第八章 直流稳压电源PPT课件
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第八章直流稳压电源PPT课件
第2页/共19页
1. 硅稳压管组成的并联型稳压电路如图8.1所
示，经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的
输入电压Ui，限流电阻R和稳压管V组成稳压电路， 输出电压Uo=UZ。
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～ u1
u2
＋
Ui
C
IR
R
IZ
V
IL UZ RL Uo
图8.1 稳压管稳压的直流电源电路
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第9页/共19页
8.2 串联型晶体管稳压电路
当负载电流较大且要求稳压特性好时，一般 采用三极管串联型直流稳压电路。
该电路一般由取样电路、基准电路、比较 放大器及调整元件环节组成。如图8.2所示。
第10页/共19页
＋ R4
Ui
V1 R3
V2
－
V3
UZ
(a)
图8.2 串联型稳压电路
＋
R1
R ″p R′ p
第5页/共19页
Uo Ui UR
IR IL IZ
Ui Uo UZ IZ IR UR
反之亦然。
第6页/共19页
（2）设电网电压不变，当负载电阻RL阻值增大时，IL减小，限流电阻R上压降UR将 会减小。由于Uo=UZ=Ui-UR，所以导致Uo升高，即UZ升高，这样必然使IZ显著增加。 由于流过限流电阻R的电流为IR=IZ+IL，这样可以使流过R上的电流基本不变，导致 压降UR基本不变，则Uo也就保持不变。
第12页/共19页
按输出电流大小不同，又分为: CW7800系列， 最大输出 电流1~1.5 A； CW78M00系列，最大输出电流0.5 A; CW78L00系列， 最大输出电流100 mA左右。
7800系列三端稳压器的外部引脚如图8.3(a)所示， 1脚为输入端，2脚为输出端，3脚为公共端
1. 硅稳压管组成的并联型稳压电路如图8.1所
示，经整流滤波后得到的直流电压作为稳压电路的
输入电压Ui，限流电阻R和稳压管V组成稳压电路， 输出电压Uo=UZ。
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～ u1
u2
＋
Ui
C
IR
R
IZ
V
IL UZ RL Uo
图8.1 稳压管稳压的直流电源电路
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8.2 串联型晶体管稳压电路
当负载电流较大且要求稳压特性好时，一般 采用三极管串联型直流稳压电路。
该电路一般由取样电路、基准电路、比较 放大器及调整元件环节组成。如图8.2所示。
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＋ R4
Ui
V1 R3
V2
－
V3
UZ
(a)
图8.2 串联型稳压电路
＋
R1
R ″p R′ p
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Uo Ui UR
IR IL IZ
Ui Uo UZ IZ IR UR
反之亦然。
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（2）设电网电压不变，当负载电阻RL阻值增大时，IL减小，限流电阻R上压降UR将 会减小。由于Uo=UZ=Ui-UR，所以导致Uo升高，即UZ升高，这样必然使IZ显著增加。 由于流过限流电阻R的电流为IR=IZ+IL，这样可以使流过R上的电流基本不变，导致 压降UR基本不变，则Uo也就保持不变。
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按输出电流大小不同，又分为: CW7800系列， 最大输出 电流1~1.5 A； CW78M00系列，最大输出电流0.5 A; CW78L00系列， 最大输出电流100 mA左右。
7800系列三端稳压器的外部引脚如图8.3(a)所示， 1脚为输入端，2脚为输出端，3脚为公共端
直流稳压电源讲稿(PPT49页)
2U2 3 2 0.67
2 2U 2
3
几种滤波电路
3 滤波电路
（a）电容滤波电路 （b）电感电容滤波电路（倒L型） （c）型滤波电路 滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感 与负载RL串联。
一、电容滤波电路
1 25
RL
u1
u2 D 充电C 放电
i0 RL uo
uo
t
1、空载时的情况
输出电压为 2 U2，二极管承受的最高反向电压URM=2 2 U2 2、接负载的情况
在工作过程中，二极管并非在整个半周内导电，按能量守恒 的观点，在较长时间内释放的电荷等于在较短时间内冲得的 电荷，所以充电电流较大。
3、结论
