电子技术第11章

电子技术111.1直流稳压电源的组成11.2整流电路11.3滤波电路11.4稳压电路第11章直流稳压电源下一章上一章返回主页第11章直流稳压电源211.1直流稳压电源的组成大小不合适的交流大小合适的交流~交流电源脉动直流不稳定的直流稳定直流直流负载滤波电路电源变压器整流电路稳压电路第11章直流稳压电源3电源变压器将市电变换为整流所需的交流电压整流电路将交流电变换为方向不变的直流电滤波电路将脉动直流电变换为平滑的直流电压稳压电路将不稳定的直流电压变换为稳定直流电压第11章直流稳压电源4一、不控整流电路abT+-u2+-u1RL+-uOiO11.2整流电路D1D3D2D4第11章直流稳压电源51.工作原理+-uOabT+-u2+-u1u2正半周，uO=u2D1和D3导通，电流通路：a→D1→RL→D3→bRLiOD1D3D2D4第11章直流稳压电源61.工作原理u2负半周，uO=-u2D2和D4导通，电流通路：b→D2→RL→D4→a＋uo－abRLT＋u1－-u2+IoD1D3D2D4第11章直流稳压电源7＋uo－D4D3D1D2RL＋u2－u2ωtOuoioωtOuD1,D3iD1,D3ωtOuD2,D4iD2,D4ωtO第11章直流稳压电源82.整流电路的计算(1)负载直流电压UO(2)负载直流电流(3)二极管平均电流(4)二极管反向电压最大值UO=2U2sintd(t)1∫0=U222=0.9U2IO=UORLID=IO12URm=2U2第11章直流稳压电源93.整流元件的选择IF≥IDUR≥URm+-~~4.整流桥块~~+-第11章直流稳压电源10单相桥式整流电路中的两个二极管用可控的晶闸管替换——半控。1.电路结构二、可控整流电路abT+-u2+-u1+-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO第11章直流稳压电源112.工作原理正半周，T2、D1承受反向电压截止，T1、D2承受正向电压，控制极电压uG在t=α时施加，故在≤t≤时，T1和D2导通电流通路：a→T1→RL→D2→babT+-u2+-u1+-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO第11章直流稳压电源12负半周，T1、D2承受反向电压截止，T2、D1承受正向电压。控制极电压uG在t=α+时施加，故在+≤t≤2时，T2和D1导通。电流通路：b→T2→RL→D1→aabT+-u2+-u1+-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO2.工作原理第11章直流稳压电源133.工作波形++2ab+-u2+-uGT1D1+-uGT2D2RL+-uOiO负载RL上得到不完整的全波脉动电压。u2tOtuGuOtOO第11章直流稳压电源144.主要参数＋uO2tUO(1)负载直流电压(2)负载直流电流UO=2U2sintd(t)1∫=U2221+cos2=0.9U21+cos2IO=UORL第11章直流稳压电源15[例11.2.1]一单相桥式半控整流电路，要求直流输出电压UO在40~90V的范围内可调，求输入交流电压和控制角的变化范围。[解]=0º时，UO=UOmax=90V，U2=UO/0.9故=90/0.9=100VUO=40V时，cos=-12UO0.9U2=-12×400.9×100=-0.111=arccos(-0.111)=96.4º故的变化范围为0º~96.4º。第11章直流稳压电源1611.3滤波电路＋＋＋＋＋＋电容滤波电感滤波复式滤波第11章直流稳压电源17一、电容滤波电路uoωtO√2U2C＋＋uo－VD4VD3VD1VD2RLIo＋u2－＋u1－C或RL电容放电1.电容滤波的原理(1)当二极管导通时电容被充电储能。(2)当二极管截止时电容放电。RL→∞第11章直流稳压电源18电容的耐压：UCN≥√2U2结论①滤波使uo的波形更平滑，提高了uo的平均值。