直流稳压电源
直流稳压电源标准
直流稳压电源标准
直流稳压电源标准是一种针对直流稳压电源的技术规范和行业标准，它规定了直流稳压电源在各种应用场景下应达到的性能指标和安全标准。
标准旨在保证直流稳压电源的安全性和可靠性，以满足各种电子设备对电源的需求。
直流稳压电源标准通常包含以下内容：
1. 技术要求：明确直流稳压电源的技术指标，如输出电压范围、输出电流范围、稳压精度、输出纹波等。
2. 安全要求：规定直流稳压电源在正常工作和故障条件下应满足的安全标准，如绝缘强度、电气安全等。
3. 电磁兼容性要求：规定直流稳压电源在工作时应满足的电磁兼容性标准，以避免对周围环境和设备产生电磁干扰。
4. 环境适应性要求：规定直流稳压电源在各种工作环境下应满足的环境适应性标准，如温度、湿度、海拔高度等。
5. 可靠性要求：规定直流稳压电源在长时间工作状态下应达到的可靠性标准，如平均故障间隔时间、故障率等。
6. 生产和检测要求：规定直流稳压电源生产和检测过程中的工艺和质量控制标准。
直流稳压电源标准的制定和实施可以确保直流稳压电源的质量和性能，保障用户的权益和安全。
同时，直流稳压电源标准也可以促进直流稳压电源的技术进步和市场竞争。
例如，珠海直流稳压电源就是按照直流稳压电源标准进行生产和检测，以保证其性能和质量符合行业标准，同时在材料选用和生产工艺上也符合标准的要求，以保证装备能够正常工作。
第18章 直流稳压电源
18.1 整流电路 18.2 滤波电路 18.3 稳压电路
1
小功率直流电源的组成及各部分的作用
直流电源是能量转换电路，将220V（或380V） 50Hz的交流电转换为直流电。
改变电压值 通常为降压
半波整流
交流变脉 动的直流
全波整流
减小脉动
1) 负载变化输出电压 基本不变； 2) 电网电压变化输出 电压基本不变。
9
18.1.2 单相桥式整流电路
1. 电路结构 a
io
3. 工作波形 u
+ 4
1 +
2U
－b u–
3
2
uo –
－RL
uo
t
2U
2. 工作原理
t
u 正半周，Va>Vb，
uD
t
二极管 D1、 D3 导通， D2、 D4 截止 。
2U
uD2 uD4
10
18.1.2 单相桥式整流电路
输出是单向脉动 的直流电压！
整流电流平均值 Io Io
变压器副边电流有效值 I
Uo RL
0.45
U RL
I
1 2π
π ο
( I msin
t )2 d
t
1.57Io
7
u
2U
Tr a D io
O
t
+
+
uo
u
RL uo
2U
io
–
–
O
b
uD
t
O
t
2U
(4) 流过每管电流平均值 ID ID Io
(5) 每管承受的最高反向电压 UDRM
直流稳压电源
140 第7章 直流稳压电源在各种电子电路中，通常需要直流电源。
前面各章节介绍的晶体管放大器、集成运算放大器以及功率放大器等等，都用的是直流电源供电，而发电厂、变电站输送的是交流电．这就需要将交流电变成直流电。
直流稳压电源能够将电网提供的交流电转换成稳定的直流电，作为各种电子电路的直流电源。
对直流电源的主要要求是：一是输出电压的幅值稳定，即当电网电压或负载电流波动时输出电压能基本保持不变；二是输出电压纹波要小；三是交流电变换成直流电时的转换效率要高；四是要具有保护功能，若输出电流过大，或输入交流电压过高，都会使整流管或电路中的晶体管受到损坏，因此电路应具有必要的自我保护功能。
本章首先介绍常用的整流、滤波和稳压电路，再着重介绍线性稳压电源和开关稳压电源。
7.1 直流稳压电源的基本组成及工作原理这里所讨论的直流稳压电源实际是一种单相小功率电源，它将频率为50赫兹、有效值为220伏的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流较小的直流电压。
7.1.1 直流稳压电源的基本组成一个性能良好的单相小功率直流稳压电源通常由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
如图7-1所示为直流稳压电源的组成框图。
由于大多数电子设备所需的直流电压一般为几至几十伏，而交流电网提供的220伏（有效值）电压相对较大，变压器的作用是将电网提供的220伏、50赫兹的交流电压降压，以适合直流稳压电源的需要。
另外，变压器还可以起到将直流电源与电网隔离的作用。
图7-1 直流稳压电源的组成框图将交流电变为脉动的直流电的过程叫做整流。
整流电路的作用是将降压后的交流电压转换为单极性的脉动电压。
整流电路的输出是脉动电压，这种脉动电压中虽然包含有较大的直流电压成分，但它也含有丰富的交流成分（称为纹波）。
这种脉动电压不能作为电子电路的直流电源。
需要对脉动电压进行平滑处理，也就是对脉动电压进行滤波。
直流稳压电源常用电容或电感来进行滤波，属于无源滤波电路。
第4章直流稳压电源
'
2 U2
UO
T RLC ≥(3~5) 2 UO =1.2U2
0
iD
0
t1 t2
t3 t4
t
0.9U2 0.45U2
0
IO
t
全波整流电容滤波电路的外特性
2. 电感滤波电路 T
L
io
u1
uo
u2
u'o
RL
uo
u'o
uo、 io
2 3
Uo
0.9U2
外特性较硬
t
外特性
Io
电感L越大，滤波效果越好。
3. 单结晶体管振荡电路和工作波形
第4章 4.6
uC
充
R
R2
UP
UBB
电 C
UV
0
t
u
放 电 G
uG
t
R1
uG