（1）二极管的导通角θ<π，流过二极管的瞬时电流大，故常 串入一个限流电阻(1/25)RL。
IC1 T1
RC IR
Ib1 R3 R1
UI
T2 Ib2
I1 RL
U0
UZ
R2
T
R
UI
RL
U0
DZ UZ
T1：调整管。相当于可变电阻R，起调压作用。
DZ、R3：组成稳压电路，用来提高基准电压UZ。
T2：起比较和放大信号的作用，RC是它的集电极负载，从T2 取出的放大信号加到T1的基极。
R1、R2：组成分压电路，取△U0的一部分，加到T2的基极，
二、组成
变压器： 整流： 滤波：
稳压：
三、引起电压不稳定的原因
1、交流电网电压的波动； 2、负载的变化（由于整流滤波电路存在内阻）； 3、温度的影响；
2 整流电路
整流电路的任务：
整流电路分类：
单相 三相
半波 全波
直流稳压电源的使用ppt课件
PARALLEL模式（并联跟踪模式）：副 电源与主电源通过内部并联，不能单独 调节副电源电压，其电压跟踪主电源。
11
怎样使用
湖南省永顺县职教中心
Hunan province Yongshun County vocational education center
直流稳压电源使用示范
• 测试汽车电压调节器 参考资料：
• 测试电路 测试、充电 • 充电
作用
5
湖南省永顺县职教中心
Hunan province ห้องสมุดไป่ตู้ongshun County vocational education center
怎样使用 使用前，仔细阅读使用手册 注意将电源电压转换开关设置合适位置 插上电源线并连接好电源
6
湖南省永顺县职教中心
负载 变化
电源电压 变化
输出电压 保持稳定
3
什么是直流稳压电源
实验室常用稳压电源如下图 ：
湖南省永顺县职教中心
Hunan province Yongshun County vocational education center
A 单路可调稳压电源
B 双路可调稳压电源
它们既能 稳压，又能稳流，如果设置了限制电流，当负载电流超过 限制时，就会由 稳压模式转为稳流模式，给负载 提供双重保护
14V的电压调节器， 当可调电源电压
大于14V时，它应该 能切断F端子的电流
12
湖南省永顺县职教中心
Hunan province Yongshun County vocational education center
注意事项： ●1、确保输入电源电压正确。
●2、使用时注意保持通风散热。 ●3、可以先接负载再开机，但要注意 预置电压不要超过负载额定电压。
11
怎样使用
湖南省永顺县职教中心
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直流稳压电源使用示范
• 测试汽车电压调节器 参考资料：
• 测试电路 测试、充电 • 充电
作用
5
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怎样使用 使用前，仔细阅读使用手册 注意将电源电压转换开关设置合适位置 插上电源线并连接好电源
6
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负载 变化
电源电压 变化
输出电压 保持稳定
3
什么是直流稳压电源
实验室常用稳压电源如下图 ：
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A 单路可调稳压电源
B 双路可调稳压电源
它们既能 稳压，又能稳流，如果设置了限制电流，当负载电流超过 限制时，就会由 稳压模式转为稳流模式，给负载 提供双重保护
14V的电压调节器， 当可调电源电压
大于14V时，它应该 能切断F端子的电流
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注意事项： ●1、确保输入电源电压正确。
●2、使用时注意保持通风散热。 ●3、可以先接负载再开机，但要注意 预置电压不要超过负载额定电压。
《直流稳压电源概述》课件
电压调整率
电压调整率
指在一定的输入电压范围内，输出电压的变化量与输入电压 变化量的比值。它是衡量电源对输入电压变化的适应能力的 重要指标。
性能要求
理想的电压调整率应为零，即输入电压变化时输出电压应保 持不变。但在实际应用中，由于各种因素的影响，电压调整 率不可能为零。因此，需要选择具有较小电压调整率的电源 ，以保证电子设备的性能稳定。
分类与用途
分类
根据不同的分类标准，直流稳压电源可分为线性稳压电源、开关稳压电源等类型 。
用途
直流稳压电源广泛应用于电子设备、仪器仪表、通信设备、工业自动化等领域， 为各种电子元器件和设备提供稳定的直流电源，保证其正常工作和性能。
02
直流稳压电源的组成
电源变压器
01
02
03
作用
将电网中的交流电压转换 成较低的交流电压，为整 流电路提供合适的输入电 压。
纹波电压
纹波电压
指直流稳压电源输出电压中的交流成 分，表现为一定频率的波纹状波动。 它是衡量电源性能的重要指标之一， 对电子设备的正常工作具有重要影响 。
