《电子技术基础》第十章 直流稳压电源

第十章直流稳压电源220V50Hz变压器整流滤波稳压变压器整流电路滤波电路稳压电路10.1整流电路全波整流电路半波整流电路其他类型整流电路1.全波整流电路电路如图所示：+-RLioD3D1D4D2bdac↓+vi-vo+v2-全波整流电路参数计算(1)输出电压和电流的平均值VO(AV)输出电压在一个周期内的平均值:20)()(21tdvVoAVO所以:2202)(9.0≈22)()sin(21VVtdtVVAVO负载上得到的电流平均值：IL=0.9V2/RL全波整流电路参数计算(2)稳压系数Sr：—输出电压的基波峰值VO1M与平均值VO(AV)之比:)(1=AVOMOrVVS用傅立叶级数把输出波形展开：)-6cos354-4cos154-2cos34-2(2=2tωtωtωππVvo基波的峰值：21324=VπVMO67.0≈32=22/324==22)(1VπVπVVSAVOMOr展开式中的直流分量就是平均值全波整流电路参数计算(3)纹波系数Kr：—直流输出电压中的相对纹波电压的大小，是纹波电压总有效值与输出电压直流量之比。483.0=VV-==O2O22VVVKOOrr全波整流电路参数计算负载上得到的平均电流：LAVOAVLRVI)()(=每只二极管都只导通半个周期，所以流过每只管子的平均电流是负载电流的一半。LLAVOAVDAVDAVDAVDRVRVIIII2)()(3)(3)(2)(145.0=21====（5）每只二极管的反向峰值电压VRM:22=VVRM（4）流过每只二极管的平均电流ID（AV）2.其他整流电路D1-v1v2vo半波整流电路：其他整流电路倍压整流电路C6C5C3C4C2C1D6D5D4D3D2D1viv210.2滤波电路全波整流电容滤波电路电容滤波电路的特点其他滤波点路1.全波整流电容滤波电路(1)空载时电路工作情况22V当C值一定时，二极管上承受的最大电压:222VCRL+-viv2vo2)(9.00VVCAVO，即无电容时，当1.全波整流电容滤波电路2)()2.1~1.1≈25~3≥=:VVTCRτAVOLd（）（如果RLC越大，输出电压的平均值越大CRL+-viv2vov2voiDiL(2)带电阻负载时的情况全波整流电容滤波电路仿真2.电容滤波电路的特点(1)二极管的导通角且流过二极管的瞬时电流很大(2)输出电压的平均值增大，纹波减小，且RLC越大，电容的放电速度越慢，纹波越小，输出电压平均值越大。(3)输出的直流电压随负载电流增加而减小纯电阻负载电容滤波VoIL1.4V20.9V23.其他类型的滤波电路LC倒L型滤波电路CRC型滤波电路10.3稳压电路稳压电路的性能指标稳压管稳压电路基本调整管稳压电路串联反馈式稳压电路稳压电路中的保护措施集成稳压电路及其应用开关型稳压电路1.稳压电路的性能指标(1)稳压系数Sr负载固定时输出电压的相对变化量与稳压电路输入电压(经整流滤波后的电压)的相对变化量之比,它反映了电网电压波动对输出的影响.tconsRIIOOrLVVVVStan=/Δ/Δ=稳压电路的性能指标输出电阻反映了稳压输出受负载变化的影响tconsVOOoIIVRtan=ΔΔ=电压调整率SV:工程中常把电网电压波动10%作为极限条件,在此条件下输出电压的相对变化量称为电压调整率。电流调整率SI:输出电流从0变化到最大额定输出值时,输出电压的相对变化量被称为电流调整率。(2)稳压电路的输出电阻2.稳压管稳压电路1.稳压系数:)(≈//LzOIzzIIOOrRrVVrRrVVVVS2.输出电阻:zzrRrRo//注意限流电阻的选择，电网电压最高且负载电流最小时，IZ不能超过IZmax。