0
振荡 原理
当电容充电到uc≥Up时,单结晶体管导通,经R1放电; 当电容放电至uc<UV时单结晶体管截止,电容重新 充电。 循环往复,在电阻R1上形成触发脉冲uG 。
第4章 4.6
4. 单结晶体管同步触发整流电路和工作波形
uZ uC uG
t
t
uO
t
t
习题
1. 一个直流稳压电源应该由以下几部分组成:___________
滤波电路；稳压电路 。 变压器;整流电路;
2. 普通晶闸管控制极的作用是(
a ）。
(a) 加正向电压触发晶闸管使其导通 (b) 加反向电压使晶闸管可靠的截止 (c) 使阳极电流与控制极电流保持线性关系实现电流放大作用
(1) 电路组成 D3 R D4 Rp DZ C R2
直流稳压电源知识讲解
变压器：
将正弦工频交流电源电压变换为符合 用电设备所需要的正弦工频交流电压。
整流电路：
利用具有单向导电性能的整流元件， 将正负交替变化的正弦交流电压变换成单 方向的脉动直流电压。
滤波电路：
尽可能地将单向脉动直流电压中的脉 动部分(交流分量)减小，使输出电压成为 比较平滑的直流电压。
稳压电路：
采用某些措施，使输出的直流电压在 电源发生波动或负载变化时保持稳定。
到集成运放A的反相输入端；集成运放A 构成比较放大电路，用来对取样电压与基
准电压的差值进行放大。
8.2.3 三端集成稳压器及其应用
三端式稳压器只有三个引出端子，具 有应用时外接元件少、使用方便、性能稳 定、价格低廉等优点，因而得到广泛应用。 三端式稳压器有两种，一种输出电压是固 定的，称为固定输出三端稳压器；另一种 输出电压是可调的，称为可调输出三端稳 压器。它们的基本组成及工作原理都相同， 均采用串联型稳压电路。
图8.15 7800系列基本应用电路
2.提高输出电压的电路
实际需要的直流稳压电源，如果超过集 成稳压器的输出电压数值时，可外接一些元 件提高输出电压，图8.16所示电路能使输出 电压高于固定电压，图中的UXX为CW78系列 稳压器的固定输出电压数值，显然有：
UO=UXX+UZ
图8.16 提高输出电压电路一
SGl525与SGl524的电路结构相同，仅 输出级不同。SGl525输出正脉冲，适用于 驱动NPN功率管或N沟道功率MOSFET管。 SGl527输出负脉冲，适用于驱动PNP功率 管或P沟道功率MOSFET管。SG2525和 SG3525也属这个系列，内部结构及功能相 同，仅工作电压及工作温度有些差异。
三端固定输出集成稳压器通用产品有 CW7800系列(正电源)和CW7900系列(负电 源)。
直流稳压电源
S0
U mn UO
式中，Umn——输出电压中的交流分量基波；UO——输出电压中的直流分量。 由上式可知，S0越小说明纹波干扰越小。
（5）温度系数ST：温度系数用来表示输出电压温度的稳定性。在输入电压UI和 输出电流IO不变的情况下，由于环境温度 变化引起输出电压UO的漂移量ΔUO与温度变 化量ΔT之比，称为温度系数ST，即
由此可见，在输入电压 u1(u2) 的一个周期内，负载上均有电流通过,
方向始终是从上向下，所以负载上得
到同一方向的电压 uO。
(a)
O
(b)
(c)
U o =0.9U 2
2. 二极管的选择
Io
=U o RL
=0.9 U 2 RL
I VD =0.5 I o
U RM = 2U 2
§6.3 滤波电路
学习目标： 1.能说出常见滤波电路。 2.理解电容滤波原理； 3.能熟练搭建单相桥式整流滤波电路并 测量各种参数。
§6.2 二极管整流电路
§6.2.1 单相半波整流电路
1. 工作原理及参数计算
U Uo
1
2
0
2
sin td(t)
2
2
U2
0.45 U 2
Io
Uo RL
0.45 U 2 RL
2. 二极管的选择
IVD Io
U RM 2U2
例：
有一单相半波整流电路接到电压为220V的正 弦工频交流电源上，如图所示，已知负载电阻 RL=750Ω，变压器二次电压有效值U2=20V， 试求Uo、Io、URM。
SI
U O UO
直流稳压电源知识
直流稳压电源知识一、概述（一）用途直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电装置等设备的直流供电。
（二）分类与特点直流稳压电源可以分为：可控整流型、斩波型和变换器型。
●可控整流型直流稳压电源特点用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。
●斩波型直流稳压电源特点输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。
●变换器型直流稳压电源特点不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频率，达到稳定输出直流电压的目的。
（三）产品国内外现状国内生产直流稳压源的厂家主要有：宁波中策电子、江苏绿扬电子仪器、北京大华无线电仪器厂、北京普源精电、优利德、上海新建仪器、徐州隆宇电子仪器、安泰信电子、西安红华电子、石家庄数英仪器、天津中环电子仪器、扬中科泰电子仪器、深圳麦威仪器、苏州同创电子、成都英特罗克科技、北京新星、山西永明、辽宁朝阳等单位，国外生产直流稳压电源的厂家主要有：POWERONE、LAMDA等。
这些厂家生产的直流稳压电源一般具有高功率密度、高效率、高可靠性等特点。