抑制能力
纹波电压的抑制能力是指电源输出电 压中纹波电压的幅度与主输出电压的 比值。抑制能力越高，纹波电压越小 ，电源的性能越好。
04
直流稳压电源的应用
直流稳压电源能够为这些设备提供稳定的直流电，确保电力 系统的安全和稳定运行。
05
直流稳压电源的发展趋势与展望
高效率、高稳定性
总结词
随着能源问题的日益突出，直流稳压电 源的高效率和稳定性成为了研究的重要 方向。
VS
详细描述
为了提高能源利用效率和系统稳定性，研 究者们不断探索新型的转换拓扑结构和控 制方法，如采用软开关技术、多模式控制 策略等，以实现高效稳定的直流稳压电源 。
《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、
第8章 直流稳压电源
由于调整管饱和导通时的管压降UCES和截止时的穿透电流 ICEO都很小，调整管的管耗很小，因此电源效率可提高到 80%~90%。
由于调整管功耗低，散热片可随之减小，而且许多开关型 稳压电路还可省去50HZ工频变压器。另外，开关频率通常 为几十千赫，所以滤波电感和电容的容量可大大减小，体 积和重量都要小很多。
)
8.5 开关型稳压电路
由分立元件组成的串联型直流稳压电路以及集成稳压器，其 调整管工作在线性放大区，故也称为线性稳压电源。线性稳 压电源的优点是：结构简单，调整方便，输出电压脉动小。
+R
缺点是效率低，一般只 有30%~50%，而且常 需加装体积较大的散热 片。造成效率低的原因 U I
+A
B
-
IB
第八章 直流稳压电源
电网 电压
u
电源 变压器
u
t
整流 电路
u
t
滤波 电路
u
t
稳压 电路
u
t
输出 电压
t
小功率直流稳压电源
单相整流电路 滤波电路 串联型直流稳压电路 三端集成稳压器 开关型稳压电路
8.1 单相整流电路
8.1.1 单相半波整流电路 u2
D
+ T+
io +
o
2
t
u1
u2 R L uo
-
+ U -
比较放大
B IB
Uo
R1 R2 Rw R2 Rw
UZ
IE
RW RW
+ R1
RW UO
U o min
R1 R2 Rw R2 Rw
UZ
RL
由于调整管功耗低，散热片可随之减小，而且许多开关型 稳压电路还可省去50HZ工频变压器。另外，开关频率通常 为几十千赫，所以滤波电感和电容的容量可大大减小，体 积和重量都要小很多。
)
8.5 开关型稳压电路
由分立元件组成的串联型直流稳压电路以及集成稳压器，其 调整管工作在线性放大区，故也称为线性稳压电源。线性稳 压电源的优点是：结构简单，调整方便，输出电压脉动小。
+R
缺点是效率低，一般只 有30%~50%，而且常 需加装体积较大的散热 片。造成效率低的原因 U I
+A
B
-
IB
第八章 直流稳压电源
电网 电压
u
电源 变压器
u
t
整流 电路
u
t
滤波 电路
u
t
稳压 电路
u
t
输出 电压
t
小功率直流稳压电源
单相整流电路 滤波电路 串联型直流稳压电路 三端集成稳压器 开关型稳压电路
8.1 单相整流电路
8.1.1 单相半波整流电路 u2
D
+ T+
io +
o
2
t
u1
u2 R L uo
-
+ U -
比较放大
B IB
Uo
R1 R2 Rw R2 Rw
UZ
IE
RW RW
+ R1
RW UO
U o min
R1 R2 Rw R2 Rw
UZ
RL
直流稳压电源全 ppt课件
（2）电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来 说明。电容滤波电路如图10.1.4所示，在负载 电阻上并联了一个滤波电容C。
图10.1.4电容滤波电路
(3)滤波原理 若电路处于正半周，二极管D1、D3导通，变 压联在器v次2上端，电所压以v2输给出电波容形器同C充v2 电，。是此正时弦C形相。当于并
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。
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。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直 流电压。
直流电源的方框图如图10.0.1所示。
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相半波整流电路
单相半波整流电路如图10.1.1(a) 所示，波形图如图10.1.1(b)所示。
（a）桥式整流电路
（b）波形图
图10.1.3 单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时，整流电路
中的二极管是作为开关运用，具有单向导电 性。根据图10.1.3(a)的电路图可知：
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载 电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通，在负载 电阻上得到正弦波的负半周。
