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1、第十章直流电源第一页，本课件共有29页知识要点：知识要点：1.掌握单相小功率直流稳压电源的一般构成及其工作掌握单相小功率直流稳压电源的一般构成及其工作掌握单相小功率直流稳压电源的一般构成及其工作掌握单相小功率直流稳压电源的一般构成及其工作原理；原理；原理；原理；2.掌握单相整流、滤波、稳压电路的结构特点掌握单相整流、滤波、稳压电路的结构特点及相关参量的计算，了解其工作原理。及相关参量的计算，了解其工作原理。第十章第十章 直流电源直流电源第二页，本课件共有29页10.1 直流电源的组成及各部分的作用直流电源的组成及各部分的作用一、构成框图与对应波形图一、构成框图与对应波形图第三页，本课件共有29
2、页二、各部分构成电路作用二、各部分构成电路作用1、电源变压器：、电源变压器：对对220V的交流电压进行变压处理，通常为降压。的交流电压进行变压处理，通常为降压。2、整流电路：、整流电路：将变压器副边电压由交流电压转换为单向脉将变压器副边电压由交流电压转换为单向脉动直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。动直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。3、滤波电路：、滤波电路：减小整流输出电压的脉动，使其趋于平滑。减小整流输出电压的脉动，使其趋于平滑。4、稳压电路：、稳压电路：功能是使输出直流电压基本不受电网电功能是使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足
3、够高的稳定压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。性。第四页，本课件共有29页10.2 整流电路整流电路整流电路的作用整流电路的作用:将交流电压转变为单向脉动的直流电压。将交流电压转变为单向脉动的直流电压。整流电路分类：整流电路分类：整流电路分类：整流电路分类：（1 1）半波、全波半波、全波(桥式桥式)和倍压整流；和倍压整流；（2）单相和三相整流。）单相和三相整流。整流原理：整流原理：利用二极管等电子器件的单向导电性利用二极管等电子器件的单向导电性第五页，本课件共有29页10.2.1 单相半波整流电路单相半波整流电路2.工作原理工作原理 u2 正半周，正半周，V Va aVVb b
4、，二极管二极管D D导通；导通；导通；导通；u2 负半周，负半周，VaVb，二二极管极管 D1、D D3 导通，导通，D2、D4 4 截止截止。1.电路结构电路结构 uo tRLu2iouo1234ab+动画动画3.工作波形工作波形u2 u u2 负半周，负半周，VaVb b，二二极管极管 D2、D4导通，导通，导通，导通，D D1、D3截止截止。第十三页，本课件共有29页4.主要参数：主要参数：第十四页，本课件共有29页5.整流二极管的选择整流二极管的选择在单相桥式整流电路中，因为每只二极管只在变压器副边在单相桥式整流电路中，因为每只二极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流，所以每只二极管
5、的平均电流只电压的半个周期通过电流，所以每只二极管的平均电流只有负载电阻上电流平均值的一半，即有负载电阻上电流平均值的一半，即：二极管承受的最大反向电压二极管承受的最大反向电压：第十五页，本课件共有29页具有具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到等优点，因此得到相当广泛的应用。相当广泛的应用。主要缺点是所需二极管的数量多，由于实际上二极管的正向电阻主要缺点是所需二极管的数量多，由于实际上二极管的正向电阻不为零，必然使得整流电路内阻较大，当然不为零，必然使得整流电路内阻较大，当然损耗也就较大。损耗也就较大。6.单相桥式整流电路电路特性总结：单相桥
6、式整流电路电路特性总结：第十六页，本课件共有29页10.3 滤波电路滤波电路 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。既有直流成份又有交流成份。滤波原理：滤波原理：滤波电路利用储能元件电容两端的电压滤波电路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)不能突变的特性不能突变的特性,滤掉整流电路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。出电压波形的目的。方法：方法：将电容与负载将电容与负载RL并联并联(或将电感与负载
7、或将电感与负载RL串联串联)。第十七页，本课件共有29页 1.1.半波整流电容滤波电路结构半波整流电容滤波电路结构半波整流电容滤波电路结构半波整流电容滤波电路结构2.工作原理工作原理 u2 uC时，二极管导通，电源在给负载时，二极管导通，电源在给负载RL供电的同供电的同时也给电容充电，时也给电容充电，uC 增加，增加，uo=uC。u2 2 u uC时，二极管截止，电容通过负载时，二极管截止，电容通过负载RL 放电，放电，uC按按指数规律下降，指数规律下降，uo=uC。+Cici +aDuou2bRLio=uC 3.工作波形工作波形uou2 tO tO动画动画+uC _第十八页，本课件共有29页
