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1、第5章 直流稳压电源本讲稿第一页，共三十五页第第5 5章章 直流稳压电源直流稳压电源返回前一页后一页5.2 滤波器滤波器5.3 线性直流稳压电源线性直流稳压电源5.1 整流电路整流电路本讲稿第二页，共三十五页第第5 5章章 直流稳压电源直流稳压电源返回前一页后一页小功率直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源的组成功能：把交流电压变成稳定的大小合适功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压的直流电压u u1 1u u2 2u u4 4u u3 3u uo o交流电源交流电源交流电源交流电源变压变压变压变压整流整流整流整流滤波滤波滤波滤波稳压稳压稳压稳压负载负载负载负载本讲稿第三页，共三十五页5
2、.1 5.1 整流电路整流电路整流电路的作用整流电路的作用:将交流电压转变为脉动的直流电压。将交流电压转变为脉动的直流电压。分析时可把二极管当作理想元件处理：分析时可把二极管当作理想元件处理：二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。大。整流原理：整流原理：利用二极管的单向导电性利用二极管的单向导电性前一页后一页返回本讲稿第四页，共三十五页 aTDuoubRLio+5.1.1 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 u 正半周，正半周，VaVb，二极管二极管 D 导通；导通；3、工作波形、工作波形uouDu u前一页后一页EDAEDA u
3、 负半周，负半周，VaVb，二极管二极管 D1、D3 导通，导通，D2、D4 截止截止。3、工作波形、工作波形uouDu uD2D2u uD4D4前一页后一页u u+1.电路结构电路结构返回本讲稿第八页，共三十五页.R RL Lu。iouo1 12 23 34 4ab+3、工作波形、工作波形2、工作原理、工作原理1、电路结构、电路结构 u u 正半周，正半周，正半周，正半周，V Va aVVb b，二极，二极，二极，二极管管管管 1 1、3 3 导通，导通，导通，导通，2 2、4 4 截止截止截止截止 。u u 负半周，负半周，负半周，负半周，V Va auc 时，二极管导通，电源在给负载时，
4、二极管导通，电源在给负载RL供供电的同时也给电容充电，电的同时也给电容充电，uc增加。增加。|u|uc 时，二时，二极管导通，电源极管导通，电源在给负载在给负载RL供电供电的同时也给电容的同时也给电容充电，充电，uc增加。增加。|u|uc 时，二时，二极管截止，电容极管截止，电容通过负载通过负载RL 放电，放电，uc按指数规律下降。按指数规律下降。流过二极管的电流波形 二极管导通时间缩二极管导通时间缩二极管导通时间缩二极管导通时间缩短，流过二极管的电短，流过二极管的电短，流过二极管的电短，流过二极管的电流为脉冲电流流为脉冲电流流为脉冲电流流为脉冲电流前一页后一页动画动画返回本讲稿第十八页，共三
5、十五页4 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电源电压的周期电源电压的周期)(1)(1)输出电压的波形与平均值输出电压的波形与平均值Uo与放电时间与放电时间 常数常数RLC 有关有关 RLC 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。近似估算近似估算:Uo=1.2 U (桥式、全波）桥式、全波）Uo=1.0 U（半波）半波）前一页后一页负载RL开路时，UO =？返回本讲稿第十九页，共三十五页（2)、输出特性、输出特性(外特性外特性)有电容滤波有电容滤波有电容滤波有电容滤波1.41.