IO=0
有时稳压系数也用下式定义
Sr
=VO/VO VI /VI
IO=0
一般特指ΔVi/Vi=±10%时的Sr
(2)电压调整率SV
SV=V 1 O V V O I
10% 0
IO=0
(3)输出电阻Ro
Ro
= VO IO
VI=0
当输出电流从零变化到最大额定值时， 输出电压的相对变化值。
（4）电流调整率SI
2V2
直流稳压电源.ppt
航空工业
模拟电子技术
三、直流稳压电源的应用
手机
计算机
模拟电子技术
四、思考题
如果需要一个输出电压可调的直流稳压电源，使得输出 电压在9~12v之间可调，该怎么办？请搜集相关的资料，写 出解决方案。
滤 波 电 路
负 载
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
电源变压器
整流电路
滤波电路
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
实验台
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
导线
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
示波器
模拟电子技术
三、直流稳压电源的应用
航海工业
模拟电子技术
直流稳压电源
模拟电子技术
一、整流电路
利用二极管的单向导电性，将交流电变换为单向脉动直流电。
模拟电子技术
二、直流稳压电源的工作原理
直流稳压电源就是利用了整流电路的特性，再通过滤波电路输出稳定电源的工作原理
交 流 电 源
电 源 变 压 器
整 流 电 路
直流稳压电源的设计PPT课件
平滑的直流电。
电压调节电路设计
采样电路
比较放大器
从输出端获取电压信号， 并将其转换为适合调节
电路处理的信号。
将采样信号与参考电压 进行比较，并根据比较
结果调整输出电压。
调整管
根据比较放大器的控制 信号调整输出电压的大
小。
保护电路
在电压过高或过低时， 自动切断电源或调整输 出电压，以保护电源和
负载。
电流调节原理
总结词
通过改变输出电流的反馈量，调整输出 电流的大小，以实现电流的稳定输出。
VS
详细描述
在直流稳压电源中，电流调节原理与电压 调节原理相似，也是通过负反馈实现的。 当输出电流发生变化时，取样电阻将输出 电流的一部分反馈到比较器，与基准电流 进行比较，比较结果控制调整管的工作状 态，从而调整输出电流的大小，使输出电 流保持稳定。
为确保测试结果的准确性和可靠 性，测试环境应满足一定的要求 ，如温度、湿度、电磁干扰等。
测试设备
需要使用一些专业的测试设备， 如万用表、示波器、频谱分析仪 等，来对直流稳压电源的性能进 行全面检测。
测试方法与步骤
测试方法
根据直流稳压电源的技术规格和设计 要求，可以采用不同的测试方法，如 电压测量、电流测量、波形观察等。
直流稳压电源的设计ppt课件
contents
目录
• 引言 • 直流稳压电源的基本原理 • 直流稳压电源的设计 • 直流稳压电源的性能指标 • 直流稳压电源的优化设计 • 直流稳压电源的测试与验证 • 总结与展望
01 引言
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 流电压的电源设备，它通过调整输出 电压或电流来保持输出电压的稳定。
温度传感器
电压调节电路设计
采样电路
比较放大器
从输出端获取电压信号， 并将其转换为适合调节
电路处理的信号。
将采样信号与参考电压 进行比较，并根据比较
结果调整输出电压。
调整管
根据比较放大器的控制 信号调整输出电压的大
小。
保护电路
在电压过高或过低时， 自动切断电源或调整输 出电压，以保护电源和
负载。
电流调节原理
总结词
通过改变输出电流的反馈量，调整输出 电流的大小，以实现电流的稳定输出。
VS
详细描述
在直流稳压电源中，电流调节原理与电压 调节原理相似，也是通过负反馈实现的。 当输出电流发生变化时，取样电阻将输出 电流的一部分反馈到比较器，与基准电流 进行比较，比较结果控制调整管的工作状 态，从而调整输出电流的大小，使输出电 流保持稳定。
为确保测试结果的准确性和可靠 性，测试环境应满足一定的要求 ，如温度、湿度、电磁干扰等。
测试设备
需要使用一些专业的测试设备， 如万用表、示波器、频谱分析仪 等，来对直流稳压电源的性能进 行全面检测。
测试方法与步骤
测试方法
根据直流稳压电源的技术规格和设计 要求，可以采用不同的测试方法，如 电压测量、电流测量、波形观察等。
直流稳压电源的设计ppt课件
contents
目录
• 引言 • 直流稳压电源的基本原理 • 直流稳压电源的设计 • 直流稳压电源的性能指标 • 直流稳压电源的优化设计 • 直流稳压电源的测试与验证 • 总结与展望
01 引言
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 流电压的电源设备，它通过调整输出 电压或电流来保持输出电压的稳定。
