功率电子线路1.pptx

《功率电子线路1.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功率电子线路1.pptx（134页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第第 1 章章 功率电子线路功率电子线路1.1功率电子线路概述功率电子线路概述1.1.1功率放大器功率放大器1.1.2电源变换电路电源变换电路1.1.3功率器件功率器件第1页/共134页1.1功率电子线路概述功率电子线路概述 作用：高效地实现能量变换和控制。种类：(1)功率放大电路特点：放大用途：通信、音像等电子设备。(2)电源变换电路特点：能量变换用途：电源设备、电子系统、工业控制等。第2页/共134页1.1.1功率放大器特点：特点：工作在大信号状态。工作在大信号状态。一、功率放大器的性能要求一、功率放大器的性能要求 安全。输出功率大，管子在极限条件下运用。高效率。C 集电极效率(Colle

2、ctor Efficiency)Po 输出信号功率；PD 电源提供的功率；PC 管耗(Power Dissipation)/集电极耗散功率；Po 一定，C 越高，PD 越小 PC 小，既可选 PCM 小的管子，以降低费用，也节省能源。失真小。第3页/共134页尽管功率增益也是重要的性能指标，但安全、高效和小失真更重要，前者可以通过增加前置级祢补。二、功率管的运用特点二、功率管的运用特点1功率管的运用状态功率管的运用状态根据功率管在一个信号周期内导通时间的不同，功率管运用状态可分为甲类、乙类、甲乙类、丙类等多种。甲类：功率管在一个周期内导通，c=。乙类：功率管仅在半个周期内导通，c=/2。甲乙类

3、：管子在大于半个周期小于一个周期内导通，/2 c 。丙类：功率管在小于半个周期内导通，c /2。功率管运用状态通常靠选择静态工作点来实现。功率管的运用状态功率管的运用状态第4页/共134页根据下列曲线说出功率管的应用状态：根据下列曲线说出功率管的应用状态：图图 111各种运用状态下的输出电流波形各种运用状态下的输出电流波形2不同运用状态下的不同运用状态下的 C管子的运用状态不同，相应的 Cmax 也不同。减小 PC 可提高 C。第5页/共134页假设集电极瞬时电流和电压分别为 iC 和 vCE，则 PC 为 讨论：若减少 PC，则要减少 iC vCE 方法 1：由甲类 甲乙类 乙类 丙类，即减

4、小管子在信号周期内的导通(增大 iC=0)的时间。方法 2：管子运用于开关状态(又称丁类)，即一周期内半饱和半截止。饱和时，vCE VCE(sat)很小 PC 很小；截止时，iC 很小，iC vCE 也很小 PC 很小。总之：为提高 C，管应用状态可取乙类、丙类或丁类。但集电极电流波形失真严重，电路需采取特定措施(见 1.2 节)。第6页/共134页1.1.2电源变换电路按变换方式不同：(1)整流器(Rectifier)：交流电-直流电。应用：电子设备供电。(2)直流-直流变换器(DC-DC Converter)：直流电-直流电。应用：开关电源。(3)逆变器(Inverter)：直流电-交流电

5、。应用：不间断电源、变频电源。(4)交流-交流变换器(AC-AC Converter)：交流电-交流电。应用：变压等。第7页/共134页1.1.3功率器件功率管的种类：(1)双极型功率晶体管(2)功率 MOS 管(3)绝缘栅双极型功率管 功率管是功率放大电路的关键器件，为保证安全工作，需了解其极限参数及安全工作区。以双极型功率管为例，安全工作区受如下极限参数限制：最大允许管耗 PCM。与散热条件密切相关。基极开路集-射反向击穿电压 V(BR)CEO。集电极最大允许电流 ICM。以上参数与功率管的结构、工艺参数、封装形式有关。第8页/共134页一、功率管散热和相应的一、功率管散热和相应的 PCM