（四）技术发展趋势●传统的线性直流稳压源将趋于淘汰；●厚膜化、小体积开关电源已经成为直流稳压源产品的发展趋势。
二、基本工作原理电源主要分为输入、脉宽调控、输出三部分，基本工作原理框图见图1。
图1 直流稳压电源原理框图工作原理：输入部分将220V交流电压经过整流滤波变成300V，经脉宽调控电路调节输出占空比，控制开关管的工作；输出部分由变换电路、次级整流滤波和稳压电路三部分构成，将开关变压器变换的交变电压进行整流滤波，副路通过二次线性稳压后输出。
当因某种原因电源的输出电压发生变化时，输出电压经取样反馈，由误差放大信号控制脉宽调制器的输出脉宽，从而控制开关管的导通时间，使输出电压稳定。
当输出短路时，保护电路动作，从而关断电源。
第九章 直流稳压电源
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
一、单相半波整流电路 4．电路的特点 由图可见，负载上得到单方向的脉动电压，由 于电路只在正半周有输出，所以称为半波整流电 路。半波整流电路结构简单，使用元件少，但整 流效率低，输出电压脉动大，因此，它只使用于 要求不高的场合。整流二极管参数的选择
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路 1．电路组成和工作原理
u2 T
a
V1
V2
0
uL
2
3
4
u1 u2 b
V3 V4 RL uL
t
0
2
3
4
t
IL
T
IL + T
+
a
V4 V1 V3 V2 RL
a V4 u2 b
V1 V3 V2 RL
+ uL
+ u1 -
u2
uL -
第九章
直流稳压电源
第一节
单相整流电路
二、单向桥式整流电路
[例9-1] 有一直流负载，需要直流电压UL = 60 V，直流电流IL = 4 A。若采用 桥式整流电路，求电源变压器次级电压U2，并选择整流二极管。 解
因为 U L 0.9U 2
U 所以 2
U L 60 V 66.7 U 0.9 0.9
高
（2）输出电压的平均值有所提高。 当满足RLC≥（3~5）T/2时 ，
UL≈
U2
（半波带负载）
UL≈ 1.2
第13章直流稳压电源
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
13.3 常用的整流组合元件
一、半桥堆
内部有两个二极管、外观有三个引脚。
（c）
图（a）内部； 图（b）应用电路； 图（c）外形
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
二、全桥堆
内部有四个二极管、外观有四个引脚。
（c）
图（a）内部； 图（b）应用电路； 图（c）外形
电工电子技术
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
IN
2 1 3 1 2 3
1 3
GND
2
OUT
78XX
IN 1
3 2 OUT GND
IN OUT GND OUT
1 3
2
1 3
IN
2
OUT
79XX
GND
1 3
2
GND
GND
1
3 2 OUT IN
IN
三端固定式集成稳压器外形及管脚排列
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
U o 24 U2 26.7 V 0.9 0.9
整流二极管承受的最高反向电压为：
U RM 2U 2 1.41 26.7 37.6 V
流过整流二极管的平均电流为：
1 I D I o 0.5 A 2
因此可选用四只2CZ11A整流二极管，其最大整流电流 为1 A，最高反向工作电压为100V。
ωt
0 uo
π
2π
3π
4π
π
2π
3π
4π
ωt
(b) 波形
电工电子技术
第13章 直流稳压电源
u2为负半周时
1、二极管D承受反向电压而截止。此时负载上无电流流过
直流稳压电源
4．稳压过程：
当 VO 由于某种原因偏高时，V4 基极电位升高，IC4 增大， C1 放电速度增加，使 V3 截止时间缩短，V1、V2 饱和时间缩 短，使 VO 降低，从而稳定 VO。
优点 是电源效率高，稳压效果好。缺点是纹波较大， 电路复杂，对元器件要求较高。被广泛应用在彩色电视机、 计算机等设备中。
CW317 为三端可调式正压输出稳压器，其引脚排列请查 阅手册。
CW337 为三端可调 式负压输出稳压器，其 引脚排列请查阅手册。
CW317 和 CW337 的基本应用电路
应用特点是外接两个电阻(R1和 RP)就可得到所需的输出 电压。为了使电路正常工件，一般输出电流不小于 5 mA。输 入电压范围在 3 ~ 40 V之间，输出电压可调范围为 1.25 ~ 37 V， 器件最大输出电流约 1.5 A。
综上所述，带有放大环节 的串联型晶体管稳压电路，一 般由四部分组成，即采样电路、 基准电压、比较放大电路和调 整元件。
电路的优点是输出电流较大，输出电压可调；缺点是电源 效率低，大功率电源需设散热装置。
[例 8.2.1] 设图中的稳压管为 2 CW14，VZ = 7 V。采样 电阻 R1 = 1 k，RP = 200 ，R2 = 680 ，试估算输出电压的 调节范围。
2．稳压过程
设 RL 恒定，当 VI→VO →VB2 →VBE2 →VC2 →VBE1 →VCE1 →VO
3．输出电压调节范围
由于
VB 2
VBE2
VZ
RP R2 R1 RP R2
VO
即
VO