温度传感器
《直流稳压电源 》课件
包括过载保护、短路保护和过温保护等。
直流稳压电源的工作指标
输出电压范围 输出电流范围 纹波电压 调整率 负载调整能力
5V - 24V 0.5A - 10A 小于1 0 mV 小于1% 小于0.0 1 %
电源的输出特性及其测试方法
电源的输出特性包括电压稳定性、负载调整能力和纹波电压等。测试方法包括示波器和多用途电表等。
直流稳压电源的主要作用是为电子设备提供稳定的直流电压，用于驱动各种电子元件和电路。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
基于线性调节元件的直流稳 压电源，具有简单可靠的特 点。
开关稳压电源
利用开关电路进行调节的直 流稳压电源，具有高效率和 小体积的特点。
其他分类
根据不同的设计和应用要求， 还有其他特殊分类的直流稳 压电源。
2 选择合适的整流电路
根据功率和效率等要求选择合适的整流电路。
滤波电路的设计与选择
1 滤波电路的作用
去除直流电中的纹波，使电压更为平稳。
2 选择合适的滤波电路
根据输出电压的要求选择合适的滤波电路。
保护电路的源和电子设备免受过电流、过电压等 故障的损害。
2 常见的保护电路
直流稳压电源
本PPT课件介绍了直流稳压电源的基本原理、构成要素以及其在电子电路中的 作用与应用。通过本课件，你将了解到直流稳压电源的工作流程和不同种类， 以及未来的发展趋势。
什么是直流稳压电源
直流稳压电源是一种用于提供稳定的直流电压输出的电子设备，用于保障电 子电路的正常工作。
直流稳压电源的作用和用途
线性稳压电源和开关稳压电源的区别
1 工作原理
线性稳压电源以调节电阻来控制输出电压，而开关稳压电源以开关元件的开关频率来控 制输出电压。
直流稳压电源的工作指标
输出电压范围 输出电流范围 纹波电压 调整率 负载调整能力
5V - 24V 0.5A - 10A 小于1 0 mV 小于1% 小于0.0 1 %
电源的输出特性及其测试方法
电源的输出特性包括电压稳定性、负载调整能力和纹波电压等。测试方法包括示波器和多用途电表等。
直流稳压电源的主要作用是为电子设备提供稳定的直流电压，用于驱动各种电子元件和电路。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
基于线性调节元件的直流稳 压电源，具有简单可靠的特 点。
开关稳压电源
利用开关电路进行调节的直 流稳压电源，具有高效率和 小体积的特点。
其他分类
根据不同的设计和应用要求， 还有其他特殊分类的直流稳 压电源。
2 选择合适的整流电路
根据功率和效率等要求选择合适的整流电路。
滤波电路的设计与选择
1 滤波电路的作用
去除直流电中的纹波，使电压更为平稳。
2 选择合适的滤波电路
根据输出电压的要求选择合适的滤波电路。
保护电路的源和电子设备免受过电流、过电压等 故障的损害。
2 常见的保护电路
直流稳压电源
本PPT课件介绍了直流稳压电源的基本原理、构成要素以及其在电子电路中的 作用与应用。通过本课件，你将了解到直流稳压电源的工作流程和不同种类， 以及未来的发展趋势。
什么是直流稳压电源
直流稳压电源是一种用于提供稳定的直流电压输出的电子设备，用于保障电 子电路的正常工作。
直流稳压电源的作用和用途
线性稳压电源和开关稳压电源的区别
1 工作原理
线性稳压电源以调节电阻来控制输出电压，而开关稳压电源以开关元件的开关频率来控 制输出电压。
直流稳压电源 ppt课件
7
主要参数：
T
a
u2
uD D io uo
t 0 2
u1
RL
uo
b 输出电压平均值（Uo(AV)）,输出电流平均值（Io(AV) )：
U O ( AV ) 1 2
2
0
2 1 u0 d ( t ) [ u0 d ( t ) u0 d ( t )] 2 0
实际uo的波动没有近似波形误差大，故实际S比 计算值要小。
ppt课件
34
(a) 输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关
RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大 T 一般取 RLC ( 3 ~ 5 ) ( 1.5 ~ 2.5 )T 2 近似估算: Uo(AV)≈1.2U2 (b) 流过二极管瞬时电流很大
1．电容滤波原理
以单向 桥式整流电 u1 容滤波为例 进行分析， 其电路如图 所示。 u1
a
u2
D4 D3
D1 C D2
S
uo
RL
b
桥式整流电容滤波电路 ppt课件
26
a
u1
u1
u2
D4
D3 b
D1
S C uo RL
D2
当RL未接入时(电容初始电压为0)： u2 uo =uc= 2 U2
设t1时刻接 通电源 整流电路为 电容充电
ppt课件
U 2 0.9U 2 0.9U 2 RL
20
(2). 脉动系数Ｓ
uo
t 0
2
