第28讲 第十六章直流稳压电源(二)及第十七章数制、编码及逻辑代数(一)(2011年新版)
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。
第2章掌握直流稳压电源ppt课件全
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第一节 直流稳压电源的组成
一、 直流稳压电源的组成 二、 直流稳压电源的分类
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第一节 直流稳压电源的组成
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第一节 直流稳压电源的组成
一、 直流稳压电源的组成
(一) 电源变压器 （二）整流电路 （三）滤波电路 （四）稳压电路
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第一节 直流稳压电源的组成
Uo
1
2U2 sintdt
0.9U2
1
c os
2
直流输出电流的平均值
Io
Uo RL
0.9U2.1cos RL 2
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第五节 滤波电路
一、电容滤波电路 二、电感滤波电路 三、复式滤波电路
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第五节 滤波电路
一、电容滤波电路
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第五节 滤波电路
一、电容滤波电路
实践应用
计算机开关电源的原理和应用
开关电源的中心思想是： 用提高工作频率等手段来提高电源的功率密度，
进而达到减少变压器的体积和重量的目的。
实践应用
计算机开关电源的原理和应用
小结
•一、 直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳 压电路四部分组成。
•二、 整流电路是利用二极管的单向导电性将交流电转换成单 向脉动直流电。
三、二极管的选择
流经每个二极管的电流平均值为负载电流的一半
ID
12IO
0.45U2 RL
每个二极管在截止时承受的最高反向电压为u2的最大值
UDR M U2M 2U2
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第四节 晶闸管单相可控整流电路
一、晶闸管的结构 二、晶闸管的工作原理 三、单相桥式可控整流电路
《电工电子技术》课件——直流稳压电源
直流稳压电源
稳压电路的作用：当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直
流电压稳定。
直流稳压电源的整流电路
主要
内容
滤波电路
稳压电路
单相整流电路工作原理
整流电路
整流电路是指交流电变换成直流电。完成这一任务主要靠二极管的单
向导电特性。因此，二极管是构成整流电路的关键元件。
单相整流电路
半波整流
单相整流电路
电阻 R 上的压降增加，以抵偿 U1 的增加，从而使负载
电压 UO 保持近似不变。
滤波电路
如果交流电源电压降低而使 U1 降低时，负载电压 UO 也要降低，因而
稳压管的电流 IZ 就显著减小，电阻 R 上的压降也减小，仍然保持负载电压 UO
保持近似不变。同理，如果当电源电压保持不变而是负载电流变化引起负载电
负载平均电流为 IO = 0.45 U2 / RL
单相半波整流电路中二极管的平均电流就是整流
输出的电流，即 ID = IO 。
图2 单相半波整流电路
单相整流电路
二极管截止时承受的最大反向电压：
在 u2 负半周时，二极管 VD 所承受到的最大反向电压
为 u2 的最大值，即 UDRM = 2 U2 。
图5 半波整流电容滤波电路及其波形
滤波电路
（1）电容滤波电路
电源在向 RL 供电的同时，又向 C 充电储能，由于充电时间常数很小，充电很
快，输出电压 u0 随 u2 迅速上升，当 uc=√2 U2 后， u2 开始下降，u2 < uc ， VD 反偏
截止，由电容 C 向 RL 放电，放电时间常数由电容 C 和负载电阻 RL 决定，电容较大，
在 u2 正半周时，VD1、VD3 导通，VD2、VD4 截止。此时， VD2、
《直流稳压电源》课件
负载调整率
指在一定负载范围内， 输出电压随负载变化的
程度。
输出电流
01
02
03
04
输出电流