R1 RP R2 RP R2
(VBE2
VZ )
当 RP 的滑动臂移到最上端时，RP = 0，RP = Rp ，Vo 达到 最小值。即
什么是直流稳压电源
什么是直流稳压电源stabilized voltage supply是稳压电源的英文名，这是一种能够为负载设备提供稳定的交流电源或者直流电源的电子装置，由此我们知道稳压电源的两大分类分别是交流稳压电源跟直流稳压电源。
其中，直流稳压电源就是指能够为负载装置提供直流电源的一种电子装置，本文将重点来为大家介绍这种稳压电源，在接下来的文章中，小编将会从直流稳压电源的分类及两种具体的直流稳压电源设计来介绍，相信对大家学习稳压电源的相关知识是很有帮助的!直流稳压电源有时候又被称作直流稳压器，它的供电电压基本上都是交流电压，不管交流供电电源的电压或是负载电阻发生任何变化，稳压器的直流输出电压都会始终保持稳定状态。
稳压器的参数有纹波系数、响应速度和电压稳定度等等。
直流稳压电源从工作方式上可分为：①可控整流型。
用改变晶闸管的导通时间来调整输出电压。
②斩波型。
输入是不稳定的直流电压，以改变开关电路的通断比得到单向脉动直流，再经滤波后得到稳定直流电压。
③变换器型。
不稳定直流电压先经逆变器变换成高频交流电，再经变压、整流、滤波后，从所得新的直流输出电压取样，反馈控制逆变器工作频率，达到稳定输出直流电压的目的。
经整流滤波后输出的直流电压，虽然平滑程度较好，但其稳定性仍比较差。
经整流滤波后的直流电压必须采取一定的稳压措施才能适合电子设备的需要。
常用的直流稳压电路有并联型和串联型稳压电路两种类型。
下面介绍硅稳压管并联稳压电源和晶体管并联稳压电源的设计方案。
一、硅稳压管并联稳压电源1、电路原理分析图3-1-1是硅稳压管稳压电源。
其中D1是稳压二极管，R1是限流电阻，R2是负载。
由于D1与R2是并联，所以称并联稳压电路。
此电路必须接在整流滤波电路之后，上端为正下端为负。
由于稳压管D1反向导通时两端的电压总保持固定值，所以在一定条件下R2两端的电压值也能够保持稳定。
下面我们来分析一下具体工作原理：假设设输入电压为UI，当某种原因导致UI升高时，UD1相应升高，有稳压管的特性可知UD1上升很小都会造成ID1急剧增大，这样流过R1上的IR1电流也增大，R1两端的电压UR1会上升，R1就分担了极大一部分UI升高的值，UD1就可以保持稳定，达到负载上电压UR2 保持稳定的目的。
12直流稳压电源
交流 电源
负载
u
O
u
t O
u
t O
u
t O
u
t O t
第12章 直流稳压电源
变压 整流 滤波 稳压
交流 电源
负载
u
u u 图中各环节的功能如下：
u
u
O 1．整流变压器：将交流电源电压变换为符合整流需要的电压。 t O t O t O t O t
2．整流电路：将交流电压变换为单向脉动电压。
3．滤波器：减小整流电压的脉动程度。 4．稳压环节：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输 出电压稳定，成为符合整流需要的电压。
(2)提高输出电压的电路 输出电压 UO = U + UZ (3)扩大输出电流的电路 可采用外接功率管 T 的方法来扩大输出电流。 一般 I3 很小，可忽略不计， 则可得出 I 2 I1 I R I B U BE I C R + 设 = 10，UBE = 0.3 V，R = 0.5 ， U I I2 = 1 A，由上式可算 出 IC = 4 A，输出电 流 IO = I2 + IC = 5 A， 比 I2 扩大了。 + UI T R IB IR Ci I1 W78 3 + U Ci + UZ IC
第12章 直流稳压电源
第 12 章 直流稳压电源
第12章 直流稳压电源
第 12 章
12.1 整流电路 12.2 滤波器
直流稳压电源
12.3 直流稳压电源 *12.4 晶闸管及可控整流电路
第12章 直流稳压电源
下图是半导体直流电源的原理方框图，它表示把交 流电变换为直流电的过程。
变压 整流
滤波 稳压
直流稳压电源
第七章 直流稳定电源绝大多数电子设备在工作时都需要直流电源。
通常，电子设备内部大多安装有整流稳压装置，用以将供电电网提供的交流电变成稳定的直流电，供电子设备使用。
直流稳定电源是测控系统中的供电或基准单元，其性能指标对测控系统的性能有着重要的影响，因此稳定电源是测控系统中的重要部分。
直流稳定电源分为稳压电源和稳流电源两种，实用中以稳压电源为主，主要包括直流基准源、线性直流稳定电源和开关式直流稳定电源等。
7.1直流稳定电源的技术指标直流稳定电源的作用是向负载提供稳定的电压和电流。
描述电源稳定性的具体要求称为稳定电源的技术指标，包括反映电源电压、电流范围的特性和反映电源稳定稳定程度的质量指标。
7.1.1特性指标1) 输出电压范围。
在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下，电压源的输出电压值。
该指标与最大输入电压、最小输入输出压差和最小输出电压有关。
2) 输出电流范围。
在满足直流稳流电源正常工作要求的情况下，电流源的输出电流值。
3)最大输出电流。
在满足直流稳压电源正常工作要求的情况下，能够输出的最大电流值。
超过该值，电源的稳压性能降低。
7.1.2 质量指标1)电压调整率。
作为一个稳压电源，输入V in 是不稳定的电压，输出V o 应当是稳定的。