6、 管耗 PC 主要消耗在集电结上，使结温升高。若集电极的散热条件良好，集电结上的热量很容易散发到周围空气中去，则集电结就会在某一较低温度上达到热平衡，此时集电结上产生的热量等于散发到空气中的热量。反之，散热条件不好，集电结就会在更高的温度上达到热平衡，甚至产生热崩而烧坏管子。热崩(Thermal Runaway)：集电结结温(Tj)iC PC Tj 如此反复，直至 Tj TjM(集电结最高允许温度)而导致管子被烧坏的一种恶性循环现象。提高 PCM 的办法：第9页/共134页 管子集电极直接固定在金属底座上。管子集电极直接固定在金属底座上。金属底座与管壳相连。金属底座还加装金属散热器。第10页/

7、共134页各种散热片第11页/共134页各种功率晶体管第12页/共134页二、二次击穿二、二次击穿除 PCM、ICM 和V(BR)CEO 满足安全工作条件外，要保证功率管安全工作，还要求不发生二次击穿。二次击穿(Secondary Breakdown)：当集-射反向电压超过 V(BR)CEO 时，会引起击穿，但只要外电路限制击穿后的电流，管子就不会损坏，待集电极电压小于 V(BR)CEO 后，管子可恢复正常工作。如果发生上述击穿，电流不加限制，就会出现集电极电压迅速减小，集电极电流迅速增大的现象，即为二次击穿。后果：过热点的晶体熔化，集-射间形成低阻通道，引起vCE下降，iC 剧增，损坏功率管

8、，且不可逆。发生条件：它在高压低电流时发生，相应的功率称为二次击穿耐量 PSB。第13页/共134页图图 115图计及二次击穿时功率管的安全工作区图计及二次击穿时功率管的安全工作区功率管的安全工作区功率管的安全工作区第14页/共134页第 1 章 功率电子线路1.2 功率放大器的电路组成功率放大器的电路组成和工作特性和工作特性1.2.1从一个例子讲起1.2.2甲类、乙类功率放大器的电路组成及其功率性能第15页/共134页1.2.1从一个例子讲起图 121图解分析(a)图 1-2-1 示为放大器的基本电路，现将其作为功率放大器来分析它的功率性能。由此揭示功率放大电路组成及其工作性能上的特点。分析

9、法 应 用 等效电路法 小信号 图解法 大信号 幂级数法 频率变换 时变参量法 混频电子线路分析方法第16页/共134页功率放大器为大信号放大器，工程分析时，多采用特性曲线上作负载线的图解分析法。1Q 点的选择为了使电路在管子不出现饱和与截止失真的条件下输出功率最大，需把 Q 选在交流负载线的中点，即 图 121图解分析Vcc/RLVCE(SAT)第17页/共134页VCE(sat)0第18页/共134页 2集电极输出电压和电流(假设 VCE(sat)和 ICEO 为 0)图 121图解分析(b)其中，第19页/共134页3PD(直流功率)、PL(负载功率)、PC(管耗)PL 和 PC 均由直

10、流和交流两部分合成。例如：PL 中：直流功率交流功率 所以 第20页/共134页4讨论：(1)电路组成上甲类功放 Cmax=25%PD 中，输出的信号功率 Po 仅占 1/4，PD/2 消耗在 RL 上。提高 Cmax 的办法：降低 Q 合理选择管子的运用状态(乙类或甲乙类)减小管子的静态损耗。消除 RL 上的直流功率改进管外电路，使之不消耗直流功率。第21页/共134页(2)工作特性上 VCC 一定且 Q 在负载线中点时，最大输出信号的电压和电流的振幅受到了限制。欲提高输出信号功率，需减小 RL，增大 Icm。必须同时增大激励电流。第22页/共134页图 122RL 变化对功率性能的影响第2

11、3页/共134页图 122RL 变化对功率性能的影响 RL 减小，负载线斜率改变，减小了集电极电压振幅，使 Po 减小；ICQ 增大，使 PD 增大，C 降低。5结论(1)在电路组成上，必须采用避免管外电路无谓消耗直流功率的结构。(2)在工作特性上，输出负载、输入激励和静态工作点相互牵制，要高效率输出所需信号功率，三者必须有一个最佳配置。第24页/共134页1.2.2甲类、乙类功率放大器的电路组成及其功率性能一、甲类变压器耦合功率放大器图 123(a)原理电路1电路(1)输入端 RB 偏置电阻；CB 旁路电容；Tr1 耦合变压器。(2)输出端Tr2 耦合变压器，对交流，Tr2 起阻抗变换作用。

