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1、 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 中等职业学校机电类规划教材 电子技术基础 教学演示课件 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 第5章 直流稳压电源 本章首先介绍单相半波、桥式整流电路、晶闸管可控整流电路；再介绍电容、电感、型滤波电路；最后介绍硅稳压管稳压电路、晶体管串联型稳压电路和集成稳压电路。5.1 二极管整流电路 5.3 滤波电路 5.5 实例综合分析 5.2 晶闸可控整流电路 5.4 稳压电路 电子
2、技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.1.1 单相半波整流电路5.1 二极管整流电路二极管整流电路 1.1.半波整流电路的结构（上图）半波整流电路的结构（上图）半波整流电路（a）实物图 （b）原理电路图2.2.工作原理工作原理 半波整流电路工作过程及波形 当当输输入入为为正正半半周周时时，二二极极管管因因外外加加正正向向偏偏置置电电压压而而导导通通，如如下下图图（a a）所所示示；当当输输入入为为负负半半周周时时，二二极极管管因因外外加加反反向向偏偏置置电电压压而而截截止止，如如下下图图（b b）所所示
3、示。可可见见，二二极极管管的的单单向向导导电电特特性性使使得得双双向向的的正正弦弦波波变变成成了了单单向向的的正弦波的半个周期。正弦波的半个周期。电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.1.1 单相半波整流电路5.1 二极管整流电路二极管整流电路 3.3.参数的计算参数的计算 （1 1）整流输出电压平均值）整流输出电压平均值Uo（AV）（2 2）负载的电流负载的电流I Io o（AVAV）（3 3）二极管的正向电流二极管的正向电流I ID D（AVAV）（4 4）二极管承受的反向峰值电压）二极管承受的
4、反向峰值电压URM 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.1.2 单相桥式整流电路5.1 二极管整流电路二极管整流电路 1.1.电路结构（上图）电路结构（上图）桥式整流电路（a）实物图 （b）电路原理图2.2.工作原理（下图）工作原理（下图）输入为正半周时，输入为正半周时，VD1、VD3导通，导通，VD2、VD4截截止，负载上有半波输出；止，负载上有半波输出；输入为负半周时，输入为负半周时，VD2、VD4导通，导通，VD1、VD3截截止，负载上有半波输出；止，负载上有半波输出；在输入信号的一个周期在
5、输入信号的一个周期内，负载上得到两个半波。内，负载上得到两个半波。桥式整流电路电流通路桥式整流电路电流通路 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.2.1 单相半波可控整流电路*5.2 晶闸管可控整流电路晶闸管可控整流电路1.1.单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 单相半波可控整流电路2.2.工作原理工作原理 输输入入正正半半周周时时，晶晶闸闸管管SCR承承受受正正向向电电压压，如如果果t t1 1时时刻刻给给控控制制极极加加上上一一个个足足够够大大的的触触发发电电压压u uG G时时，SCR导
6、导通通，在在负负载载上上获获得得单单向向脉脉动动整整流流输输出出电电压压；当当交交流流电电压压经经过过零零值值时时，流流过过晶晶闸闸管管SCRSCR的的电电流流小小于于维维持持电电流流，晶晶闸闸管管SCR便便自自行行关关断断；当当交交流流电电压压输输入入为为负负半半周周时时，晶晶闸闸管管SCR因因承承受受反反向向电电压而压而保持关断保持关断状态。状态。工作波形 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.3 滤波电路滤波电路 5.3.1 电容滤波电路1 1半波整流电容滤波电路半波整流电容滤波电路半波整流电
7、容滤波电路(a)实物图 (b)原理图 电容器的滤波作用：电容器的滤波作用：结结构构：电电容容滤滤波波电电路路是是在在负负载载的的两两端端并并联联一一个个电容器。电容器。半波整流电容滤波作用U2 UC C,VD导通，导通，C充电；充电；U2 UC,VD1、VD3导导通通，C充电；充电；U2 RL时时，电电感感L对对交交流流分分量量的的分分压压结结果果，使使交交流流分分量量几几乎乎全全部部落落在在电电感感L上上，而而负负载载RL上上的的交交流流压压降降很小。很小。以桥式整流电感电路为例以桥式整流电感电路为例 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社