定义：输入电压变化△V in 时引起输出电压的变化为电压调整率，用S V 表示。
0T 0Io in oV V V S =∆=∆∆∆=另外一种定义为输入电压变化△V in 时引起输出电压的相对变化为电压调整率)V /(%%100V V /V (%)S 0T 0Io in o o V =∆=∆⨯∆∆= （7-1）这两种定义给出的都是输入电压改变时电源保持预定电压输出的能力，目前都在被采用。
2) 负载调整率。
定义：在输入电压和其他条件不变时，输出电压的变化与输出电流变化的比值，反映稳压电源的输出阻抗，用R O 表示)(I V R 0T 0V o oo in Ω∆∆==∆=∆ （7-2）或表示为)m A /(%%100I V /V R 0T 0V o o o o in =∆=∆⨯∆∆=需要说明的是，对于电压源要求输出电阻小，其值越小输出电压越稳定；对于电流源要求输出电阻大，其值越大输出电流越稳定。
直流稳压电源
稳压管并联型稳压电路的稳压过程
3 ． 电 路 特点
该稳压电路结构简单，元件少。但输出电压由稳压管的 稳压值决定，不能调节。适用于电压固定的小功率负载，
3
第二节 三极管串联型稳压电路
当负载电流较大、且要求稳压特性较好时，一般采用三极管 串联型直流稳压电路。
1 ．电路组成
三极管串联稳压电路原理图如下图所示，它由取样电路、基 准电压、比较放大器及调整Leabharlann 件等环节组成。直流稳压电源
直流稳压电源是一种将交流电转换为稳定直流电的装 置，主要由整流电路、滤波电路和稳压电路三部分所组 成。整流电路先将交流电转换为直流脉动电压，然后由 滤波电路滤除脉动成分，最后通过稳压电路稳定输出电 压。
1
第一节 稳压二极管并联稳压电路
一 、稳压 管并 联型稳 压电 路
稳压管工作在反向击穿区时，流过稳压管的电流在相当大的范围内变化，其两端 的电压基本不变。利用稳压管的这一特性可实现电源的稳压功能。
4
2．稳压原理
3．输出电压的调节
调节RP可以调整输出电压VL的大小，使其在一定的范围内变化。
VL
R3 RP R4 VZ R4 RP
5
工
程
应
用
串联稳压电源若出现故障，检查步骤如下： 检查整流、滤波电路：重点查熔丝、滤波电容、二极管和变压器是否完 好。 检查调整管：查调整管是否击穿或开路。 检查取样电路和基准电压：重点查稳压管是否接反或损坏。 检查比较放大器：重点查比较放大管是否正常。
可调式稳压器CW317不加散热器时功耗为1W左右，当加散热器时功耗可 达20W，故需在集成稳压器上加装散热片。 三端可调式稳压器的引脚不能接错，同时应注意接地端不能悬空，否则容 易损坏稳压器。 当集成稳压器输出电压大于25V或输出端的滤波电容大于25μF时，稳压器 需外接保护二管极。
第13章直流稳压电源
0 uo
π
2π
3π
4π
π
2π
3π
4π
ωt
(b) 波形
电工电子技术
第13章
直流稳压电源
单相半波整流电压的平均值为：
1 2 Uo U 2 0.45U 2 2U 2 sin td (t ) 2 0 流过负载电阻RL的电流平均值为： Uo U2 Io 0.45 RL RL
U2
U RM
Uo 48 40 V 1.2 1.2
整流二极管承受的最高反向电压：
2U 2 1 .41 40 56.4
V
因此可选择 2CZ11B 作整流二极管，其最大整流电流为 1 A，最 高反向工作电压为 200V。 T 0.02 RL C 5 5 0.05 s，则： 取 2 2 0.05 C 500 10 6 F 500 μ F RL 100
电工电子技术
第13章
直流稳压电源
13.2 单相桥式整流电路
a + u1 －
+ u2 － D 3 b
D4
D1 RL D2
+ uo －
+ u1 －
+ u2 －
RL
+ uo －
(a) 原理电路
(b) 简化画法
电工电子技术
第13章
直流稳压电源
u2为正半周时，a点电位高于b点电位，二极管D1、D3承受 正向电压而导通，D2 、D4 承受反向电压而截止。此时电流的 路径为：a→D1→RL→D3→b。
U o 0.45U 2 0.45 20 9 (V)
Uo 9 Io 0.012 (A) 12 (mA) R L 750
第八章 直流稳压电源
4． 三端固定稳压器的功能扩展。 Ａ、扩流电路 把两个参数完全相同的 CW7800 系列的集成块并联，则最大输出电流 可扩展为 1.5 A 2。
Ｂ、输出电压可调电路 设稳压器输出电压 VX，即 VBA = VX，而 VA= VO VX 得 R2 R2 VO VX VO 解得 VO (1 )VX R1 R2 R1 可见，调节 R2 之值，即可调 VO 的值 。
解 设 VBE2 = 0.7 V，根据
VOmin R1 RP R2 (VBE2 VZ ) RP R2
则
VO min
R1 RP R2 1 0.2 0.68 (VBE2 VZ ) (0.7 7)V 16.5 V RP R2 0.2 0.68
VO K VO 电网电压不变 一般常用稳压系数 sr 和输出电阻 ro 这两个主要指标。其 数值越小，电路稳压性能越好。
[例题] 稳压电路，设额定输出电压 VO = 12 V，当负载 不变时，电网电压波动 10%，其输出电压变化量 VO = 45 mV ；若电网电压不变，负载电流由零变到最大值，其输出电 压变化量 VO = 108 mV。求稳压电源的电压调整率 KV 和电流 调整率 KI。
复习巩固——稳压二极管