12、2电路分析(静态分析、动态分析、功率性能、管安全)第25页/共134页(1)静态分析 画直流通路 画直流负载线直流负载线方程：vCE=VCC直流负载线：EF图 124甲类变压器耦合功率放大器的图解分析 求 Q 点 iB=IBQ，iC=ICQ，vCE=VCEQ=VCC第26页/共134页(2)动态分析 画交流通路 画交流负载线交流负载线方程：过 Q 点作交流负载线 MN，求动态范围甲类变压器耦合功放图解分析第27页/共134页(3)功率性能 当输入充分激励，Q 处在负载线中点时，忽略非线性失真，且设 VCE(sat)=0，ICEO=0，则相应的集电极电压和电流分别为：其中：Vcm=VCEQ=VC

13、C比较：基本放大器电路，Vcm=VCC/2；变压器耦合电路，Vcm=VCC，若呈现在集电极上的负载相等，则输出信号功率增大 4 倍。第28页/共134页功率参数计算：采用变压器耦合，Cmax 将由 0.25 增大到 0.5，即 PD 的一半转换为 Po。若 Q 处于交流负载线的中点，且充分激励的条件下，增大 VCC，或减小 ，Po 均将增大，但最后受安全工作条件的限制。第29页/共134页(4)管安全图 124图解分析如图 1-2-4 所示，加在集电极上的最大电压 vCEmax=VCC+vcm 2VCC，通过集电极的最大电流 iCmax=ICQ+Icm 2ICQ。当 Po=0 时，PD 全部消

14、耗在管子中，因而消耗在集电极上的最大功率 PCmax=PD。安全工作条件：第30页/共134页图 115 此外，还需检查动态点是否落在二次击穿限定的安全区内。二、乙类推挽功率放大器乙类工作时，为在负载上合成完整的正弦波，必须采用两管轮流导通的推挽(Push-Pull)电路。第31页/共134页实现方案：变压器耦合推挽功放；乙类互补推挽功放。1变压器耦合功放(1)电路结构Tr1：输入变压器，利用二次绕组的中心抽头将 vi(t)分成两个幅值相等，极性相反的激励电压 vi1=-vi2，分别加在两管的基-射极之间，实现两管轮流导通。Tr2：输出变压器，隔断 iC1 和 iC2 到负载的平均分量，并利用

15、一次绕组的中心抽头将 iC1 和 iC2 中的基波分量在 RL 中叠加，输出正弦波。T1 和 T2：特性配对、相同导电类型的 NPN 功率管。第32页/共134页图 125(a)变压器耦合(2)工作原理vi1(t)0 时，T1 导通(忽略射结压降)；vi2(t)0 时，T2 导通；vi1(t)0 时，T1 管(NPN 型)导通(忽略射结压降)，T2 管(PNP型)截止，iC1(iE1)为正弦波的正半周；vi(t)0，T1 导通，负载线 AQ 过 Q 点，斜率为-1/RL；Vi 0，T2 导通，负载线 AQ 过 Q 点，斜率为-1/RL。第36页/共134页(2)性能分析(忽略失真)一般性能分析

16、在 0 t 时，iC2=0 iC1=Icmsin t t 2 时，iC1=0 iC2=Icmsin t集-射极间电压：VCE1=VCC-Vcmsin t，VCE2=-VCC-Vcmsin t通过 RL 的电流：相应产生的电压：RL 上的输出功率：PL=Po=VcmIcm/2=I2cmRL/2 正负电源总的直流功率：PD=PD1+PD2=2VCCIC0=2VCCIcm/第37页/共134页为什么？PD=PD1+PD2=2VCCIC0=2VCCIcm/即：IC0=Icm/第38页/共134页 若充分激励：与 RL 相匹配的输入激励(不出现饱和失真的最大激励)。令 VCE(sat)=0，ICEO=0

