模拟电子技术第5章 直流稳压电源mm
模电课程设计直流稳压电源
目录绪论 (1)第一章设计要求与指标 (2)1.1 设计要求： (2)1.2 技术指标： (2)第二章理论分析 (3)2.1整体理论分析 (3)2.2单元电路分析 (3)第三章计算方法与过程 (7)3.1 计算方法 (7)3.2计算过程 (7)3.3元器件清单 (8)第四章具体制作步骤 (9)4.1利用Protel99进行辅助设计 (9)4.2实物的制作 (10)第五章测试方法和实验结果 (11)5.1测试方法和内容 (11)5.2基本检查 (11)5.3指标测试和测试结果。
(11)第六章数据分析和讨论 (13)6.1数据分析 (13)6.2结果讨论 (13)心得体会 (14)绪论在各种电子电路中，总离不开电源电路，而由于电路结构和元件特性，就需要用到直流电源供电，就像我们下个学期即将学到的单片机，其需要5V的直流电源。
如若采用干电池为其供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。
而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所需要的电压。
电力系统供电电压的波动，或者负载阻抗和功率的变化，都会引起整流器输出电压随之改变。
在电子电路和自动控制装置中，通常都需要电压稳定的直流电源供电，使整流器输出电压尽可能少受流电进行滤波，稳压，以获得我们所需要的供电电源。
电源波动或负载变化影响而保持稳定，这就需要我们对整流后的电源进行稳压设计。
第一章设计要求与指标1.1 设计要求：（1）设计一个能输出正负12V的直流稳压电源；（2）拟定测试方案和设计步骤；（3）根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元件及参数；（4）绘出原理图和印制板图；（5）在万能板上连接电路。
（6）测量直流稳压电源的内阻；（7）测量直流稳压电源的稳压系数、纹波电压；（8）撰写设计性报告。
1.2 技术指标：（1）电源输出电压为正负12V；（2）输入电压220V （3）最大输出电流为Iom=500mA；（4）纹波电压小于等于5mA；（5）稳压系数Sr小于等于5％.第二章理论分析2.1整体理论分析设计电路框图如图1所示:图2-1 电路框图在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
模电课程设计直流稳压电源
直流稳压电源设计1. 引言直流稳压电源是一种用于提供恒定直流电压输出的电子设备，广泛应用于各个领域的电子设备中。
本文将详细介绍直流稳压电源的设计过程，包括理论基础、电路设计、实验步骤和结果分析等。
2. 理论基础2.1 直流稳压原理直流稳压电源的基本原理是通过负反馈控制技术，使得输出端的电压保持在一个稳定值。
在负载变化或输入电源波动时，通过调节控制信号，使得输出端的电压不受影响。
2.2 稳压管稳压管是直流稳压电源中常用的元件，它能够根据输入端的变化自动调整其导通状态以保持输出端的恒定电压。
常见的稳压管有Zener二极管和三端稳压器。
2.3 变压器变压器是直流稳压电源中用于降低或升高交流输入电源的元件。
通过变换输入端的交流电压，可以得到所需的直流输出电压。
3. 电路设计3.1 输入端设计输入端设计包括交流输入电源的接入和滤波。
将交流输入电源通过变压器降压至所需的电压等级。
使用滤波电路对输入信号进行滤波，去除交流成分，得到纯净的直流信号。
3.2 稳压管设计稳压管是直流稳压电源中最关键的元件之一。
根据所需的输出电压和额定电流，选择合适的稳压管进行设计。
在稳压管前后分别加上适当的限流电阻和维护电阻，以保证稳定工作。
3.3 输出端设计输出端设计主要包括负载调节和过载保护。
通过连接合适的负载电阻，并在输出端加上过载保护元件，可以实现对输出端电流和功率的控制和保护。
4. 实验步骤4.1 确定需求和参数首先需要明确直流稳压电源的需求和参数，包括输出电压、额定电流、负载范围等。
4.2 选取元件和计算参数根据需求确定所需的元件，并进行参数计算。
包括变压器的变比计算、稳压管的选择和限流电阻的计算等。