指直流稳压电源输出的直流电 流值，通常以安培（A）为单
位。
电流精度
指输出电流的误差范围，通常 以百分比表示。
负载调整率
指在一定输出电压下，输出电 流随负载变化的程度。
短路保护功能
指直流稳压电源在短路情况下 能够自动切断输出的保护功能
工作原理
利用电磁感应原理，通过一次绕组和 二次绕组的匝数比来降低或升高电压 。
整流电路
作用
将交流电转换成直流电。
工作原理
利用二极管的单向导电性，将交流电的正负半周 转换成单一方向的直流电。
类型
半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路等 。
滤波电路
01
02
03
作用
将整流后的脉动直流电转 换成平滑的直流电。
输入电流范围
指直流稳压电源能够正常工作的输入 电流范围。
效率
指直流稳压电源将输入的电能转换为 输出的电能的效率，通常以百分比表 示。
温升
指直流稳压电源在工作过程中内部温 度的升高，通常以摄氏度（℃）为单 位。
04
直流稳压电源的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定期检查
定期检查电源的输入和输出电压、电流是否正常 ，确保其工作状态良好。
更换保险丝
如发现电源内部保险丝熔断，应及时更换相同规 格的保险丝，并检查电源是否存在故障。
ABCD
清洁除尘
定期清洁电源外壳表面，去除灰尘和污垢，保持 其散热良好。
软件更新
电工电子技术课程课件直流稳压电源
长时间使用或负载过重可能导致电源 过热，影响电源的稳定性和使用寿命
。
电源无输出
如果电源无法正常输出电压，可能是 电源内部的开关管或整流管损坏，需 要检查相关元件。
保险丝熔断
当电源内部出现短路等故障时，保险 丝可能会熔断，需要检查电源的输入 输出线路是否存在短路现象。
维护与保养
定期清洁
定期清洁电源外壳表面灰尘和污垢，保持电源散 热良好。
短路电流
指电源在发生短路时输出的最大电流值，通 常用于衡量电源的过载能力。
额定电流
指电源在正常工作条件下能够持续输出的最 大电流值。
负载调整率
指电源在满载和轻载情况下输出电流的变化 率。
电压调整率
电压调整率
输入电压范围
指电源输出电压随输入电压变化的比率， 通常以百分比表示。
指电源能够正常工作的输入电压范围，即 最小值和最大值。
稳压电路是直流稳压电源中的重 要组成部分，其主要功能是保持
输出电压的稳定。
稳压电路一般由调整元件、比较 元件和基准电压等元件组成，根 据不同的需求，可以选择不同的
稳压方式和元件参数。
在选择稳压元件时，需要考虑其 稳定性、响应速度和功耗等参数 ，以确保稳压效果良好且安全可
靠。
03
直流稳压电源的性能指标
电池充电
01
02
03
充电电池充电
充电电池需要直流电源进 行充电，才能储存电能并 在需要时释放。
电动车充电
电动车的电池需要直流电 源进行充电，才能提供动 力。
无人机电池充电
无人机电池需要直流电源 进行充电，以确保其正常 飞行。
其他应用场景
医疗设备供电
医疗设备如监护仪、呼吸机等，需要直流电源来维持患者的生命 安全。
第28讲 第十六章直流稳压电源(二)及第十七章数制、编码及逻辑代数(一)(2011年新版)
例题：23.第17章数制、编码及逻辑代数大纲要求：掌握逻辑代数基本运算关系了解逻辑代数的基本公式和原理了解逻辑函数的建立和四种表达方法及其相互转换了解逻辑函数的最小项和最大项及标准与或式了解逻辑函数的代数化简方法了解逻辑函数的卡诺图画法、填写及化简方法17.1 数字电路中的数制及相互转换所谓数制就是记数的方法，它是进位记数制的简称。
在数字电路中，常用的有十进制、二进制、八进制和十六进制。
1．十进制十进制是以10为基数的计数体制。
在十进制中，每一位有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，它的进位规律是逢十进一，即1+9=10。
在十进制数中，数码所处的位置不同时，它所代表的数值是不同的，如（246.134）10=2×102+4×101+6×100+1×10-1+3×10-2+4×10-3上式称为十进制数的按权展开式。
式中102、101、100为整数部分百位、十位、个位的权，而10-1、10-2、10-3为小数部分十分位、百分位和千分位的权，它们都是10的幂。
数码与权的乘积，称为加权系数，因此，十进制数的数值为各位加权系数之和。
2．二进制、八进制和十六进制二进制是以2为基数的计数体制。
在二进制中，每位只有0和1两个数码，它的进位规律是逢二进一，即1+1=10。