17、，则 Vcm=VCC，Icm=VCC/RL相应 Po 和 PD 达到最大，即 乙类功放的最大集电极效率比甲类功放高 若激励不足 Vcm 减小，引入电源电压利用系数 表示 Vcm的减小程度。第39页/共134页定义 =Vcm/VCC集电极管耗：分析：当输入激励由大减小，即 减小时，Po、PD、C 均单调减小，而 PC1 和 PC2 的变化非单调，时最大，其值为第40页/共134页如何求最大值?第41页/共134页PD,CCmax(0.785)C图 127功放性能随 变化的特性：小时，PD、Po、C 小；接近 1 时，PD、Po、C 大。结论：PC 非单调变化，两头小，中间大。PD 随 (激励)线

18、性增大，与甲类(不变)不同。第42页/共134页(3)管安全由 增大 VCC，减小 RL，且输入充分激励，输出功率将增大，但最后受到下列安全工作条件的限制：PC1max=PC2max=0.2Pomax PCM第43页/共134页1.3乙类推挽功率放大电路乙类推挽功率放大电路从原理电路到实用电路，还需解决如下等问题：交越失真 加偏置电路；双电源 单电源供电；互补管难配 准互补推挽电路；安全 过载保护；充分激励 输入激励电路。一、交越失真和偏置电路一、交越失真和偏置电路1交越失真交越失真(Crossover Distortion)(1)定义 在零偏置条件下，考虑到导通电压的影响，输出电压波形在衔接

19、处出现的失真，称交越失真。第44页/共134页图 132图解分析乙类推挽电路时，两管的合成传输特性交越失真交越失真第45页/共134页(2)解决途径图 133加偏置的互补推挽电路及其传输特性 输入端两管适当正偏，使其工作在甲乙类。由传输特性可见：只要 VBB 取值合适，上下两路传输特性起始段的弯曲部分就可相互补偿，合成传输特性趋近于直线，在输入正弦电压激励下，得到不失真的输出电压。第46页/共134页(3)常用电路 二极管偏置电路 VBE 倍增电路 2二极管偏置电路二极管偏置电路 在集成电路中，偏置二极管通常由晶体管取代，如图 1-3-4(b)所示。或者用互补管 T3、T4 取代，如图 1-3

20、-4(c)所示。图 1-3-4二极管偏置电路第47页/共134页问题：偏置电路是否影响输入信号 vi(t)的传输。解答：二极管正向交流电阻很小，可认为交流短路。图 1-3-4二极管偏置电路第48页/共134页3VBE 倍增电路倍增电路图 135VBE 倍增偏置电路(1)偏置电路由 T3、R1、R2 组成，且由电流源 IR 激励，为互补功率管 T1、T2 提供偏置电压 VBB。T3、R1 构成电压并联负反馈电路，反馈电路的电阻很小，几乎不影响输入信号的传输。第49页/共134页第50页/共134页均为定值，因此也为定值第51页/共134页图 135VBE 倍增偏置电路式中，VBE3=VT ln(

21、IE3/IS)VT ln(IR/IS)上式表明：偏置电路提供的偏置电压 VBB 是 VBE3 的倍增值，且其值受 R1 和 R2 控制，故称为 VBE 倍增电路。第52页/共134页二、单电源供电的互补推挽电路二、单电源供电的互补推挽电路(OTL)图 1361电路特点电路特点 单电源供电 负载串接大容量隔直电容 CL。VCC 与两管串接，若两管特性配对，则 VO=VCC/2，CL 等效为电压等于 VCC/2 的直流电源。2工作原理工作原理 T1 管的直流供电电压：VCC VO=VCC/2，T2 的供电电压：0 VO=VCC/2。单电源供电电路等效为 VCC/2 和 VCC/2 的双电源供电电路