4.3 绘制电路图根据元件选取和参数计算结果，绘制直流稳压电源的电路图。
4.4 搭建实验电路按照电路图，搭建实验所需的电路，连接各个元件。
4.5 调试和测试对搭建好的实验电路进行调试和测试，包括输入端、稳压管和输出端的工作状态检查。
模拟电子技术直流稳压电源
《模拟电子技术》实训报告指导教师2010年1月17 日实训题目：直流稳压电源1整机设计1.1设计要求1.1.1设计任务设计一个能将220v交流电转换为低压直流电的稳压电源1.1.2性能指标要求①要求四个输出端口分别输出+5v,+12，-15v —+ 15v。
②纹波电压小于等于5mv。
1.2整机实现的基本原理及框图1.2.1基本原理220v交流电经过经过降压转变为15v，经过整流及滤波电路后得到较为稳定的直流电压，再经过稳压电路后得到更为稳定的直流电压。
1.2.2总体框图2各功能电路实现原理及电路设计①降压：将220v交流电Ui将为15v左右的低压交流电U1。
使用30w双15v的变压器。
②整流：将交流电U1变换成脉动的直流电U2,主要通过二极管搭建全波整流电路实现。
③滤波：U2经过大电容滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压如图：电路如下:U3。
④ 稳压:i .三端固定式正压稳压器220V 交流市电通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路和滤波电容的整 流和滤波，在固定式三端稳压器 LM7805的Vin 和GND 两端形成一个并不十分稳定的直流电压（该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化）。
此直流电压经过 LM7805的稳压和电容的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高、稳定度好的直流输出电 压。
本稳压电源可作为 TTL 电路或单片机电路的电源。
三端稳压器是一种标准化、 系列化的 通用线性稳压电源集成电路，以其体积小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用简捷方便 等特点，成为目前稳压电源中应用最为广泛的一种单片式集成器件。
LM7812与LM7805类似。
ii •可调式三端稳压器A.可调式正压集成稳压器用的是LM317,它的输出电压从1.25V — 37伏可调，最简的电 路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5A 。
模拟电子技术_直流稳压电源
2.单相桥式整流电路
（1）单相桥式整流电路工作原理：
8.1.2
直流稳压电源的主要技术指标
1、特性指标 （1）输出电压范围 符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。该指 标的上限是由最大输入电压和最小输入－输出电压差所规定，而其下限由 直流稳压电源内部的基准电压值决定。 （2）最大输入－输出电压差 该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所允许的最大输入－输 出之间的电压差值，其值主要取决于直流稳压电源内部调整晶体管的耐压 指标。 （3）最小输入－输出电压差 该指标表征在保证直流稳压电源正常工作条件下，所需的最小输入－输出 之间的电压差值。 （4）输出负载电流范围 输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，直流稳压电 源应能保证符合指标规范所给出的指标。
8.3 滤波电路
无论那种整流电路的输出电压都是单一方向的脉动电压， 含有较大的谐波成分，一般情况不能直接作为直流电源给电 子电路或设备供电。因此需要采取措施尽量降低输出电压中 的脉动成分，同时还要尽量保留其中的直流成分，使输出电 压更加平滑，接近理想的直流电压。所采取的这种措施称为 滤波，相应的电路称为滤波电路。 电容和电感元件是基本的滤波元件，滤波电路就是利用 其储能作用滤除交流分量而保留直流成分的。从另一方面看， 电容和电感对于交流成分和直流成分反映的阻抗不同，因此 接在电路中时，可以起到降低交流成分，保留直流成分的作 用。本节将介绍电容滤波、电感滤波等几种常用的滤波电路。