S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1M与Uo平均值 之比。S越小越好。 用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得: 2 4 4 4 uo 2U 2 ( cos 2 t cos 4 t cos 6 t ) 3 15 35
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u2正半周时电流通路
+
T
u1
D3
u2
D1
RL
D4
uo
D2
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
18
单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
a
D3
RL
u2
D1 D4
uo
D2 b
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D4导通 D2,D3截止 电流通路:
D2,D3导通 D1,D4截止 电流通路:
a D1 b D2 RLD4b RLD4a
整流输出电压平均值：
uo
uD2,uD3 uD1,uD4
t
Uo=0.9U2
t 负载电流平均值:
t Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
二极管最大反向电压：U DRM = 2U二2 极管平均电流：ID=19Io/2
集成硅整流桥：
+ –
~+~-
u2 –
+ uo
20
8.2 整流电路
不控整流电路
单相半波整流电压波形 u2
uD
Ta
D
0
uo
u1
u2
RL uo
b
uD
2
3
t 4
9
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： uD
Ta
D
io uo
u1
u2
RL uo
t
0 2
b
Uo
=1
2
2
0 uo
d
(t
)
=
1
2
0
=
2U2
= 0.45U2
2U2 sin td (t)
Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
(2) 负载直流电流
∫ UO=
1
0 2U2sintd(t)
IO=
UO RL
=
2
2
U2
(3) 二极管平均电流 1
ID= 2 IO
UO= 0.9U2
(4)二极管反向电压
最大值
URm= 2 U2
25
3. 整流元件的选择 IF≥ID UR≥URm
4. 整流桥块
~-
+~
-
~
~
+
26
可控整流电路
1. 电路结构
当u2正半周时， D1导通， D2截止。
当u2负半周时， D2导通， D1截止。
12
单相全波整流电压波形
Ta
D1
+
u1
u2– io RL+
u2+ uo
–
b
D2
忽略二极管正向压降
u2
0
uo
uD1
uD2 0 ~ ：
uD2 = 2u2
2
3
t 4
13
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )：
Ta
电流通路：a → T1 → RL → D2 →b
控制极电压uG在 t=α时施加，
故在≤t≤时， T1和D2导通
28
2. 工作原理
Ta
+ +
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
负半周，T1、D2承受反向电压截止，
T2、D1 承受正向电压。
ID
=
1I 2
o
b D2
uD
二极管承受的最高反向电压：
t
0 2
U DRM = 2 2U2
15
3. 单相桥式整流电路
组成：由四个二极管组成桥路
T
u1
D3
u2
D1
D4
D2
D1 D2 u2
D3 D4
RL uo u2
RL uo
uo
16
u2负半周时电流通路
T-
u1
D3Βιβλιοθήκη u2D1D4
D2
+
RL
u0
D2、D3 导通， D1 、D4截止
Ta +
+
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
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。
27
2. 工作原理
Ta +
+
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
正半周，T2、D1 承受反向电压截止，
T1、D2 承受正向电压，
~
大小不合
大小合适
脉动
适的交流
的交流
直流
交流
电源变
整流
电源
压器
电路
滤波 电路
不稳定 的直流
稳定 直流
稳压
直流
电路
负载
4
电源变 压器
整流 电路
滤波 电路
稳压 电路
将市电变换为整流所需的 交流电压
将交流电变换为方向不变 的直流电
将脉动直流电变换为平滑 的直流电压
将不稳定的直流电压变换 为稳定直流电压
5
1
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2
第八章 直流稳压电源
