第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路t1t2t3t4t5t6t7t8t9uoo负载电压负载电压uouaubuC2 21第21页，本讲稿共71页第一节第一节第一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路 在在在在 t t1 1 t t2 2 期间期间期间期间，a a点电位最高，点电位最高，点电位最高，点电位最高，D D1 1 导通，导通，导通，导通，D D3 3、D D5 5承受反向电压而截止；承受反向电压而截止；承受反向电压而截止；承受反向电压而截止；b b点电位最低，点电位最低，点电位最低，点电位最低，D D4
21、 4 导通，导通，导通，导通，并使并使并使并使D D2 2、D D6 6承受反向电压而截止。承受反向电压而截止。承受反向电压而截止。承受反向电压而截止。在在在在 t t2 2 t t3 3 期间期间期间期间，a a点电位最高，点电位最高，点电位最高，点电位最高，c c点电位最低，点电位最低，点电位最低，点电位最低，D D1 1、D D6 6导通导通导通导通，其余四个二极管都截止。，其余四个二极管都截止。，其余四个二极管都截止。，其余四个二极管都截止。结论：结论：结论：结论：每组二极管每隔每组二极管每隔每组二极管每隔每组二极管每隔5/65/6周期轮流导通周期轮流导通周期轮流导通周期轮流导通，而，
22、而，而，而每个每个每个每个二极管导通二极管导通二极管导通二极管导通1/31/3周期周期周期周期，任何时刻负载上的电压均为变压，任何时刻负载上的电压均为变压，任何时刻负载上的电压均为变压，任何时刻负载上的电压均为变压器副边的线电压，其大小等于变压器副边三相相电压的器副边的线电压，其大小等于变压器副边三相相电压的器副边的线电压，其大小等于变压器副边三相相电压的器副边的线电压，其大小等于变压器副边三相相电压的上下包络线间的垂直距离所对应的电压值。上下包络线间的垂直距离所对应的电压值。上下包络线间的垂直距离所对应的电压值。上下包络线间的垂直距离所对应的电压值。22第22页，本讲稿共71页第一节第一节第
23、一节第一节 整流电路整流电路整流电路整流电路负载上的负载上的负载上的负载上的电压（脉动电压）平均值：电压（脉动电压）平均值：电压（脉动电压）平均值：电压（脉动电压）平均值：（三）定量关系（三）定量关系负载中的负载中的负载中的负载中的电流平均值：电流平均值：电流平均值：电流平均值：每个二极管流过的每个二极管流过的每个二极管流过的每个二极管流过的平均电流：平均电流：平均电流：平均电流：每个二极管承受的每个二极管承受的每个二极管承受的每个二极管承受的最高反向电压最高反向电压最高反向电压最高反向电压（变压器副边电压（变压器副边电压（变压器副边电压（变压器副边电压的幅值）：的幅值）：的幅值）：的幅值）：
24、23第23页，本讲稿共71页第24页，本讲稿共71页整流整流滤波滤波1.1.1.1.滤波电路的功能：滤波电路的功能：滤波电路的功能：滤波电路的功能：减小整流电压的脉动程度。减小整流电压的脉动程度。减小整流电压的脉动程度。减小整流电压的脉动程度。交流交流电压电压脉动直脉动直流电压流电压有波纹有波纹的直流的直流电压电压第二节第二节第二节第二节 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路2.2.2.2.常用滤波元件：常用滤波元件：常用滤波元件：常用滤波元件：电容、电感。电容、电感。电容、电感。电容、电感。3.3.3.3.分类：分类：分类：分类：电容滤波电容滤波电容滤波电容滤波、电感滤波电感滤波电感滤波电感滤波
25、、复式滤波复式滤波复式滤波复式滤波（有有有有 型滤波、型滤波、型滤波、型滤波、型滤波、型滤波、型滤波、型滤波、RCRC滤波）。滤波）。滤波）。滤波）。25第25页，本讲稿共71页RL滤波电路的分类滤波电路的分类滤波电路的分类滤波电路的分类Ui+_Uo+_电容滤波电容滤波RL电感滤波电感滤波CUi+_Uo+_复式滤波复式滤波C型滤波型滤波型滤波型滤波RC滤波滤波CCRCCC第二节第二节第二节第二节 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路26第26页，本讲稿共71页第二节第二节第二节第二节 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路+C（一）电路组成（一）电路组成（一）电路组成（一）电路组成一、单相桥式整流电容滤