整流电路是利用二极管等具有单向导电特性的 器件将正弦交流电压变换为脉动的直流电压的电路。 根据交流电的相数，整流电路可分为单相整流和三 相整流两类。在小功率（1KW以下）的直流电源中， 主要采用单相整流电路，常见的电路有半波整流、 全波整流及倍压整流。本节分别介绍其电路组成原 理，重点介绍在电路中使用最多的单相桥式全波整 流电路。
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源Last revised by LE LE in 2021模拟电子技术课程设计报告设计题目：直流稳压电源设计专业电气工程班级学号学生姓名指导教师设计时间2010-2011学年上学期教师评分2011年月日目录1.概述电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分，直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。
直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。
直流稳压电源通常由变压器、整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成，具有体积小，重量轻，性能稳定可等优点，电压从零起连续可调，可串联或关联使用，直流输出纹波小，稳定度高，稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能，是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。
适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。
几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给，才能使其处于良好的工作状态。
家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。
电网电压时高时低，电子设备本身耗供电造成不稳定因家。
解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。
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、充电设备等的直流供电。
直流稳压电源设计目的（1）、学习直流稳压电源的设计方法；（2）、研究直流稳压电源的设计方案；（3）、掌握直流稳压电源的稳压系数和内阻测试方法。
课程设计的组成部分1.2.1 设计原理设计电路框图设计电路框图如图1所示，包括变压器降压，整流滤波电路滤波，稳压电路进行稳压四个部分。
图1为电压经过各个部分的波形，交流U1经过变压器降压后到较小的交流U2，经过整流滤波后变为纹波很小的直流U4，最后由稳压电路进行稳压输出。
直流稳压电源的组成图11.2.2各部分电路的作用交流变压器。
电子技术基础-第五章直流稳压电源电路讲解
u2 3
– D3
1
RL u L
D2
2
-
+
（2）工作原理：
u2正半周时:
u2
D1 、D3导通， D2、D4截止uL
t t
u2负半周时： D2、D4 导通， D1 、D3截止
+
220V u1
+
D4
u2 3
+ D3
2
4
D1
1
D2
+
+
RL u L
-
+
u2
t
uL
t
（3）主要参数：
输出电压平均值：UL=0.8u2 输出电流平均值:IL= UL/RL =0.8 u2 / RL
• 滤波电路: 将脉动直流压u3转变为平滑的直流电压u4。 • 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的
稳定。
5.1 整流电路
半波整流电路组成： 电源变压器、整流二极管、负载
u2
+
220V u1
D
1
2
+0