1、稳压二极管又叫齐纳二极管。 2、文字符号：V 3、图形符号： 4、伏安特性曲线： 与普通二极管相似， 在反向击穿区，曲线 更陡峭！ 5、稳压二极管主要参数
第11章 直流稳压电源
第11章 直流稳压电源11.1 单相整流电路 11.2 滤波电路 11.3 串联型稳压电路 11.4 集成稳压器11.1 单相整流电路小功率直流稳压电源的组成变压 交流电源u2 u3 u4整流滤波稳压 负载uo功能： 功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压2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。
整流原理： 整流原理： 利用二极管的单向导电性 常见的整流电路： 常见的整流电路：半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。
半波、全波、桥式和倍压整流；单相和三相整流等。
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，反向电阻为无穷大。
二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
311.1.1 单相半波整流电路 二极管导通 T u1 D a u2 i0 RL u0 u2>0时，二极管 时 导通。
导通。
忽略二极管正 向压降： 向压降： u0=u2b411.1.1 单相半波整流电路 二极管截止 T u1 D a i0 u2 RL u0 u2<0时，二极 时 管截止,输出电 管截止 输出电 流为0。
。
u0=0 b5输出电压波形与大小 T u1 D a u2 i0 RL u0 输出电压波 形： uo b 输出电压平 均值 （U0）：ωt1 2π Uo = ∫0 u od(ωt ) = 2π2U2 = 0.45U2 π6输出电压波形与大小 T u1 D a u2 i0 RL u0 输出电压波 形： uo b 二极管上的平均电流： 二极管上的平均电流： ID=I0 二极管上承受 二极管上承受 的最高电压： 的最高电压：U RM = 2U 27ωt11.1.2 单相桥式整流电路1、工作原理+ TD4 u2 D3 D2 D1u2正半周时 电流通路u1RL u0桥式整流电路8Tu1 D4 u2 D3 D2 D1u2负半周时 电流通路RLu0+桥式整流电路9桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形+ D4 u2 u2ωtD1 D3 D2RL u0u2>0 时u2<0 时D1,D3导通 D2,D4导通 D2,D4截止 D1,D3截止 电流通路: 电流通路: 电流通路: 电流通路: 由+ 经D1 → 由- 经D2 → R L →D 3 → - R L →D 4 → + 输出是脉动的直流电压！ 输出是脉动的直流电压！uD4,uD2uD3,uD1ωtuoωt102、负载上的直流电压UL和直流电流 L的计算 、负载上的直流电压 和直流电流I uLωtaIL + u2 –4 3 1 2的平均值为: 负载电压 UL的平均值为b+ UL RL –UL =π∫1π02U 2sinωtd(ωt ) =2 2U2π= 0.9U2负载上的(平均 电流 负载上的 平均)电流 平均 电流:0.9U2 IL = RL113、整流元件的选择 、平均电流(ID)与反向峰值电压 RM)是选择二 平均电流 与反向峰值电压(U 是选择二 与反向峰值电压 极管的主要依据。
10 直流稳压电源
输出电压 Uo=U××+UZ
能同时输出正、负电压的电路
1 + 24V 220V 24V 1000 μ F + 1000 μ F 3 W 7815 0.33 μ F 3 0.33 μ F 1 2 1μ F 1μ F 2 + 15V
W 7915 － 15V
二极管导通期间，v2向C充电，vC≈v2，充 电时间常数很小 |v2|＜vC时，四只二极管均截止，C通过RL放电， vC(vL)按指数规律下降。通常放电时间常数远大 于充电时间常数， 这使得vC(vL) 的脉动减小， 直流分量也有提高。
结论
输出电压的平均值大
VL由放电时间常数决定 τ =RLC
∵
VC
第十章 直流稳压电源
• 10.1 整流电路 • 10.2 滤波电路 • 10.3 直流稳压电路
直流稳压电源的作用
直流电源通常是利用半导体二极管的单向导电 作用，将市电220伏50赫兹的交流电变为单方向流动 的脉动电压，经过电源滤波器滤掉其中的脉动成分， 使之成为较为平滑的直流电压，再经稳压电路稳压 （或稳流电路稳流）输出较为稳定的直流电压（或 直流电流）。 对直流电源的主要要求：当电网电压或负载电 流波动时，能保持输出电压幅值的稳定，输出电压 平滑且脉动成分较小，高效率地将交流电转换为直 流电。
滤波电路 整流电路可以将交流电转换为直流电，但 脉动较大，在某些应用中如电镀、蓄电池 充电等可直接使用脉动直流电源。但许多 电子设备需要平稳的直流电源。这种电源 中的整流电路后面还需加滤波电路将交流 成分滤除，以得到比较平滑的输出电压。 滤波通常是利用电容或电感的能量存储功 能来实现的。
电容滤波电路
简化电路
Байду номын сангаас 信号正半周时二极管D1、D3导通， 在负载上得到正弦波的正半周。
直流稳压电源
直流稳压电源