26、波电路一、单相桥式整流电容滤波电路与负载并联一个电容与负载并联一个电容与负载并联一个电容与负载并联一个电容量较大的电容器量较大的电容器量较大的电容器量较大的电容器C C。利用利用利用利用C C的充放电作用。的充放电作用。的充放电作用。的充放电作用。二极管导通时二极管导通时二极管导通时二极管导通时C C充电，二充电，二充电，二充电，二极管截止时极管截止时极管截止时极管截止时C C对负载对负载对负载对负载R RL L放电，使负载电压和电流趋放电，使负载电压和电流趋放电，使负载电压和电流趋放电，使负载电压和电流趋于平滑。于平滑。于平滑。于平滑。u1+-uO+-u2+-RLD1D2D4D3（二）滤波原
27、理（二）滤波原理（二）滤波原理（二）滤波原理27第27页，本讲稿共71页关键看关键看D两两端电位大小端电位大小时间域分析法时间域分析法时间域分析法时间域分析法D1左端为左端为u2,右端为右端为uC=uO当当当当u u2 2 u uC C时时:D D1 1导导通通通通,u u2 2给给C C充充充充电电,u uC Cu uOO当当当当u u2 2 RL/XC232第32页，本讲稿共71页第二节第二节第二节第二节 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路L u2RLuo+C2+C1电感的直流电阻小而交流感抗大，其滤波效果电感的直流电阻小而交流感抗大，其滤波效果电感的直流电阻小而交流感抗大，其滤波效果电感的
28、直流电阻小而交流感抗大，其滤波效果好于好于好于好于RCRC 型滤波电路。但电感线圈体积大、成本高，型滤波电路。但电感线圈体积大、成本高，型滤波电路。但电感线圈体积大、成本高，型滤波电路。但电感线圈体积大、成本高，只适用于负载电流大、对滤波要求较高的场合。只适用于负载电流大、对滤波要求较高的场合。只适用于负载电流大、对滤波要求较高的场合。只适用于负载电流大、对滤波要求较高的场合。R R太大直流压降增大，太大直流压降增大，太大直流压降增大，太大直流压降增大，只适用于负载电流较小只适用于负载电流较小只适用于负载电流较小只适用于负载电流较小的场合。可的场合。可的场合。可的场合。可用电感线圈用电感线圈用
29、电感线圈用电感线圈L L代替代替代替代替R R。形形LC复式复式滤波电路滤波电路33第33页，本讲稿共71页第二节第二节第二节第二节 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路 例例例例7-2-17-2-17-2-17-2-1有一直流负载，要求有一直流负载，要求有一直流负载，要求有一直流负载，要求U UOO24V24V，I IOO300mA300mA的直流电源。拟采用桥式整流电容滤波电的直流电源。拟采用桥式整流电容滤波电的直流电源。拟采用桥式整流电容滤波电的直流电源。拟采用桥式整流电容滤波电路。试选择各元件。路。试选择各元件。路。试选择各元件。路。试选择各元件。解：解：解：解：（1 1 1 1）选择整流
30、二极管）选择整流二极管）选择整流二极管）选择整流二极管桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路U UOO1.21.2U U2 2，所以变压器，所以变压器，所以变压器，所以变压器副边电压有效值是副边电压有效值是副边电压有效值是副边电压有效值是:整流二极管承受的最高反向电压：整流二极管承受的最高反向电压：整流二极管承受的最高反向电压：整流二极管承受的最高反向电压：通过二极管的平均电流：通过二极管的平均电流：通过二极管的平均电流：通过二极管的平均电流：查表，可选查表，可选查表，可选查表，可选2CP212CP21整流二极管。整流二极管。整流二极管。整流二极管。3
31、4第34页，本讲稿共71页第二节第二节第二节第二节 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路（2 2 2 2）选择滤波电容）选择滤波电容）选择滤波电容）选择滤波电容根据根据根据根据R RL LC C，取，取，取，取R RL LC C44T T/2/22 2T T工频交流电工频交流电工频交流电工频交流电T T0.02s0.02s,又因又因又因又因所以，所以，所以，所以，R RL LC C2 2T T0.04s0.04s可求得：可求得：可求得：可求得：选用选用选用选用500500 F F、50V50V的电解电容器。的电解电容器。的电解电容器。的电解电容器。35第35页，本讲稿共71页第二节第二节第二节第二