在二进制数中，各位的权都是2的幂，如（1001.01）2 =1×23+0×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2 =(9.25)10式中整数部分的权分别为23、22、21、20，小数部分的权分别为2-1、2-2。
八进制是以8为基数的记数体制，在八进制中，每位有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，它的进位规律是逢八进一，各位的权为8的幂。
如八进制数(437.25)8可表示为(437.25)8=4×82+3×81+7×80+2×8-1+5×8-2=(287.328 125)10式中82、81、80、8-1、8-2分别为八进制数各位的权。
直流稳压电源课件 共58页
淄博职业学院电子电气工程学院
一、直流稳压电源
学习要点
桥式整流电路及电容滤波电路的输出 电压与变压器副边电压的关系。
桥式整流电路、电容滤波电路及串联 型稳压电路的组成和工作原理。
3端集成稳压器的使用方法。
一、直流稳压电源
1.1 整流电路 1.2 滤波电路 1.3 直流稳压电路
为了获得较平滑的输出电压，一般要求 RL
(10
~ 15 ) 1 C
，即：
RLC
(3
~
5) T 2
式中 T 为交流电压的周期。滤波电容 C 一般选择体积小，容量大的电
解电容器。 应注意， 普通电解电 容器有正 、负极性， 使用时正 极必须接 高
电位端，如果接反会造成电解电容器的损坏。
加入滤波电 容以后， 二极管导 通时间缩 短，且在 短时间内 承受较大 的 冲 击 电 流 （ iC io ） ， 为 了 保 证 二 极 管 的 安 全 ， 选 管 时 应 放 宽 裕 量 。
仍可保持Uo基本不变。
当负载电流Io发生变化引起输出电压Uo发生变化时，同样会引 起IZ的相应变化，使得Uo保持基本稳定。如当Io增大时，I和UR 均会随之增大使得Uo下降，这将导致IZ急剧减小，使I仍维持原 有数值保持UR不变，使得Uo得到稳定。
并联稳压器TL431
TL431是TL、ST公司研制开发的并联型三端稳压基准。 由于其封装简单（型如三极管）、参数优越（高精度、 低温漂）、性价比高，近年来在国外已经得到了广泛 应用。
流经每个二极管的电流平 均值为负载电流的一半 ，
即：
ID
1 2
Io
0 .45
第27讲第十六章直流稳压电源一2011年新版
第16章直流稳压电源大纲要求：掌握桥式整流及滤波电路的工作原理、电路计算；串联型稳压电路工作原理，参数选择，电压调节范围，三端稳压块的应用了解滤波电路的外特性；硅稳压管稳压电路中限流电阻的选择了解倍压整流电路的原理；集成稳压电路工作原理及提高输出电压和扩流电路的工作原理16.1 整流及电容滤波电路16.1.1 直流稳压电源的组成小功率直流稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
16.1.2 桥式整流及电容滤波电路（1）未接滤波电容器的桥式整流电路及波形（2）主要性能指标（3）桥式整流电容滤波电路整流电路的后面加接滤波电路，滤去交流成分1）电路和工作原理设电容两端初始电压为零，并假定t=0时接通电路，u2为正半周，当u2由零上升时，V1、V3导通，C被充电，同时电流经V1、V3向负载电阻供电。
忽略二极管正向压降和变压器内阻，电容充电时间常数近似为零，因此uo=u c≈u2，在u2达到最大值时，u c也达到最大值，然后u2下降，此时，u c>u2，V1、V3截止，电容C向负载电阻RL放电，由于放电时间常数τ=R L C一般较大，电容电压uc按指数规律缓慢下降，当下降到|u2|>u c时，V2、V4导通，电容C再次被充电，输出电压增大，以后重复上述充放电过程。
其输出电压波形近似为一锯齿波直流电压。
2）波形及输出电压3）整流滤波电路中，输出直流电压VL随负载电流 IO的变化关系曲线如图所示。
16.1.3 倍压整流电路e2 正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2 截止，电流经过D1 对C1充电，将电容Cl 上的电压充到接近e2 的峰值U 2，并基本保持不变。
e2 为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，Dl 截止。
此时，Cl 上的电压Uc1＝U 2与电源电压e2 串联相加，电流经D2 对电容C2 充电，充电电压Uc2可达≈U 22。
如此反复充电，C2 上的电压就基本上是U 22了。
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例题：
2
3.