8、4.电容滤波电路的特点电容滤波电路的特点(T T 电源电压的周期电源电压的周期)(1)(1)输出电压的脉动程度和平均值输出电压的脉动程度和平均值Uo的大小的大小与放电与放电时间常数时间常数RLC有关。有关。RLC 越大越大越大越大 电容器放电越慢电容器放电越慢 输出电压的平均值输出电压的平均值Uo 越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。近似估算取：近似估算取：Uo=1.2 U2 (桥式、全波）桥式、全波）Uo=1.0 U2（半波）半波）当负载当负载RL 开路时，开路时，开路时，开路时，UOO 为了得到比较平直的输出电压为了得到比较平直的输出电压第十九页，本课件共有29页 采用电容滤波时，输出电压
9、受负载变化影响采用电容滤波时，输出电压受负载变化影响较大，即带负载能力较差。较大，即带负载能力较差。因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负因此电容滤波适合于要求输出电压较高、负载电流较小且负载变化较小的场合。载电流较小且负载变化较小的场合。第二十页，本课件共有29页10.4 稳压二极管稳压电路稳压二极管稳压电路 稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子电路。压的一种电子电路。压的一种电子电路。压的一种电子电路。第二十一页，本课件共有
10、29页10.4.1 10.4.1 单相桥式整流滤波稳压管稳压电路单相桥式整流滤波稳压管稳压电路单相桥式整流滤波稳压管稳压电路单相桥式整流滤波稳压管稳压电路2.工作原理工作原理UO=UZ1.电路电路+UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流调压限流调压稳压电路稳压电路第二十二页，本课件共有29页UiTR2UZRLUO+R3+UB+DZ+Uf+R110.5 串联型串联型(线性线性)稳压电路稳压电路1.电路结构电路结构 串联型稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路和串联型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。调整元件四部分组成。调整调整元件元件比较比较放大放大基准基准电压电压
11、取样取样电路电路第二十三页，本课件共有29页10.5.2 集成稳压器集成稳压器单片集成稳压器，具有体积小单片集成稳压器，具有体积小,可靠性高可靠性高,使用灵活使用灵活,价格价格低廉等优点。低廉等优点。最简单的集成稳压器只有输入，输出和公共引出端最简单的集成稳压器只有输入，输出和公共引出端,故称之为三故称之为三端集成稳压器。端集成稳压器。1.分类分类XX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可调电压输出可调电压输出正电压输出正电压78XX 输出负电压输出负电压79XX（1.25 37 V 连续可调）连续可调）CW117、CW137第二十四页，本课
12、件共有29页2.外形及引脚功能外形及引脚功能W7800系列稳压器外形系列稳压器外形1输入端输入端3 公共端公共端2 输出端输出端W7900系列稳压器外形系列稳压器外形3 公共端公共端1输入端输入端2 输出端输出端塑料封装塑料封装第二十五页，本课件共有29页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输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路输入与输输入与输出之间的出之间的电压不得电压不得低于低于3V！4.三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用三端固定输出集成稳压器的应用COW780
13、5CiUi+_+_UO123 0.11 F1 F为了瞬时增减负载电流为了瞬时增减负载电流为了瞬时增减负载电流为了瞬时增减负载电流时，时，不致引起输出电压不致引起输出电压有较大的波动有较大的波动有较大的波动有较大的波动。即用来。即用来改善负载的瞬态响应。改善负载的瞬态响应。用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线用来抵消输入端接线较长时的电感效应，较长时的电感效应，较长时的电感效应，较长时的电感效应，防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。防止产生自激振荡。即即即即用以改善波形用以改善波形。第二十六页，本课件共有29页(2)同时输出正、负电压的电路同时输出正、负电压的
14、电路21220V 24V+C 24V+CW7815Ci+15V123CiW79153COCO 15V1 F1 F0.33 F0.33 F1000 F1000 F第二十七页，本课件共有29页6.三端可调输出集成稳压器的应用三端可调输出集成稳压器的应用2、3两端电压为两端电压为 1.25V 基准电压基准电压COCW117CiUi+_+_UO123 AdjR1R2240 1F0.1F第二十八页，本课件共有29页10.6 开关型稳压电路开关型稳压电路内部三极管工作于开关状态，非线性。转换内部三极管工作于开关状态，非线性。转换效率高效率高,可达可达70%95%。线性稳压电路转换。线性稳压电路转换效率仅为效率仅为30%40%。第二十九页，本课件共有29页