+ iL u2
+
RL
u uL L
+ –
–
-
+
+
u2 >0 时: 二极管导通，uL=u2 uD
t uc=uL
t
（2）接入RL（且RLC较大）时
+
220V u1
+
D4
u2 3
D3
4
D1
1
D2
uc C
2
u2
u2＞ uC时：
二极管导通，C充电
模拟电子技术应用实例
o
IOS (b)
IOM
IO
(a)
图5-6 截流型保护电路
5.1.4直流稳压电源的主要技术指标
(1)额定输入电压 是指使直流稳压电源正常工作时的输入交流电压大小 和频率。
(2)输出电压范围 (3)输出电流范围 电流范围。 是指直流稳压电源能够稳定输出的直流电压范围。 是指直流稳压电源在正常工作条件下所允许输出的
第５章 模拟电子技术应用实例(共8学时)
学习目标:
1.了解直流稳压电源的电路结构，掌握稳压电路的工作原理， 学会使用集成稳压器设计直流稳压电源。 2.理解振荡器基本工作原理，了解两种典型RC正弦波振荡器 的电路结构与工作原理。 3.了解矩形波（含方波）、三角波、锯齿波信号发生器的基 本电路结构，理解其工作原理，了解集成函数信号发生器 (5G8038)的应用。 4.掌握模拟乘法器的基本特性及其典型应用电路。 5.了解测量电压、电流、电阻的电子测量电路的工作原理。
+12V 8:1 C1 ～220V/50Hz C2 -12V 图5-8 C4 2200μF 0.33μF 1μF 3 1 2 7905 C6 -5V 2200μF C3 1 7805 2 3 1μF C5 +5V
即该稳压电路的输出电压范围为16.5～21.3V，通过RP连续可调。
5.1.3 过载保护电路
1. 限流型保护电路 取样电阻RS和三极管VS构成保护电路。
V + IB UO UI IA ICS VS RL UO RS IO
+ URs -
+
UO
uo 比较放大输出 -
-
o
IOM (b)
IOS
IO
(a)
图5-5 限流型保护电路
(模拟电子技术基础教学课件)11.直流稳压电源
3
负载
连接到电源上，使用电源提供的稳定直流电压。
直流稳压电源的主要性能指标
1 输出电压稳定性
衡量输出电压的波动程度，稳定性越高，电源质量越好。
2 负载调整率
指输出电压对负载变化的响应速度，越快越好。
3 纹波电流和纹波电压
用来描述输出电压和电流的波动情况，越小越好。
直流稳压电源的应用领域
电子制造业
直流稳压电源
本课件将介绍直流稳压电源的定义、基本原理、分类、工作原理、主要性能 指标、应用领域，以及总结和展望。
直流稳压电源的定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的电子设备，用于给其他电 子设备供电。
直流稳压电源的基本原理
直流稳压电源基于电子元件的控制电路，通过负反馈原理，使输出电压保持 恒定。
用于供电给各种电子设备，如电 脑、手机、电视等。
பைடு நூலகம்工业自动化
用于给各种自动化设备和机器供 电，提供稳定的电源。
科学研究
用于实验室中的科学研究设备， 如计算机、测试仪器等。
总结和展望
直流稳压电源在现代电子设备中起到了至关重要的作用，随着技术的发展， 电源的效率和稳定性将不断提高。
常见的直流稳压电源的分类
线性稳压电源
通过功率晶体调整电压，简单可靠，但效率较低。
开关稳压电源
采用开关电源技术，高效节能，但复杂度较高。
可调稳压电源
可以调整输出电压，适用范围广，但成本较高。
直流稳压电源的工作原理解析
1
输入电源
将交流电转换为直流电并滤波。
2
稳压电路
通过控制元件调整电压，使输出电压稳定在设定值。
直流稳压电源实验报告模拟电子技术
直流稳压电源实验报告模拟电子技术实验报告：直流稳压电源实验一、实验目的：1.理解直流稳压电源的原理；2.掌握直流稳压电源的各部分组成和功能；3.学会使用电源模块搭建直流稳压电源的方法；4.掌握使用示波器测量电源输出波形的方法。
二、实验原理：变压器：将交流电的电压变换为合适的低压交流电；整流电路：通过二极管等元件将交流电转换为纯直流电；滤波电路：通过电容等元件对整流电路输出的脉动电压进行滤波，得到相对稳定的直流电；稳压器：对滤波后的直流电进行稳压控制，使输出电压可以稳定在设定值。