当电压波动或负载发生变化时，输出电压电流还能基本保持不变的电源，称为直流稳压电源。
交流电经整流、滤波、稳压后输出直流电。
（三极管串联稳压电路）
工作原理，是由三极管基极电流的大小控制三极管发射极、集电极两端电压的大小，稳压二极管主要作用是稳定三极管基极的电压。
（基本串联型可调式稳压电源）
工作原理，是由电位器R31来控制三极管VT2基极的电压，从而控制三极管VT2发射极于集电极两端的电压来控制三极管VT1输出电压。
集成稳压器：
三端稳压器分为78系列（输出正电压）79系列（输出负电压）
78系列电路：
79系列电路：。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
恒流源电路中电阻的选择
• 我们选择的稳压管为1N4729，电压为
取样部分
取样部分主要由电阻R6、RV1、R7组成。 由于取样电路同时接入Q5的基极，为避免 Q5基极电流IQ5B对取样电路分压比产生影响， 需要让IR6 ＞＞ IQ5B 。 另外为了保证稳压电源空载时调整管能够 工作在放大区，需要让IR6大于调整管Q2的 最小工作电流（IQ2）CEMIN。由于TIP31最小 工作电流（IQ1）CEMIN为1mA，因此取IR3MIN ＝5mA。则可得： R6＋RV1＋R7＝UOMIN÷IR1MIN ＝5V÷5mA
第三步
元件选型
名称
Hale Waihona Puke 元件序号型号参数数量
变压器
二极管
B
D1-D4
T1
IN4007
R1:1K R2:3K R3:1K R4:1 R5:500 R6:220 R7:210 RV1:1K RV2:1K各1个电 阻
1
4
电阻
各一个
名称
元件序号
型号参数
数量
电容
C1:4000u C1～C3 C2:300P, C3:100UF Q1:2N221 9;Q2:TIP3 1;Q3:2N2 Q1～Q5 219;Q4:2 N2219;Q5 :TIP31. D1，D2 IN4731A
功能部分：具有过流保护功能：输出电流超过
0.7A时,电路自动过流保护。
总结
电路设计
整体思路
初阶
设计任务
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转 换成稳压输出的直流电压的装置，它需要 变压、 整流、 滤波、 稳压 4个环节才能完成
整 流
滤 波
稳 压
电源变压器：是降压变压器，它将电网220V 交流电压变换成符合需要的交流电压，并 送给整流电路，变压器的变比由变压器的 副边电压确定。 整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正 弦交流电变换成脉动的直流电。 滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交 流成分大部分加以滤除，从而得到比较平 滑的直流电压。 稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流 电压稳定，不随交流电网电压和负载的变 化而变化。
3.桥式整流工作原理 a.当vi为正半周 时，二极管D1、D3 导通，在负载电阻 上得到正弦波的正 半周。 b.当vi为负半周 时，二极管D2、D4 导通，在负载电阻 上得到正弦波的正 半周。 所以选择桥式整流
滤波电路的选择
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少 交流成分，增加直流成分。利用电抗性元件对交、 直流阻抗的不同，可实现滤波 。
滤波电容C满足： RLC=(3~5)T/2 （T为输入的交流信号周期；RL为整流滤波 电路的等效负载）滤波电容的电容量为 C=（3~5）×0.5×T÷R，当取5时，市电频率 是50Hz，则T为0.02S，改变输出电压时，输出 内阻也随之改变，电压越大，内阻越大，根据 RLC=(3~5)T/2可知电容越小，同理，电压越小， 内阻越小，电容越大，所以，当电压取最小值 使，得电容最大，最大电容为： C1＝ RLC=(3~5)T/2 ＝ 5×0.5×T÷0.013 ＝5×0.5×0.02S÷0.013 ＝3846uF 因此，我们选择的滤波电容为4200uF。
取（BVQ3）CEO为23.8V。 (IQ3)CM =(IQ2)CM÷βQ2=700mA÷100≈7mA (PQ3)CM=(17.5×1.2×1.1＋0.7)×7 =166.6mw 故选择Q3时，极限功率为大于或等于1W
在选取原件时考虑到一定的余量，我们选 择时尽量高于计算值。选择调整管Q3时需 要注意其放大倍数β≥40。则此时Q3所需要 的基极驱动电流为： （IQ3）MAX=(IQ3)CM÷βQ2 =7mA÷40=0.175mA
调整放大电路
• 调整部分主要是计算调整管Q2和 Q3的集电极－发射极反向击穿电 压V(BVQ)CEO，最大允许集电极电 流(IQ2)CM，最大允许集电极耗散功 率P(Q2)CM。当市电上升10％，同 时负载断路，整流滤波后的输出 电压全部加到调整管Q2上，这时 调整管Q2的集电极－发射极反向 击穿电压 V(BVQ)CEO为： V(BVQ)CEO ＝ UBO×1.1×1.2 ＝ 17.5 ×1.1 ×1.2 ＝23.1 V • 考虑到留有一定余量，可取 V(BVQ)CEO为40V。
总结
电路设计
中阶
整体思路
设计任务
主要步骤:
第四步 电路仿真 第三步 元件选型 第二步 参数计算