22、。第53页/共134页三、准互补推挽电路三、准互补推挽电路 1问题的提出互补要求两功率管特性配对，难实现。2解决办法采用复合管取代互补管，构成准互补推挽电路。3电路 图 137准互补推挽电路复合管 T1、T2 等效为 NPN 型管；T3与 T4 等效为 PNP 型管。第54页/共134页其中，T1、T3 为小功率管，它们之间是互补的，T2、T4 为大功率管，它们是同型，便于特性配对，故称为准互补推挽电路。R1，R2(几百欧姆)减小复合管的反向饱和电流。第55页/共134页四、保护电路四、保护电路1必要性实际可能发生负载短路，电流迅速增大等异常现象，造成功率管损坏。为了安全起见，应有过流、过压、

23、过热保护。2过流保护电路(1)电路图 138限流保护电路T1、T2：保护管；R1、R2：取样电阻。(2)原理以保护管 T1 为例。第56页/共134页四、保护电路四、保护电路2过流保护电路(2)原理以保护管 T1 为例。正常时，VR1 不足以使 T1 导通，不起保护作用。异常时，VR1 使 T1导通，分流 i1，限制 T3 管的输出电流，起到了限流保护作用。T2 对 T4 的限流保护作用同上。第57页/共134页五、输入激励电路五、输入激励电路1必要性 互补功放,功率管为射随器，Av 1。若要求输出最大信号功率，则要求激励级提供振幅接近电源电压的推动电压(单电源为 VCC/2)。2电路 图 1

24、39(a)未加自举电容的电路(b)输入激励级图解分析T3：输入激励级，T3 的直流负载 R(忽略 T1 和 T2基极电流)，直流负载线为。第58页/共134页图 139(a)未加自举电容的电路(b)输入激励级图解分析3输出振幅 交流负载 r R/ri R，则交流负载线如 曲线 所示，输出信号电压振幅可接近 VCC/2。第59页/共134页4改进电路 电流源构成有源负载放大器，直流电阻小，交流电阻大。采用自举电路 图 139(c)加自举电容的电路R1，R2，C2，取代 R。特点：交流电位由 O 经 C2 自举到 C 点，即 vC vO。工作原理：Av 1，故 vB vO vC，通过 R2 的交流

25、电流 i 0，因而从 B 点向虚线框看进去的交流电阻(vB/i)很大，趋于无穷，T3 的交流负载电阻便近似等于 T1(或 T2)电路的输入电阻。第60页/共134页第 1 章 功率电子线路1.4功率合成技术功率合成技术 1.4.1功率合成电路的作用 1.4.2传输线变压器1.4.3用传输线变压器构成的魔 T 混合网络第61页/共134页1.4.1功率合成电路的作用功率合成技术就是将多个功率放大器的输出功率叠加起来，给负载提供足够大的输出功率。第62页/共134页 A，B 两端输入等值同相功率，C 端负载 Rc获得两输入功率的合成，而 D 端负载 Rd 上无功率输出。A、B 两输入端输入等值反相

26、功率，D 端负载Rd 获得两输入功率的合成，而 C 端负载 Rc 上无功率输出。一、功率合成第63页/共134页二、彼此隔离二、彼此隔离当 Rd 和 Rc 之间满足特定关系时，A、B 两输入端彼此隔离。第64页/共134页三、功率分配三、功率分配当 Ra=Rb 时，将功率放大器加在 D 端，功率放大器的输出功率均等地分配给 Ra 和 Rb，且它们之间是反相的，而 C 端无功率输出。将功率放大器加 C端，功率放大器的输出功率均等地分配给 Ra 和 Rb，且它们之间是同相的，而 D 端无功率输出。第65页/共134页一个理想的功率合成电路应该具有以下特点：N 个同类型的功率放大器，它们的输出振幅相

27、等，通过功率合成器输出给负载的功率应等于各功率放大器输出功率的和。与功率合成器连接的各功率放大器彼此隔离，任何一个功率放大器发生故障时，不影响其他放大器的功率输出。实现功率合成的电路种类很多，一般都由无源元件组成，统称为魔 T 混合网络。在实际应用中，往往需要功率合成电路具有宽带特性，这种功率合成电路由传输线变压器构成。第66页/共134页1.4.2传输线变压器一、变压器和传输线的工作频带一、变压器和传输线的工作频带传输线：传输线就是连接信号源和负载的两根导线，它的上限频率与导线长度 l 有关，l 越小，上限频率 fH 越高。它的下限频率为零。第67页/共134页传输线变压器如图 143 所示