三、实验器材：示波器、直流稳压电源模块、电阻箱、电表等。
四、实验步骤：1.将直流稳压电源模块通过插座连接到交流电源；2.调节直流稳压电源模块的输出电压为所需值；3.使用示波器测量稳压电源的输出电压波形；4.在负载端接入适当的电阻，并测量输出电压随负载变化的情况；5.调节直流稳压电源模块的输出电压，并观察输出波形的变化情况。
五、实验结果与分析：1.实验测量得到的直流稳压电源输出电压波形如下所示（示波器截图插入）；2.在不同负载下，测量得到的输出电压如下表所示：负载电阻（Ω）输出电压（V）----------------------------------------105.00224.95334.90474.85684.80由上表可知，直流稳压电源能够在负载变化时保持输出电压稳定，且稳定性较好。
六、实验总结：通过本次实验，我深刻理解了直流稳压电源的原理和各部分组成，并学会了使用直流稳压电源模块搭建直流稳压电源的方法。
通过测量输出波形和输出电压随负载变化的情况，我发现直流稳压电源具有较好的稳定性和负载适应性。
在今后的实际应用中，直流稳压电源将有广泛的应用价值。
模拟电子电路电子课件第五章直流稳压电源
454
第五章 直流稳压电源
TOP224P开关型集成稳压电路
455
428
第五章 直流稳压电源
稳压管稳压电路图
429
第五章 直流稳压电源
2. 稳压原理 电阻R起着限流和调压的双重作用。如果R=0，则uo=ui，电路没有稳压 作用，同时由于整流滤波电路的输出电压直接加到稳压管两端，有可能引 起过大的反向电流而使稳压管烧坏。R大则电压调节性能好，但R太大，电 流过小，稳压管可能会失去稳压作用。可见，要使电路正常稳压，电阻R必 须选择适当的阻值。 稳压管并联型稳压电路结构简单，设计制作容易。但由于受到稳压管自 身参数的限制，其输出电流较小，输出电压不可调节，因此，只适用于输 出电压固定且电流变化范围不大的小功率负载。当负载电流较大且要求稳 压性能较好时，可采用串联型直流稳压电路。
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第五章 直流稳压电源
集成稳压器外形 a)金属封装 b)塑料封装
437
第五章 直流稳压电源
一、三端固定式集成稳压器
1. 型号说明 三端固定式稳压器有输入端、输出端和公共端三个引出端。此类稳压器 属串联调整式，除了基准、取样、比较放大和调整等环节外，还有较完整 的保护电路。常用的CW78××系列三端固定式集成稳压器是正电压输出， CW79××系列是负电压输出。根据国家标准，其型号意义如下：
3. 熟悉三端集成稳压器的工作原理及其应用。 4. 理解开关型稳压电源的工作原理，会装配和调试串联开关型 稳压电路。
423
第五章 直流稳压电源
电子设备需要的直流电源通常都是将电网提供的50 Hz交流电经过变压、 整流、滤波和稳压后得到的。
模拟电子及技术基础课件-直流稳压电源
3
维修注意事项
需按照说明书进行操作，注意电源的安全性，尽量避免自行拆卸和修理。
直流稳压电源的发展趋势和展望
绿色环保
越来越多使用新能源技术，如 太阳能板、燃料电池等。
远程监控
结合远程监控与物联网技术， 可以实现电源的远程监控和管 理。
新型应用
在现代化实验室、医疗设备领 域等方面有广阔的应用前景。
直流稳压电源的原理和组成
原理
基于反馈控制原理，通过对负载电压进行反 馈来调节电源输出。主要由电源变压器、整 流电路、滤波电路、稳压器及反馈控制电路 组成。
组成
通常包括整流变压器、电感器、滤波电容、 功率管以及控制芯片等。特别是控制芯片的 更新换代，大大提高了稳定性和可靠性。
直流稳压电源的参数和规格
直流稳压电源
欢迎来到我的模拟电子及技术基础课件，今天我们将重点讲解直流稳压电源。
直流稳压电源的定义和作用
定义
直流稳压电源，指输出直流电的同时，能够在负 载、电源或环境等变化的情况下，保持被规定范 围内的电压恒定不变的电源。
作用
可以为各种电子设备和实验提供稳定的电源，防 止因电源不稳定而导致设备故障、实验误差等问 题。
直流稳压电源的选择和购买要点
1 用途需求
根据实际需求选择合适 的电压、电流和功率。