32、节 滤波电路滤波电路滤波电路滤波电路（3 3 3 3）选择整流变压器）选择整流变压器）选择整流变压器）选择整流变压器 已算得已算得已算得已算得U U2 220V20V，若考虑二极管正向压降及导线电阻，若考虑二极管正向压降及导线电阻，若考虑二极管正向压降及导线电阻，若考虑二极管正向压降及导线电阻压降，所需压降，所需压降，所需压降，所需U U2 2还应高一些，可利用变压器抽头进行还应高一些，可利用变压器抽头进行还应高一些，可利用变压器抽头进行还应高一些，可利用变压器抽头进行调整。调整。调整。调整。变压器副边电流有效值：变压器副边通过脉冲电流变压器副边电流有效值：变压器副边通过脉冲电流变压器副边电流
33、有效值：变压器副边通过脉冲电流变压器副边电流有效值：变压器副边通过脉冲电流为非正弦，其有效值大于负载平均电流值为非正弦，其有效值大于负载平均电流值为非正弦，其有效值大于负载平均电流值为非正弦，其有效值大于负载平均电流值I IOO，一般取，一般取，一般取，一般取I I2 2（1.11.11.31.3）I IOO。现取：现取：现取：现取：I I2 22 2I IOO2300mA2300mA600mA600mA36第36页，本讲稿共71页EDA实验实验 链接链接EDA14实验目的：实验目的：实验目的：实验目的：了解全波整流和电容滤波。了解全波整流和电容滤波。了解全波整流和电容滤波。了解全波整流和电容
34、滤波。实验步骤：实验步骤：实验步骤：实验步骤：1.1.断开开关，用双踪示波器观察断开开关，用双踪示波器观察断开开关，用双踪示波器观察断开开关，用双踪示波器观察 输出电压输出电压输出电压输出电压 波形波形波形波形。2.2.闭合开关，观察输出电压波形。闭合开关，观察输出电压波形。闭合开关，观察输出电压波形。闭合开关，观察输出电压波形。实验十四、整流滤波电路实验十四、整流滤波电路建立电路：建立电路：建立电路：建立电路：1.1.建立建立建立建立桥式整流桥式整流桥式整流桥式整流电路。电路。电路。电路。2.2.加电容滤波由开关控制。加电容滤波由开关控制。加电容滤波由开关控制。加电容滤波由开关控制。37第3
35、7页，本讲稿共71页整流滤波电路EDA实验实验38第38页，本讲稿共71页EDA实验实验 结结结结 论论论论:利用二极管实现了全波整流，利用电容实现利用二极管实现了全波整流，利用电容实现利用二极管实现了全波整流，利用电容实现利用二极管实现了全波整流，利用电容实现了滤波功能。了滤波功能。了滤波功能。了滤波功能。实验数据实验数据：桥式桥式整流整流电容电容滤波滤波输入输入输入输入波形波形波形波形输出输出输出输出波形波形波形波形输入输入输入输入波形波形波形波形输出输出输出输出波形波形波形波形39第39页，本讲稿共71页一、稳压管稳压电路一、稳压管稳压电路二、串联型稳压电路二、串联型稳压电路第40页，本
36、讲稿共71页3.3.3.3.稳压电路种类稳压电路种类稳压电路种类稳压电路种类:并联稳压电路（稳压二极管组成）并联稳压电路（稳压二极管组成）并联稳压电路（稳压二极管组成）并联稳压电路（稳压二极管组成）串联型稳压电路串联型稳压电路串联型稳压电路串联型稳压电路 1.1.1.1.直流输出电压不稳定因素直流输出电压不稳定因素直流输出电压不稳定因素直流输出电压不稳定因素:（1 1 1 1）交流电网电压波动。）交流电网电压波动。）交流电网电压波动。）交流电网电压波动。（2 2 2 2）负载电流变化。）负载电流变化。）负载电流变化。）负载电流变化。（3)3)3)3)温度变化。温度变化。温度变化。温度变化。概述
37、概述第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路2.2.2.2.稳压电路的作用：稳压电路的作用：稳压电路的作用：稳压电路的作用：当交流电源电压波动、负载当交流电源电压波动、负载当交流电源电压波动、负载当交流电源电压波动、负载或温度变化时，维持输出电压稳定。或温度变化时，维持输出电压稳定。或温度变化时，维持输出电压稳定。或温度变化时，维持输出电压稳定。41第41页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路一、稳压管稳压电路一、稳压管稳压电路 （一）组成（一）组成（一）组成（一）组成+C+-UOUI+-IZIOIRDZ电压关系式：电压关系式：电压关系式