第17章数制、编码及逻辑代数
大纲要求：掌握逻辑代数基本运算关系
了解逻辑代数的基本公式和原理
了解逻辑函数的建立和四种表达方法及其相互转换
了解逻辑函数的最小项和最大项及标准与或式
了解逻辑函数的代数化简方法
了解逻辑函数的卡诺图画法、填写及化简方法
17.1 数字电路中的数制及相互转换
所谓数制就是记数的方法，它是进位记数制的简称。
在数字电路中，常用的有十进制、二进制、
八进制和十六进制。
1．十进制
十进制是以10为基数的计数体制。
在十进制中，每一位有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，它的进位规律是逢十进一，即1+9=10。
在十进制数中，数码所处的位置不同时，它所代表的数值是不同的，如（246.134）10=2×102+4×101+6×100+1×10-1+3×10-2+4×10-3
上式称为十进制数的按权展开式。
式中102、101、100为整数部分百位、十位、个位的权，而10-1、10-2、10-3为小数部分十分位、百分位和千分位的权，它们都是10的幂。
数码与权的乘积，称为加权系数，因此，十进制数的数值为各位加权系数之和。
2．二进制、八进制和十六进制
二进制是以2为基数的计数体制。
在二进制中，每位只有0和1两个数码，它的进位规律是逢二进一，即1+1=10。
在二进制数中，各位的权都是2的幂，如
（1001.01）2 =1×23+0×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2 =(9.25)10
式中整数部分的权分别为23、22、21、20，小数部分的权分别为2-1、2-2。
八进制是以8为基数的记数体制，在八进制中，每位有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，它的进位规律是逢八进一，各位的权为8的幂。
如八进制数(437.25)8可表示为
(437.25)8=4×82+3×81+7×80+2×8-1+5×8-2=(287.328 125)10
式中82、81、80、8-1、8-2分别为八进制数各位的权。
十六进制是以16为基数的记数体制，在十六进制中，每位有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)十六个不同的数码，它的进位规律是逢十六进一，各位的权为16的幂。
如十六进制数(3BE.C4)16可表示为
(3BE.C4)16=3×162+11×161+14×160+12×16-1+4×16-2=(958.765 625)10
式中162、161、160、16-1、16-2分别为十六进制数各位的权。
表1.1中列出了十进制、二进制、八进制、十六进制不同数制的对照关系
表十进制、二进制、八进制、十六进制对照表
十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制
0 1 2 0000
0001
0010
1
2
1
2
8
9
10
1000
1001
1010
10
11
12
8
9
A
3 4 5 6 7 0011
0100
0101
0110
0111
3
4
5
6
7
3
4
5
6
7
11
12
13
14
15
1011
1100
1101
1110
1111
13
14
15
16
17
B
C
D
E
F
不同数制间的转换
1.非十进制转换为十进制
可以将非十进制数写为按权展开式，求出各加权系数之和，就是与其对应的十进制数。
2.十进制转换为非十进制
整数部分转换可用“除基取余法”，即将原十进制数连续除以要转换的记数体制的基数，每次除完所得余数就作为要转换数的系数（数码）。
先得到的余数为转换数的低位，后得到的为高位，直到除得的商为0为止。
这种方法概括起来可说成“除基数，得余数，作系数，从低位到高位”。
符号LSB 表示最低位，符号MSB表示最高位。
3.二进制与八进制、十六进制数间的转换。
由于八进制的基数8=23 ；十六进制的基数16=24 。
故每位八进制数码都可以用3位二进制数来表示；每位十六进制数码都可以用4位二进制数来表示。
所以二进制数转换为八进制数的方法是：整数部分从低位开始，每三位二进制数为一组，最后不足三位的，则在高位加0补足三位为止；小数点后的二进制数则从高位开始，每三位二进制数为一组，最后不足三位的，则在低位加0补足三位，然后写出每组对应的八进制数，按顺序排列即为所转换成的八进制数。
同理，二进制数转换为十六进制数与上述方法一样，所不同的是每四位为一组。
例
(11100101.11101011)2 =(011 100 101.111 010 110)2 =(345.726)8
(10011111011.111011)2 =(0100 1111 1011.1110 1100)2 =(4FB.EC)16
上述方法是可逆的，将八进制数的每一位写成3位二进制数；十六进制数的每一位写成4位二进制数，左右顺序不变，就能从八进制、十六进制直接转化为二进制。
如
(745.361)8 =(111 100 101.011 110 001)2 =(111100101.011110001)2
(3BE5.97D)16 =(0011 1011 1110 0101.1001 0111 1101)2 =(11101111100101.100101111101)2。