2 品牌质量
选择知名品牌，以保证 稳定性和可靠性。
3 售后服务
选择有完善售后服务和 技术支持的品牌，方便 日后维护。
直流稳压电源的维护和故障排除
1
日常维护
保持通风良好，定期更换滤波电容，检查输故障包括输出电压偏差、开关机故障、过压保护等，需要根据具体情况仔 细检查。
输出电压（V）
5 12 15 24
模拟电子及技术基础课件-09-直流稳压电源
效率优化问题
总结词
效率优化是直流稳压电源中需要关注的重要问题，它关系到 电源的能耗和散热性能。
详细描述
效率优化问题主要是由于电源内部元件的损耗和线路中的电 阻引起的。为了解决这个问题，可以采取减小元件损耗、优 化散热设计、选用低阻元件等措施，以提高电源的效率，降 低能耗和散热成本。
05 直流稳压电源的发展趋势 与展望
优化方法
采用更精确的取样电路和比较放大 器、选择合适的储能元件和变压器 参数、优化控制算法以提高动态响 应速度。
注意事项
注意安全，避免短路和过载，确保 散热良好，注意电磁干扰的影响。
04 直流稳压电源的常见问题 与解决方案
电压波动问题
总结词
电压波动是直流稳压电源中常见的问题，它会导致输出电压不稳定，影响设备 的正常工作。
通过调整管的工作点，使电源 在负载电流变化时保持输出电
压恒定。
线性稳压电源的组成
包括调整管、取样电路、比较 放大器和输入输出变压器等部 分。
线性稳压电源的特点
电路简单，可靠性高，噪声小 ，成本低。
线性稳压电源的应用
适用于对输出电压精度要求不 高，负载电流变化不大的场合
。
开关稳压电源的设计与实现
开关稳压电源的原理
高电源稳定性的重要途径。
03
高可靠性
随着电子设备在各个领域的广泛应用，对直流稳压电源的可靠性要求也
越来越高。通过采用冗余设计、热管理和故障诊断等技术，提高电源的
可靠性，确保设备的安全稳定运行。
小型化、集成化、智能化
小型化
随着便携式电子设备的普及，直流稳压电源的小型化需求日益迫切。通过优化电路设计、 采用新型材料和制造工艺，减小电源的体积和重量，满足设备对紧凑型电源的需求。
模拟电子技术之直流稳压电源
模拟电⼦技术之直流稳压电源桂林电⼦科技⼤学信息科技学院《模拟电⼦技术》实训报告学号1151100130姓名龙⾈指导教师：梁晓梅李德明袁颂岳梁满朝黄东2014 年 1 ⽉9 ⽇实训题⽬：直流稳压电源1 整机设计1.1 设计任务及要求1.1.1 设计任务通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要学会：(1)选择变压器、整流⼆极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源；(2)掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测试⽅法。
1.1.2 性能指标要求设计⼀个多路输出直流稳压电源，具体指标如下：（1）输⼊电压为220V/50HZ交流电；（2）输出电压分别为+12V，+5V及⼀组-15V-15V可调正电压；（3）输出纹波电压⼩于5mV；1.2 整机实现的基本原理及框图1.2.1 基本原理直流稳压电源的基本原理直流稳压电源⼀般由电源变压器T、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成。
它是把交流电⽹220V的电压降为所需要的数值，然后通过整流、滤波和稳压电路，得到稳定的直流电压。
1.2.2 总体框图波形变化以上分别为：250v～，15v～，整流，滤波，稳压波形。
2 硬件电路设计2.1直流稳压电源各部分的作⽤：（1）电源变压器T的作⽤是交流电压变换部分将电⽹电压变为所需的交流电压将直流电源与交流电⽹隔离（2）整流滤波电路：将变换后的交流电压转换为单⽅向的脉动电压。
(AC→DC)再经滤波电路滤除较⼤的纹波成分，输出纹波较⼩的直流电压U1说明：1、单⽅向的脉动电压存在很⼤脉动成份，不能直接提供给负载。
2、脉动谐波成份——纹波各滤波电容C满⾜RL-C＝（3~5）T/2，或中T为输⼊交流信号周期，RL为整流滤波电路的等效负载电阻。