8、POSTS&TELECOM PRESS 5.4 稳压电路稳压电路 5.4.2 串联型晶体管稳压电路三极管串联型稳压电源 （a）实物图 （b）原理图 结结构构：由由取取样样电电路路、基基准准电电压压、比比较较放放大器及调整元件等环节组成大器及调整元件等环节组成 。（右图）。（右图）原理原理 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.4 稳压电路稳压电路 5.4.2 串联型晶体管稳压电路方框图方框图串联型稳压电源方框图（2 2）基基准准电电压压 由由稳稳压压管管VDZ与与电电阻阻R3组组成成。其其作作用用是
9、是提提供供一一个个稳稳定定性性较较高的直流电压高的直流电压U2。其中其中R3为稳压管为稳压管VDZ的限流电阻。的限流电阻。（1 1）取取样样电电路路 由由R1、RP、R2组组成成，取取出出输输出出电电压压UO的的一一部部分分送送到到比比较较放放大电路大电路VT2的基极。的基极。（3 3）比比较较放放大大电电路路 以以三三极极管管VT2构构成成直直流流放放大大器器。其其作作用用是是将将UB2和和UZ进进行行比比较较，比比较较的的误误差差电电压压UBE2经经VT2管管放放大大后后去去控控制制调调整整管管VT1。（4 4）调调整整电电路路 利利用用其其集集射射之之间间的的电电压压UCE受受基基极极电
10、电流流控控制制的的原原理理，与与负负载载R RL L串串联联，用用于于调调整输出电压。整输出电压。电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.4 稳压电路稳压电路 5.4.3 集成稳压电路1 1三端固定集成稳压器三端固定集成稳压器CW78XX系列集成稳压器有有输出输出正正电压的电压的CW78XX系列和输出系列和输出负负电压的电压的CW79XX系列。系列。CW79XX系列集成稳压器 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRES
11、S 5.4 稳压电路稳压电路 5.4.3 集成稳压电路CW317系列集成稳压器有有输出输出正正电压的电压的CW317系列和输出系列和输出负负电压的电压的CW337系列。系列。输出电压在输出电压在1.237V范围内连续可调。范围内连续可调。CW337系列集成稳压器2 2三端可调集成稳压器三端可调集成稳压器 电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 5.5 实例综合分析实例综合分析直流稳压器直流稳压器 LM317LM317输输出出电电流流为为1.5A1.5A，输输出出电电压压可可在在1.251.2537V37V
12、之之间间连连续续调调节节，其其输输出出电电压压由由两两只只外外接接电电阻阻R R1 1、RPRP决决定定，输输出出端端和和调调整整端端之之间间的的电电压压差差为为1.25V1.25V，这这个个电电压压将将产产生生几几毫毫安安的的电电流流，经经R R1 1、RPRP到到地地，在在RPRP上上分分得得的的电电压压加加到到调调整整端端，通通过过改改变变RPRP就就能能改改变变输输出出电电压压。注注意意，为为了了得得到到稳稳定定的的输输出出电电压压，流流经经R R1 1的的电电流流小小于于3.5mA3.5mA。VDVD1 1为为保保护护二二极极管管，防防止止稳稳压压器器输输出出端短路而损坏端短路而损坏
13、ICIC，VDVD2 2用于防止输入短路而损坏集成电路。用于防止输入短路而损坏集成电路。电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 本 章 小 结 1将交流电网电压转换为稳定的直流电压，要通过整流、滤波和稳压等环节来实现。2经过桥式整流、电容滤波电路后可将交流电变成直流电。3硅稳压管稳压电路是最简单的稳压电路，但输出电流小，稳压特性不够好，一般用于稳定性要求不高的场合。4晶体管串联型稳压电路由取样电路、基准电压、比较放大电路、调整管四部分组成。利用三极管作调整管的调整作用，使输出电压稳定；取样部分的电位器的调节作用可调节输出电压的范围。5三端集成稳压器，它具有体积小、性能可靠、使用方便等优点，因此得到了广泛的应用。三端集成稳压器有固定式和可调式两类，而它们又分正电压输出和负电压输出两种。CW78XX系列为固定正电压输出，CW79XX系列为固定负电压输出，CW117系列为可调式正电压输出，CW137系列为可调式负电压输出。电子技术基础电子技术基础 第5章 直流稳压电源直流稳压电源 人民邮电出版社人民邮电出版社 POSTS&TELECOM PRESS 电子技术基础编写组制作 2006年6月