28、。图 1-4-3传输线变压器 设上限频率 fH 对应的波长为 min,取可以认为：v1=v2=v，i1=i2=i 第68页/共134页二、传输线变压器的工作原理二、传输线变压器的工作原理传输线变压器原理图如图 1 44(a)所示。将传输线绕于磁环上便构成传输线变压器。传输线可以是同轴电缆、双绞线、或带状线，磁环一般是镍锌高磁导率的铁氧体。第69页/共134页三、传输线变压器功能三、传输线变压器功能1对称与不对称变换对称 不对称变换，将对地对称的双端输入信号转换为对地不对称的单端输出信号，如图 146(a)所示。图 1-4-6对称与不对称变压器(a)对称-不对称(b)不对称-对称第70页/共13

29、4页2阻抗变换器传输线变压器可以构成阻抗变换器，由于结构的限制，通常只能实现特定的阻抗比的变换。4:1 阻抗变换器如图 147(a)所示，图中阻抗关系为 第71页/共134页实现 4:1 的阻抗变换。传输线变压器的特性阻抗为 第72页/共134页1:4 阻抗变换器如图 147(b)所示，图中阻抗关系为 实现 1:4 的阻抗变换。传输线变压器的特性阻抗为第73页/共134页1.4.3用传输线变压器构成的魔 T 混合网络一、功率合成一、功率合成如图 1-4-8 所示，Tr1 为魔 T 混合网络，Tr2 为对称 不对称变换器。输入信号接在 A 端和 B 端，根据节点方程 i=ia-id，i=id-i

30、b 第74页/共134页i=ia-id，i=id-ib 求出 而ic=2i=ia-ib 第75页/共134页ic=2i=ia-ib 1输入为等值反相信号 ia=ib=Imsin t，va=vb=Vmsin t 因为 ic=0，所以 C 端无功率输出。vd=va+vb=2Vmsin t，第76页/共134页 ia=ib=Imsin t，va=vb=Vmsin t 因为 ic=0所以 C 端无功率输出。vd=va+vb=2Vmsin t，D 端的输出功率输出功率为 A 端输入功率和 B 端输入功率的和。每个功率放大器的等效负载第77页/共134页2输入为等值同相信号 ia=-ib=Imsin t，

31、va=-vb=Vmsin t 因为 id=0所以 vd=0,v=0,D 端无功率输出。vc=va=-vb=Vmsin t，ic=ia-ib=2Imsin tC 端的输出功率输出功率为 A 端输入功率和 B 端输入功率的和。第78页/共134页每个功率放大器的等效负载第79页/共134页3异常输入情况 ia ib，va vb 根据电路的约束条件将代入并整理，求解出第80页/共134页若取ia 仅与 va 有关，ib 仅与 vb 有关。实现了 A 端和 B 端的隔离，称为 A、B 间的隔离条件。第81页/共134页二、功率分配二、功率分配1同相功率分配同相功率分配电路如图 149(a)所示。ic=

32、2i，ia=i-id，ib=i+id，vd=idRd=iaRa-ibRb第82页/共134页图 149功率分配电路(a)同相ic=2i，ia=i-id，ib=i+id，vd=idRd=iaRa-ibRb取 Ra=Rb=R 则id=0,vd=0,v=0 id=0 端无功率输出。ia=ib=ic/2A 端和 B 端获得等值同相功率。C 端的等效负载为 R/2。第83页/共134页由于：id=0,vd=0,v=0 。则：A、B、C同电位，即短接。电路变成如下：图 149功率分配电路(a)同相第84页/共134页图 149功率分配电路(b)反相2反相功率分配 反相功率分配电路如图 14 9(b)所示。