（3）尽管整流后的电压为直流电压，但波动较⼤，仍然不能直接作为电源使⽤，还需进⼀步滤波，将其中的交流成份滤掉。
对整流电路输出的脉动直流进⾏平滑，使之成为含交变成份很⼩的直流电压。
说明：1、滤波电路实际上是⼀个低通滤波器。
模拟电子技术直流稳压电源
5.1.1 整流电路——全桥堆
电路连接要点：
集成全桥堆中间两根交流输 入端子AC要与电源变压器地 二次侧相连接;两侧有+,−代 表地直流引线须与负载相连 接,这4根外引线不能接错。
特点：
全桥堆具有体积小,使用方便,装配简单地优点; 但其中地器件有个别损坏时难以更换。
整流桥密封在管芯中可构成一个集成全桥堆
2022/4/4
5.1.1 整流电路
对于开关型稳压电源
中地整流管,应选择
使用工作频率较高,
反向恢复时间短地快
恢复型整流二极管。 2
3
二极管
选择原则
对于串联型直流稳压 1
4
电源电路中地整流二
极管,应按其最大整
流,反向工作电压地
条件进行选择。
对于低电压整流电路 应选择正向压降较小 地整流二极管。
5A以下地整流电路,可 选择一般整流管或半桥 堆,全桥堆。或者使用 收录机电源等低电压整 流电路。
项目五 直流稳压电源
小功率整流滤波电路
目
Xiaogonglvzhengliulvpodianlu
录
稳压电路
Wengyadianlu
集成稳压器
Jichengwenyaqi
学习要点
了解电子电路中采用直流稳 压电源地原因,理解整流,滤波 以与稳压地概念,掌握单相桥式 整流滤波电路地计算。
了解串联型,并联型与开关型稳压电 路地结构组成,理解电路工作原理与 分析方法;了解三端集成稳压器地引 脚功能与其应用。
当负载开路时,时间常数τ趋近无穷大,输出：
2. 流过二极管地瞬时电流很大。 RLC 越大 UO(AV)越大负载 电流IO(AV)越大 ; 整流二极管对电流呈现地动态电阻越小通过 二极管地峰值电流就越大。正常情况下：
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T 为使滤波效果良好，一般取电路中的时间常数: τ = RLC ≈(3 ~ 5) 2 T T是u2的周期，即： C ≈(3 ~ 5) 此时： U O(AV) ≈1.2U 2 2 RL
2018/5/25
5.1.2 滤波电路——桥式整流电容滤波电路
图示电路中，已知U2=20V，交流电源的频率为50Hz，RL=1kΩ， C=2000μF，试求输出电压的平均值UO(AV)和二极管承受的最大反向 电压URM；若电容发生虚焊， UO(AV)和URM又为多少？ 时间常数：
2018/5/25
5.1.1 整流电路——单相桥式整流电路
T
ui t
VD3
VD4
VD1
ui
VD2
RL
uo uo t
实际工程应用中通常采用 简化的单相整流桥电路图
u2
uo
由四个二极管构成的单相桥式整流电路
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5.1.1 整流电路——单相桥式整流电路
输出电压较高；脉动成分减小，电路 的整流效率提高。
C
τ＝RLC = 103 ×2000× 10-6 = 2s
满足 RL C
3T 0.06 0.03s 2 2
UO(AV) ≈1.2U 2 = 1.2 ×20 = 24V 所以输出电压的平均值：
二极管承受的最大反向电压 URM 2U2 1.414 20 28.3V 若电容发生虚焊，则电路成为单相桥式整流电路，此时
由
2 2
二极管承受的最大反向电压 URM 2U2 47V
选择整流二极管时，应考虑到二极管中可能流过较大的冲击尖峰电流， 因此选择整流二极管的额定电流IF≥（2～3）ID(AV)；最高反向电压一般选择 二极管承受的最大反向电压的2倍。故本例可选择IN4002整流二极管，其参 数：IF＝1A，URM=100V。
2
对于串联型直流稳压 电源电路中的整流二 极管，应按其最大整 流、反向工作电压的 条件进行选择。
1
二极管 选择原则
3 4
5A以下的整流电路， 可选择一般整流管或半 桥堆、全桥堆。或者使 用收录机电源等低电压 整流电路。
选用整流二极管时，主要应考虑其最大整流电流、最大反向工作 电压、截止频率及反向恢复时间等参数。