②uo的平滑程度取决于放电时间常数=RLC。③二极管的导通时间缩短了。2.电容滤波电路的计算(1)输出电压的平均值取:Uo=U2（半波）Uo=1.2U2（全波）(2)滤波电容的选择取:C≥(3~5)T2RL=1.5~2.52RLf第11章直流稳压电源19结论电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。(3)整流二极管的选择电容滤波1.414U20.9U2uoIoO3.输出特性（外特性）IF≥2ID（电容充电产生冲击电流）UR≥URm第11章直流稳压电源20例11.3.1一桥式整流、电容滤波电路，已知电源频率f=50Hz，负载电阻RL=100，输出直流电压UO=30V。试求：(1)选择整流二极管；(2)选择滤波电容器；(3)负载电阻断路时的输出电压UO；(4)电容断路时的输出电压UO。解：(1)选择整流二极管IO=UORL=30100=0.3AID==0.15A12IO=×120.3U2=UO1.2301.2=25V=IF≥2ID=2×0.15=0.3AUR≥URm=34.5VURm=2U2=2×25=35.4V第11章直流稳压电源21查附录，选用2CZ53B的二极管4个（IF=300mA，UR=50V）。(2)选择滤波电容器C≥1.5~2.5RLf1.5~2.5100×50==(300~500)FFUCN≥=2×25=35.4V2U2(3)负载电阻断路时UO=2U2=2×25=35.4V(4)电容断路时UO=0.9U2=0.9×25=22.5V第11章直流稳压电源22二、电感滤波电路1.电感滤波的原理对直流分量:XL=0，大部分整流电压降在RL上。对谐波分量:f越高，XL越大，电压大部分降在XL上。输出电压平均值约为：Uo=0.9U2（忽略电感线圈的电阻压降）＋uo－VD4VD3VD1VD2RLIo＋u2－＋u1－L第11章直流稳压电源232.电感滤波的特点①由于电感的低通特性，使uo的波形更平滑。②二极管的导通时间较长。③电感线圈的电感值较大，其等效电阻也较大，使uo的平均值下降；而且笨重、体积大。④电感线圈易对周围环境产生电磁干扰。⑤一般只适用于低电压、大电流的场合。第11章直流稳压电源24＋uo－RLIoC2＋C1＋三、复式滤波电路C2＋C1＋1.LC－形滤波电路2.RC－形滤波电路L＋uo－RLIoRL第11章直流稳压电源25一、稳压管稳压电路11.4稳压电路T+-u2+-u1C＋Ui－RL＋UO－IIORDZIZ稳压过程：UO→IZ→I→IRUO第11章直流稳压电源26二、集成稳压电路线性集成稳压电路开关集成稳压电路——小功率——大功率1.三端固定式集成稳压器CW7800系列正电压稳压器。CW7900系列负电压稳压器。123INGNDOUT78××123GNDOUTIN79××第11章直流稳压电源27输出电压规格：5V,6V,8V,9V,12V,15V,典型电路78××CiCo120.33F0.1F＋Ui－＋Uo－31：输入端2：输出端3：公共端18V,24V第11章直流稳压电源2879××CiCo322.2F1F－Ui＋－Uo＋11：公共端2：输出端3：输入端Ci：抵消输入端接线较长时的电磁效应CW7800系列：CW7800系列：CW7900系列：CW7900系列：0.33μF2.2μF0.1μF1μFCo：使负载电流瞬时增减时，输出电压不致有较大的波动第11章直流稳压电源29同时输出正负两组电压的电路＋5V－5VCW7805Ci123CW790512Co3＋Ui－CiCoUO第11章直流稳压电源302.三端可调式集成稳压器类型：CW117、CW217、CW317(正电压)CW137、CW237、CW337(负电压)输出电流等级：0.1A,0.5A,1.5A军品级工业级民品级典型电路：CW217CiCo321+C+-Uo+-UiR1R2第11章直流稳压电源31CW237CiCo231C-+Uo-+UiR1R2+输出电压计算公式：UO=±1.25(1+)R2R1电子技术32第11章结束下一章上一章返回主页