第十章 直流穩(wěn)壓電源,變壓器,整流電路,濾波電路,穩(wěn)壓電路,1,10.1 整流電路,全波整流電路 半波整流電路 其他類型整流電路,2,1. 全波整流電路,電路如圖所示：,3,全波整流電路參數(shù)計(jì)算,(1) 輸出電壓和電流的平均值VO(AV),輸出電壓在一個(gè)周期內(nèi)的平均值:,所以:,負(fù)載上得到的電流平均值：IL=0.9V2/RL,4,全波整流電路參數(shù)計(jì)算,(2) 穩(wěn)壓系數(shù)Sr： 輸出電壓的基波峰值 VO1M與平均值VO(AV)之比:,用傅立葉級(jí)數(shù)把輸出波形展開：,基波的峰值：,展開式中的直流分量就是平均值,5,全波整流電路參數(shù)計(jì)算,(3) 紋波系數(shù)Kr： 直流輸出電壓中的相對(duì)紋波電壓的大小， 是紋波電壓總有效值與輸出電壓直流量之比。,6,全波整流電路參數(shù)計(jì)算,負(fù)載上得到的平均電流：,每只二極管都只導(dǎo)通半個(gè)周期，所以流過每只管子的平均電流是負(fù)載電流的一半。,（5） 每只二極管的反向峰值電壓VRM :,（4） 流過每只二極管的平均電流ID（AV）,7,2. 其他整流電路,半波整流電路：,8,其他整流電路,倍壓整流電路,9,10.2 濾波電路,全波整流電容濾波電路 電容濾波電路的特點(diǎn) 其他濾波點(diǎn)路,10,1. 全波整流電容濾波電路,(1) 空載時(shí)電路工作情況,當(dāng)C值一定時(shí)， 二極管上承受的最大電壓:,11,1. 全波整流電容濾波電路,RLC越大，輸出電壓的平均值越大,(2) 帶電阻負(fù)載時(shí)的情況,12,全波整流電容濾波電路仿真,13,2. 電容濾波電路的特點(diǎn),(1) 二極管的導(dǎo)通角 且流過二極管的瞬時(shí)電流很大,(2) 輸出電壓的平均值增大，紋波減小，且RLC越大， 電容的放電速度越慢，紋波越小，輸出電壓平均 值越大。,(3) 輸出的直流電壓隨負(fù) 載電流增加而減小,14,3. 其他類型的濾波電路,15,10.3 穩(wěn)壓電路,穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo) 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓電路中的保護(hù)措施 集成穩(wěn)壓電路及其應(yīng)用 開關(guān)型穩(wěn)壓電路,16,1. 穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo),(1) 穩(wěn)壓系數(shù) Sr,負(fù)載固定時(shí)輸出電壓的相對(duì)變化量與穩(wěn)壓電路輸入電壓(經(jīng)整流濾波后的電壓)的相對(duì)變化量之比,它反映了電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)輸出的影響.,17,穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo),輸出電阻反映了穩(wěn)壓輸出受負(fù)載變化的影響,電壓調(diào)整率SV : 工程中常把電網(wǎng)電壓波動(dòng)10%作為 極限條件,在此條件下輸出電壓的相 對(duì)變化量稱為電壓調(diào)整率。,電流調(diào)整率SI : 輸出電流從0變化到最大額定輸出值時(shí), 輸出電壓的相對(duì)變化量被稱為電流調(diào)整 率。,(2) 穩(wěn)壓電路的輸出電阻,18,2. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路,1. 穩(wěn)壓系數(shù):,2. 輸出電阻:,注意限流電阻的選擇，電網(wǎng)電壓最高且負(fù)載電流最小時(shí)，IZ不能超過IZmax。 電網(wǎng)電壓最低且負(fù)載電流最大時(shí)，IZ不能低于IZmin 。,穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：輸出電流及其調(diào)節(jié)范圍小,19,3. 基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路,輸出電流的變化范圍：,工作原理：,20,4. 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路,串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的一般結(jié)構(gòu),比較放大,調(diào)整,取樣,21,串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路,T : 調(diào)整管,R、DZ：穩(wěn)壓電路， 提供基準(zhǔn)電壓,A：比較放大,R1, R2,RW：取樣環(huán)節(jié),輸出電壓：,VZ,22,串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路工作原理,當(dāng)輸入電壓VI增加（或IO減小）時(shí)，導(dǎo)致輸出電壓VO增加，反饋電壓VF隨之增加，VF與VREF相比較，其差值電壓經(jīng)比較放大后使VB和IB 、 IC減小，調(diào)整管T的c-e間電壓vCE增大，使VO下降，從而維持VO基本穩(wěn)定。,比環(huán)有差調(diào)整系統(tǒng),23,5. 穩(wěn)壓電路中的保護(hù)措施,(1) 限流保護(hù)電路：是當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，通過電路中取 樣電阻的反饋?zhàn)饔?，輸出電流得以限制?保護(hù)原理：當(dāng)調(diào)整管T1電流超過一定限度時(shí)，VR增大使T2導(dǎo)通，IC2增大，使IB1減小，從而使輸出電流減小，輸出電壓減小，達(dá)到過流保護(hù)的目的。,24,穩(wěn)壓電路中的保護(hù)措施,(2) 截流保護(hù)電路：當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，通過保護(hù)電路使 調(diào)整管截止，從而限制短路電流，使之接近零。,25,穩(wěn)壓電路中的保護(hù)措施,26,6. 集成穩(wěn)壓電路及其應(yīng)用,P456圖10.2.3：W78XX系列集成穩(wěn)壓電路原理圖 及其管腳排列； W79XX為負(fù)電壓輸出,27,集成穩(wěn)壓電路及其應(yīng)用,C1用于抵消輸入線電感以防止產(chǎn)生自激振蕩。,C2用于減小輸出電壓的脈沖和改善負(fù)載的瞬態(tài)相應(yīng)。 當(dāng)輸出電壓較高且C2較大時(shí)，必須在1、3之間跨接一個(gè)保護(hù)二極管。否則，一旦輸出短路，未經(jīng)釋放的C2上的電壓VO將通過穩(wěn)壓器放電，損壞穩(wěn)壓塊。,(1) 輸出固定電壓,28,集成穩(wěn)壓電路及其應(yīng)用,注意79系列三端的定義及電容的極性,(2) 輸出正負(fù)電壓,29,集成穩(wěn)壓電路及其應(yīng)用,運(yùn)放接成跟隨器,R1上的電壓等于穩(wěn)壓塊的標(biāo)稱電壓VXX，所以：,(3) 擴(kuò)大輸出電壓,30,集成穩(wěn)壓電路及其應(yīng)用,(4) 擴(kuò)大輸出電流,31,集成穩(wěn)壓電路及其應(yīng)用,(5) 組成穩(wěn)流源,32,