33、同理可以证明：当 Ra=Rb=R 时ic=2i=0 ia=ib=id 则 ic=0，i=0，A、B端断开。C 端无功率输出。A 端和 B 端获得等值反相功率。D 端的等效负载为 R/2。第85页/共134页电路简化如下：第86页/共134页第第 1 章章 功率电子线路功率电子线路1.5整流与稳压电路整流与稳压电路 1.5.1整流电路整流电路1.5.2串联型稳压器串联型稳压器 1.5.3开关型稳压器开关型稳压器第87页/共134页整整流流电电路路的的功功能能是是将将电电力力网网提提供供的的交交流流电电压压变变换换为为直直流流电电压压。稳稳压压电电路路具具有有调调节节功功能能，将将整整流流电电路路

34、输输出出的的不不稳稳定直流电压转换为稳定的直流电压。定直流电压转换为稳定的直流电压。1.5.1整流电路整流电路有半波、全波、桥式三种基本形式。整流电路有半波、全波、桥式三种基本形式。一、半波整流电路一、半波整流电路半波整流电路如图半波整流电路如图 151(a)所示。所示。第88页/共134页在在图图 151(a)中中，Tr 电电源源变变压压器器；D 整整流流二二极极管管；RL 负载电阻；负载电阻；CL 滤波电容。滤波电容。设设v2=V2msin t忽忽略略二二极极管管导导通通电电压压，并并设设导通电阻为导通电阻为 RD。vD=v2-vo v2 vo 二二极极管管导导通通，电电容充电。容充电。v

35、2 vo 二二极极管管截截止止，电电容放电。容放电。动动态态平平衡衡后后，二二极极管管电电流流 iD=iO 是一串窄脉冲序列。是一串窄脉冲序列。第89页/共134页v2 vo 二二极极管管导导通通，电电流流沿沿回回路路Rd，CL电电容容充电。如：充电。如：OA v2 0.5时，|VO|-VI当d0.5时，|VO|-VI第126页/共134页开开关关型型稳稳压压器器的的调调整整管管工工作作在在开开关关状状态态，所所以以效效率率比比串串联联型型稳稳压压器器高高。一一般般采采用用直直接接整整流流，不不需需要要电电源源变变压压器器，具有体积小、重量轻的特点。具有体积小、重量轻的特点。开开关关型型稳稳压

36、压器器存存在在纹纹波波电电压压高高的的缺缺点点，同同时时产产生生的的电电磁干扰比串联型稳压器大。磁干扰比串联型稳压器大。第127页/共134页二、开关稳压电路的工作原理二、开关稳压电路的工作原理降降压压型型变变换换器器构构成成的的开开关关稳稳压压电电路路如如图图 1518(a)、(b)所示。所示。第128页/共134页当当 VS=VREF 时时误误差差放放大大器器输输出出静静态态电电压压，经经电电压压比比较较器器使使 T1 管管的的导导通时间为通时间为 ton 或占空系数为或占空系数为 d0，稳压器的输出电压，稳压器的输出电压 调节过程如下：调节过程如下：VO VS e ton d VO 反之

37、亦然。反之亦然。第129页/共134页三、开关稳压电路举例三、开关稳压电路举例用用集集成成串串联联稳稳压压器器 LM105 构构成成开开关关稳稳压压电电路路如如图图 15 19 所示。所示。详细介绍见教材详细介绍见教材p.68p.68。VREFVS第130页/共134页VREFVS在外部电路中：在外部电路中：T14、T15 开开关关管管；L1、C2 低低通通滤滤波波器器；R9、R10 取取样样电电阻阻；D2 续续流流二二极极管管；R8 限限流流取取样样电电阻阻；R11、C3 积分电路积分电路 第131页/共134页在外部电路中：在外部电路中：T14、T15 开开关关管管；L1、C2 低低通通滤滤波波器器；R9、R10 取取样样电电阻阻；D2 续续流流二二极极管管；R8 限限流流取取样样电电阻阻；R11、C3 积分电路积分电路 第132页/共134页集集成成 PWMLTC1148 构构成成开开关关稳稳压压电电路路如如图图 1520 所示。所示。图图 1-5-20用集成用集成 PWMLTC1148 构成的开关构成的开关稳压电路稳压电路 第133页/共134页感谢您的观看！第134页/共134页