38、：电压关系式：UI=UR+UO IR=IZ+IO限流作用限流作用调节作用调节作用RRRL整流滤波电路的直流输出电压是稳压电路的输入电整流滤波电路的直流输出电压是稳压电路的输入电整流滤波电路的直流输出电压是稳压电路的输入电整流滤波电路的直流输出电压是稳压电路的输入电压压压压U UI I。42第42页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路复习稳压二极管稳压二极管稳压二极管稳压二极管 稳压作用稳压作用稳压作用稳压作用 反向击穿区域反向击穿区域反向击穿区域反向击穿区域 。i i大变化大变化大变化大变化,u u基本不变基本不变基本不变基本不变。阳极阳极阴极阴极UZ i
39、uiOIZMIZ uDz43第43页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路（二）工作原理（二）工作原理+C+-UOUI+-IZIOIRDZ电压关系式：电压关系式：电压关系式：电压关系式：UI=UR+UO IR=IZ+IORRL当电网电压波动引起当电网电压波动引起当电网电压波动引起当电网电压波动引起U UI I升高时升高时升高时升高时:(:(:(:(R RL L不变不变不变不变)当负载变化引起当负载变化引起当负载变化引起当负载变化引起I IOO变化时：变化时：变化时：变化时：(U UI I不变不变不变不变)电网电压电网电压电网电压电网电压U UI IU UZ
40、ZI IZ ZU UR RU UOOU UOOI IR RU UOO基本不变。基本不变。基本不变。基本不变。U UZ ZU UR RU UOOI IR R、U UR R不变不变不变不变U UOO基本不变。基本不变。基本不变。基本不变。R RL LI IZ ZI IOO44第44页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路可见：可见：可见：可见：在稳压电路中，起在稳压电路中，起在稳压电路中，起在稳压电路中，起自动调节作用的主要是稳压管自动调节作用的主要是稳压管自动调节作用的主要是稳压管自动调节作用的主要是稳压管D DZ Z，当输出电压，当输出电压，当输出电压，当输
41、出电压U UOO有较小变化时，将引起稳压管电流有较小变化时，将引起稳压管电流有较小变化时，将引起稳压管电流有较小变化时，将引起稳压管电流I IZ Z较大的变化，通过较大的变化，通过较大的变化，通过较大的变化，通过R R起到补偿作用，从而保持输出电压起到补偿作用，从而保持输出电压起到补偿作用，从而保持输出电压起到补偿作用，从而保持输出电压U UOO基本不变。基本不变。基本不变。基本不变。优点：优点：优点：优点：元件少，电路简单。元件少，电路简单。元件少，电路简单。元件少，电路简单。缺点：缺点：缺点：缺点：受稳压管最大稳定电流的限制，负载取用电流不能受稳压管最大稳定电流的限制，负载取用电流不能受稳
42、压管最大稳定电流的限制，负载取用电流不能受稳压管最大稳定电流的限制，负载取用电流不能太大；太大；太大；太大；输出电压不可调节，并且电压的稳定度也不够高。输出电压不可调节，并且电压的稳定度也不够高。输出电压不可调节，并且电压的稳定度也不够高。输出电压不可调节，并且电压的稳定度也不够高。适用适用适用适用于负载电流较小，稳定度要求不高的场合。于负载电流较小，稳定度要求不高的场合。于负载电流较小，稳定度要求不高的场合。于负载电流较小，稳定度要求不高的场合。45第45页，本讲稿共71页（一）电路组成（一）电路组成第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路二、串联型稳压电路二、串联型稳压电
43、路以集成运放为放大环节以集成运放为放大环节的串联型稳压电路的串联型稳压电路TR1R2R1R LR3R1DZ+-+-UZ+UF-UI+-+UO-调整管调整管比较放大比较放大取取样样电电路路基准电压基准电压组成框图组成框图 串联型稳压电路串联型稳压电路串联型稳压电路串联型稳压电路 调调调调整管的整管的整管的整管的c-ec-e与与与与R RL L串联串联串联串联46第46页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路取样电路取样电路取样电路取样电路R R1 1和和和和R R2 2,把把把把U UOO的变化量取样的变化量取样的变化量取样的变化量取样U UF F 。基准电路
44、基准电路基准电路基准电路R R3 3、D DZ Z，获得稳定的基准电压，获得稳定的基准电压，获得稳定的基准电压，获得稳定的基准电压U UZ Z 。输入电压输入电压输入电压输入电压U UI I整流、滤波环节后的输出电压。整流、滤波环节后的输出电压。整流、滤波环节后的输出电压。整流、滤波环节后的输出电压。输出电压输出电压输出电压输出电压U UOO为稳压后的直流为稳压后的直流为稳压后的直流为稳压后的直流电压电压电压电压。调整管调整管比较放大比较放大取取样样电电路路基准电压基准电压组成框图组成框图47第47页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路（二）工作原理（二）
