10.ppt(模拟电子第十章)

+
IO
Vi
R DZ
A
+
VO
RL
比较放大后使VB和IB 、 VREF -
-
比环有差调整系统
5. 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。 IC1 T1 IB1 T I IC2 VR R IO VO 过流保护 正常稳压 o IO
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。
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。
2 V22 - VO VOr Kr = = = 0.483 VO VO
全波整流电路参数计算
（4） 流过每只二极管的平均电流ID（AV） VO ( AV ) I 负载上得到的平均电流： L ( AV ) = RL 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。
1. 全波整流电容滤波电路
(2) 带电阻负载时的情况 vi v2
+ C R
L
vo
T 如果 :τ d = RLC ≥ 3 ~ 5） （ 2 VO ( AV ) ≈ 1.1 ~ 1.2)V2 （
D θ θ θ
iL
全波整流电容滤波电路仿真
2. 电容滤波电路的特点
I D1( AV ) = I D 2( AV ) = I D3( AV ) = I D 3( AV ) 1 VO ( AV ) V2 = = 0.45 2 RL RL
（5） 每只二极管的反向峰值电压VRM :
VRM = 2 V2
2. 其他整流电路
半波整流电路：
D1 v1 v2
-
vo
其他整流电路
倍压整流电路
展开式中的直流分量就是平均值
2 4 4 4 vo = 2V2 ( - cos 2ω t - cos 4ω t - cos 6ω t - ⋯⋯) π 3π 15 35
基波的峰值： O1M = V
4 2 V2 3π
VO1M 4 2 2 2 2 Sr = = V2 / V2 = ≈0.67 VO ( AV ) 3π π 3
C4 2
注意79系列三端的定义及电容的极性
集成稳压电路及其应用
(3) 扩大输出电压 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：
1 +
W78XX 3
2 + R1
VI
C1
A C2 VO R2 -
R2 VO = (1 + )VXX R1
-
集成稳压电路及其应用
(4) 扩大输出电流 + VI T1 R1 1 C1 W78XX 3 2 C2
VI
-
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。
集成稳压电路及其应用
(2) 输出正负电压 +VI + 1 C1 C2 -VI 3 1 W79XX W78XX 3 C3 2 + VO1 + VO2 -
-
工作原理： I ↑→ I Z ↑ 但VZ (= VB )和VO不变 → I B ↓→ vCE ↓ V
VI的变化由vCE 来调节，所以称T为调整管
VI 一定而负载变化时， I R = I Z + I B 但 ∆ I R = ∆ I Z + ∆ I B = 0 即∆ I Z = ∆ I B 只要 I Z 在稳压管的正常工作范 围内， VO 就基本不变
VO ( AV )
1 = 2π
1
∫
2π
0
π
vo d (ωt )
2V2 sin( ω t ) d (ω t )
所以: VO ( AV ) =
π ∫ π
0
=
2 2
V2 ≈0.9V2
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 V VO1M与平均值VO(AV)之比: S r = O1M VO ( AV ) 用傅立叶级数把输出波形展开：
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。 Vo 正常稳压 过 流 保 护 Io
稳压电路中的保护措施
+
T2 VI
R1 R2
T1 Dz R3 Rl A+ VO R4
+ IO
-
-
-
I O 超过额定值 → T2通 → V+ ↑→ VB1 ↑→ I C1 ↓→ VC1 = VO ↓ R3 VB 2 ↓→ I C 2 ↑→ V+ ↑→ VO ↓→ ⋯ → VO 趋于0 →
6. 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
1 +
2 W78XX + -
3
W79XX
2 -
公共端 3
公共端 1
集成稳压电路及其应用
(1) 输出固定电压
+
VI
1 C1
W78XX 2
3 C2 1µF RL
+
VO
C1用于抵消输入线电感以防止产生自激振荡。
C
C
倒L型滤波电路
π 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.
2. 稳压管稳压电路
R + → VI DZ
R IZ ↓ IL ↓ RL + VO 变 化 量 + ∆ VI rZ RL + ∆ VO -
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 。
∆VO / VO rz VI ≈ • 1. 稳压系数: S r = ∆VI / VI R + rz VO
∆ VO / VO Sr = ∆ VI / VI
RL = cons tan t
稳压电路的性能指标
(2) 稳压电路的输出电阻 输出电阻反映了稳压输出受负载变化的影响
∆ VO Ro = ∆ IO
VI = cons tan t
电压调整率S 电压调整率 V : 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S 电流调整率 I : 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。
C2 D1 D2 C1 C3
C4 D3 D4 C5
C6 D5 D6
vi
v2
10.2 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
+
vi v2
C R L vo
当C值一定时， 二极管上承受的最大电压:
2V2
2 2 V2
当C = 0，即无电容时， VO ( AV ) = 0.9V2
4. 串联反馈式稳压电路
路 的 一 般 馈 结 式 构 压 电 稳 反 联
串
基 V REF 准 电 VF 压
VI A T
R1 RL R2
+ VO _
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：
+
T R1 R’w R“w R2
IOXX IO + VO -
I OXX : 稳压块输出电流标称值
VBE1 取R1 = I OXX
I O = I OXX + I C1
集成稳压电路及其应用
(5) 组成稳流源 1 W7800 3 2 + C2 5V Ro RL 1µF
5 I O = IW + Ro
+
C1 0.33µF
↓ IW
↓ IO ↓ IO
+
VI
R DZ
A +
VO
VZ
-
-
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 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。
+
T R1 R’w VF R“w R2
(1) 二极管的导通角θ <π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 1.4V2 0.9V2 纯电阻负载 IL Vo 电容滤波
3. 其他类型的滤波电路
L
R C
第十章 直流稳压电源
220V 50Hz
变压器 变压器
整流 整流电路
滤波 滤波电路
稳压 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