8.1直流稳压电源的组成 8.2 整流电路 8.3 滤波电路 8.4 稳压电路
8.5 三端集成稳压器及其应用 8.6 开关型稳压电路
3
8.1 直流稳压电源的组成
10
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
uD
Ta
D
io uD
u1
u2
RL
uo
0
2
t
b
UDRM
二极管上的平均电流： ID = IO 承受的最高反向电压: UDRM= 2U2
11
2.单相全波整流电路
+ – + –
Ta
D1
+
u1
u2– io RL
u+2 uo
–
b D2
原理：
变压器副边中心抽头， 感应出两个相等的电压u2
D1
u1
u2 io RL
uo
t
u2 uo
0 2
b
Uo
=
1
0
uo
D2
d (t
)
=
1
0
2U2 sin td (t)
2 =
2U2
= 0. 9 U2
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
14
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
Ta
D1
u1
u2 io RL u2 uo
二极管上的平均电流：
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
• 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流 电压u2。
• 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
• 滤波电路: 将脉动直流电压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。
Ta
＋
-
D4
D1
Io ＋
u1
u2
－
+
D3
D2
b
RL uo －
电流通路：b → D2 → RL → D4 → a 23
u2
O uo io
D1 D2 ＋ ＋
ωt
u2
RL uo
－ D4 D3 －
O
ωt
iD1 , D3
O
ωt
iD2 , D4
uD1 , D3
O
ωt
uD2 , D4
24
2. 整流电路的计算
(1) 负载直流电压
T +
+
u1
u2
-
-
a
D4
D1
D3
D2
b
iO +
RL uO -
21
1. 工作原理
u2 正半周，D1 和 D3 导通， uO= u2
T
a
iO
+
+
+
D4
D1
u1
u2
R uO
-
-
D3
D2
L
b
-
电流通路：a→D1 →RL →D3 →b
22
1. 工作原理
u2 负半周，D2 和 D4 导通，uO = -u2
6
8.2 整流电路
整流：把交流电压转变为直流脉动的电压。 整流电路分类：
单相 三相
半波 全波
桥式 倍压整流
二极管 可控硅
7
单相整流电路
1.单相半波整流电路
+ –
u1
Ta + u2
D io
RL
u2 >0 时:
二极管导通，忽略二极
管正向压降，
uo
uo=u2
u2正半周时电流通路
+
T
u1
D3
u2
D1
RL
D4
uo
D2
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
18
单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
a
D3
RL
u2
D1 D4
uo
D2 b
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D4导通 D2,D3截止 电流通路:
D2,D3导通 D1,D4截止 电流通路:
a D1 b D2 RLD4b RLD4a
整流输出电压平均值：
uo
uD2,uD3 uD1,uD4
t
Uo=0.9U2
t 负载电流平均值:
t Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
二极管最大反向电压：U DRM = 2U二2 极管平均电流：ID=19Io/2
集成硅整流桥：
+ –
~+~-
u2 –
+ uo
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8.2 整流电路
不控整流电路
单相半波整流电压波形 u2
uD
Ta
D
0
uo
u1
u2
RL uo
b
uD
2
3
t 4
9
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： uD
Ta
D
io uo
u1
u2
RL uo
t
0 2
b
Uo
=1
2
2
0 uo
d
(t
)
=
1
2
0
=
2U2
= 0.45U2
2U2 sin td (t)
Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
(2) 负载直流电流
∫ UO=
1
0 2U2sintd(t)
IO=
UO RL
=
2
2
U2
(3) 二极管平均电流 1