45、工作原理+-UZ+UF-UI+-+UO-IO-UCE+UB+-UBE+-TR1R2R1R LR3R1DZ+-当当当当U UOO变化时，取样电路变化时，取样电路变化时，取样电路变化时，取样电路把把把把U UOO的变化取样加到运放的反的变化取样加到运放的反的变化取样加到运放的反的变化取样加到运放的反相输入端相输入端相输入端相输入端，由于同相输入端接稳定的基准电压，由于同相输入端接稳定的基准电压，由于同相输入端接稳定的基准电压，由于同相输入端接稳定的基准电压U UZ Z，故运放，故运放，故运放，故运放输出端电压的变化只反映取样电压输出端电压的变化只反映取样电压输出端电压的变化只反映取样电压输出端电压
46、的变化只反映取样电压U UF F的变化。的变化。的变化。的变化。输出电压加输出电压加输出电压加输出电压加到调整管到调整管到调整管到调整管T T的基极的基极的基极的基极，使，使，使，使T T的管压降变化的管压降变化的管压降变化的管压降变化，以补偿，以补偿，以补偿，以补偿U UOO的变的变的变的变化，维持化，维持化，维持化，维持U UOO基本不变。基本不变。基本不变。基本不变。48第48页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路IO+-UZ-UCE+UF-UI+-+UO-UB+-UBE+-TR1R2R1R LR3R1DZ+-电网电压电网电压UIUFICUOUBUC
47、EUO可调节电位器可调节电位器可调节电位器可调节电位器R R1 1，改变输出电压，改变输出电压，改变输出电压，改变输出电压。当当当当R R1 1滑动端向上移滑动端向上移滑动端向上移滑动端向上移动时，动时，动时，动时，U UOO减小；反减小；反减小；反减小；反之，之，之，之，U UOO增加。增加。增加。增加。由于运放调节方便，电压放大倍数很高，输出阻抗由于运放调节方便，电压放大倍数很高，输出阻抗由于运放调节方便，电压放大倍数很高，输出阻抗由于运放调节方便，电压放大倍数很高，输出阻抗较低，因而较低，因而较低，因而较低，因而可获得极优良的稳压特性。可获得极优良的稳压特性。可获得极优良的稳压特性。可获
48、得极优良的稳压特性。49第49页，本讲稿共71页第三节第三节第三节第三节 稳压电路稳压电路稳压电路稳压电路（三）用途（三）用途（三）用途（三）用途 可获得稳定性高的且可调节的输出电压，输出可获得稳定性高的且可调节的输出电压，输出可获得稳定性高的且可调节的输出电压，输出可获得稳定性高的且可调节的输出电压，输出较大的电流，应用很广泛。较大的电流，应用很广泛。较大的电流，应用很广泛。较大的电流，应用很广泛。电压挡位电压挡位电压挡位电压挡位电源控制电源控制电源控制电源控制电源输出电源输出电源输出电源输出WYJ-201WYJ-201晶体管稳压电源。双输出，晶体管稳压电源。双输出，晶体管稳压电源。双输出，
49、晶体管稳压电源。双输出，3 3 30V30V电压显示电压显示电压显示电压显示电表选择电表选择电表选择电表选择电流显示电流显示电流显示电流显示电压电压电压电压微调微调微调微调50第50页，本讲稿共71页第51页，本讲稿共71页第四节第四节第四节第四节 集成稳压电路集成稳压电路集成稳压电路集成稳压电路也称也称也称也称集成稳压器集成稳压器集成稳压器集成稳压器，即，即，即，即把稳压电路中的大部分元件把稳压电路中的大部分元件把稳压电路中的大部分元件把稳压电路中的大部分元件或全部元件制作在一片硅片上成为集成稳压块或全部元件制作在一片硅片上成为集成稳压块或全部元件制作在一片硅片上成为集成稳压块或全部元件制作
50、在一片硅片上成为集成稳压块，一，一，一，一块就是一个完整的稳压电路。块就是一个完整的稳压电路。块就是一个完整的稳压电路。块就是一个完整的稳压电路。大多数集成稳压电路均大多数集成稳压电路均大多数集成稳压电路均大多数集成稳压电路均采用串联型稳压电路采用串联型稳压电路采用串联型稳压电路采用串联型稳压电路。特点：特点：特点：特点：体积小，重量轻、可靠性高，使用灵活，体积小，重量轻、可靠性高，使用灵活，体积小，重量轻、可靠性高，使用灵活，体积小，重量轻、可靠性高，使用灵活，价格低廉。价格低廉。价格低廉。价格低廉。一、组成一、组成一、组成一、组成52第52页，本讲稿共71页第四节第四节第四节第四节 集成稳