第一步 确定原理图
第一步
确定原理图
整流电路的选择
整流电路是将工频交流电转变为具有 直流电成分的脉动直流电。由于二极管具 有单向导电性，故利用二极管可进行整流。 1.半波整理 优点：电路简单 缺点：输出电压波动太大 2.全波整流 优点：输出电压波动减小 缺点：变压器绕线太多
由于Vomin=(R6＋RV1＋R7) VREF /(R7+RV1) Vomax= (R6+RV1+R7)VREF/R7 基准电压VREF=？ 这里我们选择的D2稳压二极管的稳定电 压是2.4V，
所以带入有关数据的到： R6=70 R7=380 RV1=150
过流保护电路
• R4，R5，Q4组成过流保护电路。 • 此过流保护电路选用一个三极管 作为过流保护，当电流超过0.7A 时三极管处于截止状态。
滤波电路
此电路采用的是电容滤波电路，即在 桥式整流电路输出端与负载之间并联一个 大电容。原理如下：交流电流经过整流桥 后变为直流，但电流变化较大，由于电 容充电时间很短而放电时间较长，电流流 经电容后，电容就可以通过放电提供部分 输出电流，这样可以增大输出最小电流， 若电较大，就可以使输出点电流值提高， 从而增大输出电流最小值，使电流曲线变 化大大减小
L R
＋
C
＋
C
＋
C1
＋
C2
电容滤波
(a )
(b )
LC滤波
阻容型滤波
(c )
电容器C对直流开路，对交流阻抗小，电感器L对直流 阻抗小，对交流阻抗大，因此选用电容滤波
综上所述 所以电路原理图如下
电容滤波
桥式整流
原理图
串联反馈稳压
第二步
参数计算
电路中要计算的 参数
整流电路
滤波电路
变压器 电路
电子技术课程设计
课题名称：连续可调直流稳压电源 班 级：11级电信2班
指导老师：陈列尊
PPT制作：徐默秋
总结
电路设计
整体思路
设计任务
基础
设计一个连续可调的直流稳压电源
具体要求:
（1）输入电压：220V±10% （2）输出电压:5－12V可调 （3）输出电流:>0.5A （4）输出纹波电压:<5mV （5）稳压系数：<5×10^-2 （6）输出内阻：<0.2Ω （7）主要调整元件由晶体管构成
整流电路
本次实验采用了单相桥式整流滤波电路 一部分，主要由四个整流管D1～D4组成，二 极管D1、D3和D2、D4导通的时间均小于次级 输出电流周期的一半，所以流经每个二极的 平均最大电流为次级最大输出电流的1/2,即： （ID）MAX＝0.5×IO＝0.5×700mA＝0.35A 故取极限电流大于或等于0.6A。当市电上升 10％时D1两端的最高反向电压VRM为： (VD1)RM≈1.414×1.1×UBO ＝ 27.22V，为保证 电路的安全，因此，选择整流管的极限电压 大于或等于45V。
整流电路
本次实验采用了单相桥式整流滤波电路。 一部分主要由四个整流管D1～D4组成， 二极管D1、D3和D2、D4是两两轮流 导通的，所以流经每个二极管的平均 最大电流为： （ID）MAX＝0.5×IO＝0.5×700mA＝0.35A 考虑到取样和放大部分的电流，选取极限电 流大于0.5A。当市电上升10％时D1 两端的最高反向电压VRM为： (VD1)RM≈UBO≈27.997V=28V
谢谢欣赏
当负载电流最大时最大允许集电极电流 （IQ2）CM为： (IQ2)CM ＝IOMAX＝700mA
这样最大允许集电极耗散功率(PQ2)CM为： (PQ2)CM ＝23.1 ×700mA ＝16.17W 考虑到留有一定余量，(PQ2)CM 取值大于或等于 30W
选择调整管Q2时需要注意其放大倍数β≥100。 调整管Q3各项参数的计算原则与Q2类似，下面给 出各项参数 （BVQ3）CEO＝（BVQ2）CEO
参数计算
调整放大 部分
取样部分
放大部分
一、变压器电路
电源变压器T的作用 是将电网220V的交流 电压变换成整流滤波 电路所需要的交流电 压Ui 。 变压器副边与原边的功 率比为： P2/P1=η（η为变 压器的效率）
P1
P2
Ⅱ.当电网电压上升10%，变压器的输出功 率最大 。这时稳压电源输出的最大电流 (IO)MAX为700mA。 此时变压器次级电压 （UB） OMAX ＝（UB）O×1.1 ＝17.5V×1.1≈19.25V 变压器B1的设计功率 PB＝（UB）OMAX×（IO）MAX×1.2 ＝ 19.25V×700mA×1.2＝16.17W 为保证变压器留有一定的功率余量，确定变压 器B的最大输出电压为19.25V，最大输出功率 为16.5W，选择变压器时，极限电压大于或等 于25V，极限功率大于或等于30W。
各一个
三极管
各1个
稳压管
两个
第四步
电路仿真
在此课程设计中，我们组采用了 proteus7.8软件进行仿真 具体的仿真图如下
电路仿真图
仿真结果
总结
高阶
电路设计
整体思路
设计任务
这一次的课程设计，不仅让我们巩固了上 学期所学的模拟电路知识，而让我们感触更深 的却是团结的重要性。为了便于交流和讨论， 我们组特地在QQ上建了个讨论组。我们组并 没有很擅长电路的同学，所以起步时的电路设 计和参数计算让我们摔了无数次跤，花费了不 少的时间和精力。但同时这也让我们学到了许 多新的知识，比如用proteus仿真，让我们意 识到细节的重要性，在仿真过程中，不同数值 对输出波形都有很大的影响，把这个电路仅有 的几个电阻的阻值分别调整过几遍，排列组合 都轰炸过，才渐渐摸到一点点门道，感觉到实 际与书本上的差距。