电路连接要点： 半桥堆的一对交 流引脚1和2分别 与变压器的两个 二次侧非中心抽 头相连，一个直 流引脚3必须通 过负载与变压器 中心抽头相连后 组成输出电路。
两个二极管可构成一个集成的半桥堆
2018/5/25
5.1.1 整流电路——全桥堆
电路连接要点：
集成全桥堆中间两根交流输入端 子AC要与电源变压器的二次侧相 连接；两侧有+、−标志的直流引 线须与负载相连接，这4根外引线 不能接错。
2018/5/25
5.1.2 滤波电路——桥式整流电容滤波电路
较大电解电容与负载 RL相并联。输 出电压的平均值UO(AV)≈1.2U2。
2018/5/25
5.1.2 滤波电路——桥式整流电容滤波电路
u2上升且大于电容的极间电压uc时，u2对电 容C进行充电，uo= uc u2 u2下降且小于电容电压时，二极管承受反向 电压而截止。电容C通过RL放电， uc按指数 规律下降。
UO(AV) 0.9U 2 0.9 20 18V
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5.1 小功率整流滤波电路
电源变压器：将交流电网电压u1变为适合负载的交流电压u2。 整流电路：将正弦交流电压u2变为单方向的脉动直流电压u3。 滤波电路：将u3的高次谐波滤除后得到平滑性较好的纹波电压u4。 稳压电路：使输出电压基本不受电网波动及负载变化的影响，从 而保持输出直流电压Uo具有较高的稳定。
第5单元 直流稳压电源
小功率整流滤波电路
目 录
Xiaogonglvzhengliulvpodianlu
稳压电路
Wengyadianlu
集成稳压器
Jichengwenyaqi
学习要点
了解电子电路中采用直流稳 压电源的原因，理解整流、滤 波以及稳压的概念，掌握单相 桥式整流滤波电路的计算。
了解串联型、并联型和开关型稳压 电路的结构组成，理解电路工作原 理及分析方法；了解三端固定式集 成稳压器的引脚功能及其应用。
输出电压平均值： UO(AV) = 0.9U 2
流过整流二极管的平均电流： I D(AV)
流过负载的平均电流：I O(AV)
U2 = RL
U2 = 0.45 RL
U DRM 2U 2 二极管承受的反向峰值电压为：
广泛应用于机床控制电路、自动 控制电路和各种家用电器中。
2018/5/25
5.1.1 整流电路——半桥堆
2018/5/25
5.1.1 整流电路——举例
单相桥式整流电路如图示。已知220V交流电源的频率为50Hz，要求 输出电压Uo(AV)=30V，负载电流Io(AV)=50mA，试求电源变压器副边电 压有效值U2，并选择二极管。 （1）变压器副边电压
UO(AV) ＝0.9U 2 U O(AV) 30 可得 U2 = = ≈ 33.33V 0.9 0.9 I 50 （2）选择二极管 流经二极管的平均电流 I D(AV) = O(AV) = = 25mA
全桥堆具有体积小、使用方便、装配简单的优 点；但其中的器件有个别损坏时难以更换。
整流桥密封在管芯中可构成一个集成全桥堆
2018/5/25
5.1.1 整流电路
对于开关型稳压电源 中的整流管，应选择 使用工作频率较高、 反向恢复时间短的快 恢复型整流二极管。
对于低电压整流电路 应选择正向压降较小 的整流二极管。
2018/5/25
5.1.1 整流电路——单相半波整流电路
结构简单，输出电流适中；输出电压 脉动较大，整流效率低。
输出电压平均值： U O(AV) 0.45 U2
流过整流二极管的平均电流： I D(AV)
U2 = 0.45 RL
二极管承受的反向峰值电压为：U DRM 2U 2
常用于整流电流较小、对脉动要 求不高的电子仪器和家用电器中。
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5.1.1 整流电路
将交流电压变换成脉动的直流电压
VD T u1 u2 u 2 RL UO IO
u2
0 uo ωt
uu VD导通， 2正半周，二极管 2负半周，二极管VD反 忽略管压降时，输出电压 UO等 偏截止，UO等于0。 于 u 2。
0
ωt
电路实现了半波整流。
单相半波整流电路