电网电压最低且负载电流最大时，IZ不能低于IZmin。+-R→IZ↓DZIL↓RL+-VIVO+-RrZRL+-变化量VIVO稳压管稳压电路的缺点：输出电流及其调节范围小3.基本调整管稳压电路输出电流的变化范围：ZOIΔ=IΔ::稳压管电路一定时IV倍。大了约负载电流的变化范围扩而引入三极管后：EOBZIIII工作原理：为调整管来调节，所以称的变化由不变和但T)(CEICEBOBZZIvVvIVVVIV就基本不变围内，在稳压管的正常工作范只要即但一定而负载变化时，OZBZBZRBZRIVIIIIIIIIIVΔ=Δ0=Δ+Δ=Δ+=+-VIRTDZRL+-VOATR1R2RLVFVREFVIVO+_基准电压4.串联反馈式稳压电路串联反馈式稳压电路的一般结构比较放大调整取样串联反馈式稳压电路T:调整管R、DZ：稳压电路，提供基准电压A：比较放大R1,R2,RW：取样环节输出电压：ZWWOVRRRRRV221+''++=ZWWOVRRRRRV221min+++=ZWOVRRRRV221max++=TDZR+-VI+-VO-+R1R’wR“wR2AVZ串联反馈式稳压电路工作原理当输入电压VI增加（或IO减小）时，导致输出电压VO增加，反馈电压VF随之增加，VF与VREF相比较，其差值电压经比较放大后使VB和IB、IC减小，调整管T的c-e间电压vCE增大，使VO下降，从而维持VO基本稳定。比环有差调整系统TDZR+-Vi+-VO-+R1R’wR“wR2RLIOVREFVFA5.稳压电路中的保护措施(1)限流保护电路：是当发生短路时，通过电路中取样电阻的反馈作用，输出电流得以限制。保护原理：当调整管T1电流超过一定限度时，VR增大使T2导通，IC2增大，使IB1减小，从而使输出电流减小，输出电压减小，达到过流保护的目的。正常稳压过流保护oIOVOT1TRIOIC1IC2IIB1VR稳压电路中的保护措施(2)截流保护电路：当发生短路时，通过保护电路使调整管截止，从而限制短路电流，使之接近零。正常稳压VoIo过流保护稳压电路中的保护措施0I221C1123趋于通超过额定值OOCBROCBOVVVIVVVVVTIDzA+-VI+-VO-+R1R2R3T1T2R4RlIO6.集成稳压电路及其应用P456图10.2.3：W78XX系列集成稳压电路原理图及其管脚排列；W79XX为负电压输出W78XX++公共端W79XX--公共端123321集成稳压电路及其应用C1用于抵消输入线电感以防止产生自激振荡。C2用于减小输出电压的脉冲和改善负载的瞬态相应。当输出电压较高且C2较大时，必须在1、3之间跨接一个保护二极管。否则，一旦输出短路，未经释放的C2上的电压VO将通过稳压器放电，损坏稳压块。(1)输出固定电压W78XX+-VIC1RLVOC2123+-1μF集成稳压电路及其应用注意79系列三端的定义及电容的极性(2)输出正负电压W78XX+-+VIC1VO1C3132+-W79XXC2312C4VO2+--VIW78XX+-VIC1VOC2132+-AR1R2集成稳压电路及其应用运放接成跟随器R1上的电压等于稳压块的标称电压VXX，所以：XXOVRRV)+1(=12(3)扩大输出电压W78XX+-VIC1VOC2123+-T1R1IO集成稳压电路及其应用1COXXOIIIOXXBEIVR11取稳压块输出电流标称值:OXXIIOXX(4)扩大输出电流W7800123VIC1C2RLRoIOIO0.33μF1μF5V-IW↓↓↓+-+集成稳压电路及其应用oWORII5+=(5)组成稳流源