6、4U U无电容滤波无电容滤波0.90.9U UU Uo ooI Io o 结论 电容滤波电路适电容滤波电路适用于输出电压较高，用于输出电压较高，负载电流较小且负负载电流较小且负载变动不大的场合。载变动不大的场合。（3）流过二极管的瞬时电流很大流过二极管的瞬时电流很大故选管时一般取：故选管时一般取：前一页后一页 RLC 越大越大o 越高，越高，Io越大越大整流管导通时间整流管导通时间越短越短 iD 的峰值电流越大。的峰值电流越大。返回本讲稿第二十页，共三十五页例：单相桥式整流电容滤波电路，已知交流电源频率例：单相桥式整流电容滤波电路，已知交流电源频率f=50Hz，负载电阻，负载电阻RL=60，要
7、求直流输出电压，要求直流输出电压UO=30V，试选择整流二极管和滤波电容的规格。，试选择整流二极管和滤波电容的规格。解：（解：（1）选择整流二极管）选择整流二极管流过二极管的电流流过二极管的电流变压器副边电压有效值：变压器副边电压有效值：二极管承受的最大反向电压：二极管承受的最大反向电压：可以选用二极管可以选用二极管1N4001作为整流二极管。其最作为整流二极管。其最大整流电流为大整流电流为1A，反向工作峰值电压为，反向工作峰值电压为50V。本讲稿第二十一页，共三十五页解：（解：（2）选择滤波电容）选择滤波电容根据根据取下限值有取下限值有耐压值应大于耐压值应大于电容可选择标称值为电容可选择标称
8、值为680F/50V的电解电容的电解电容本讲稿第二十二页，共三十五页5.3 5.3 线性直流稳压电源线性直流稳压电源 稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。定的输出电压的一种电子设备。它的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环它的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。境温度的变化无关。返回前一页后一页本讲稿第二十三页，共三十五页5.3.1 稳压管稳压电路稳压管稳压电路2.工作原理工作原理Uo=Uz IR=Io+IzUIUZRL(Io)IR 设设设设U UI I一定，负载一定，负载RL L变化变化变化变化+UIU
9、o 基本不变基本不变 IR(IRR)基本不变基本不变限流调压 U Uo(Uz z)IZ.。R RL L.+C.I IoU Uo1 12 23 34 4+。+uiI IR R.RDzIz1.电路电路稳压电路返回前一页后一页本讲稿第二十四页，共三十五页2.工作原理工作原理Uo=Uz IR=Io+IzUIUZ+UI.。R RL L.+C.I IoU Uo1 12 23 34 4+。+uiI IR R.RDzIz1.电路电路UI Uo(Uz)IZ IR 设负载设负载设负载设负载RL一定，一定，一定，一定，U UI I 变化变化Uo 基本不变基本不变 IRR 返回前一页后一页本讲稿第二十五页，共三十五页
10、5.3.3 串联型稳压电路串联型稳压电路1.1.电路结构的一般形式电路结构的一般形式 串联型晶体管稳压电路由串联型晶体管稳压电路由基准电压、比较放大、基准电压、比较放大、取样电路和调整元件取样电路和调整元件四部分组成。四部分组成。返回前一页后一页本讲稿第二十六页，共三十五页UITR1R2UFUZRLUo Au+-RRP+本讲稿第二十七页，共三十五页（2）工作原理）工作原理UI增加时增加时 UI减小时减小时 UITR1R2UFUZRLUo Au+-RRP+本讲稿第二十八页，共三十五页5.3.4 5.3.4 集成稳压电源集成稳压电源最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共最简单的集成稳压电源只有输
11、入，输出和公共引出端引出端,故称之为三端集成稳压器。故称之为三端集成稳压器。返回前一页后一页本讲稿第二十九页，共三十五页1.1.分类分类型号后型号后XX两位数字两位数字代表输出电压值代表输出电压值W78W78系列系列系列系列(输出正电压输出正电压输出正电压输出正电压)、W79系列系列(输出负电压输出负电压)。输出电压额定值有输出电压额定值有:5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等等。返回前一页后一页本讲稿第三十页，共三十五页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1
12、公共端公共端3 输入端输入端2 输出端输出端塑料封装塑料封装返回前一页后一页本讲稿第三十一页，共三十五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)1)输出为固定电压的电路输出为固定电压的电路W7800系列稳压器基本接线图系列稳压器基本接线图5.5.三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CoW7805CiUI+_+_Uo123 0.11F1F返回前一页后一页用来抵消输入端接线较长时的电感效应，防止产生自激振荡。即用以改善波形。为在负载电流瞬间增减时，不致引起输出电压有较大的波动。即用来改善负载的瞬态响应。本讲稿第三十二页，共三十五页CoW78XXCiUI+_+_Uo123UXXUZRDZUXX:为为W78XX固定输出电压固定输出电压Uo=UXX+UZ2)2)提高输出电压的电路提高输出电压的电路返回前一页后一页本讲稿第三十三页，共三十五页同时输出正、负电压电路同时输出正、负电压电路3)3)同时输出正、负电压的电路同时输出正、负电压的电路W7815CiUI+_Uo123+_CiW791512CoCo3Uo返回前一页后一页本讲稿第三十四页，共三十五页作业P1425-35-9本讲稿第三十五页，共三十五页