ID= 2 IO
UO= 0.9U2
(4)二极管反向电压
最大值
URm= 2 U2
25
3. 整流元件的选择 IF≥ID UR≥URm
4. 整流桥块
~-
+~
-
~
~
+
26
可控整流电路
1. 电路结构
当u2正半周时， D1导通， D2截止。
当u2负半周时， D2导通， D1截止。
12
单相全波整流电压波形
Ta
D1
+
u1
u2– io RL+
u2+ uo
–
b
D2
忽略二极管正向压降
u2
0
uo
uD1
uD2 0 ~ ：
uD2 = 2u2
2
3
t 4
13
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )：
Ta
电流通路：a → T1 → RL → D2 →b
控制极电压uG在 t=α时施加，
故在≤t≤时， T1和D2导通
28
2. 工作原理
Ta
+ +
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
负半周，T1、D2承受反向电压截止，
T2、D1 承受正向电压。
ID
=
1I 2
o
b D2
uD
二极管承受的最高反向电压：
t
0 2
U DRM = 2 2U2
15
3. 单相桥式整流电路
组成：由四个二极管组成桥路
T
u1
D3
u2
D1
D4
D2
D1 D2 u2
D3 D4
RL uo u2
RL uo
uo
16
u2负半周时电流通路
T-
u1
D3Βιβλιοθήκη u2D1D4
D2
+
RL
u0
D2、D3 导通， D1 、D4截止
Ta +
+
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
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。
27
2. 工作原理
Ta +
+
u1
u2
-
-
+
uG
T1
D1
+ uG T2
D2
iO +
RL uO
-
b
正半周，T2、D1 承受反向电压截止，
T1、D2 承受正向电压，
~
大小不合
大小合适
脉动
适的交流
的交流
直流
交流
电源变
整流
电源
压器
电路
滤波 电路
不稳定 的直流
稳定 直流
稳压
直流
电路
负载
4
电源变 压器
整流 电路
滤波 电路
稳压 电路
将市电变换为整流所需的 交流电压
将交流电变换为方向不变 的直流电
将脉动直流电变换为平滑 的直流电压
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第八章 直流稳压电源
8.1直流稳压电源的组成 8.2 整流电路 8.3 滤波电路 8.4 稳压电路
8.5 三端集成稳压器及其应用 8.6 开关型稳压电路
3
8.1 直流稳压电源的组成
10
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
uD
Ta
D
io uD
u1
u2
RL
uo
0
2
t
b
UDRM
二极管上的平均电流： ID = IO 承受的最高反向电压: UDRM= 2U2
11
2.单相全波整流电路
+ – + –
Ta
D1
+
u1
u2– io RL
u+2 uo
–
b D2
原理：
变压器副边中心抽头， 感应出两个相等的电压u2
D1
u1
u2 io RL
uo
t
u2 uo
0 2
b
Uo
=
1
0
uo
D2
d (t
)
=
1
0
2U2 sin td (t)
2 =
2U2
= 0. 9 U2
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
14
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
Ta
D1
u1
u2 io RL u2 uo
二极管上的平均电流：
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
• 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流 电压u2。
• 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
• 滤波电路: 将脉动直流电压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。
Ta
＋
-
D4
D1
Io ＋
u1
u2
－
+
D3
D2
b
RL uo －
电流通路：b → D2 → RL → D4 → a 23
u2
O uo io
D1 D2 ＋ ＋
ωt
u2
RL uo
－ D4 D3 －
O
ωt
iD1 , D3
O
ωt
iD2 , D4
uD1 , D3
O
ωt
uD2 , D4
24
2. 整流电路的计算
(1) 负载直流电压
T +
+
u1
u2
-
-
a
D4
D1
D3
D2
b
iO +
RL uO -
21
1. 工作原理
u2 正半周，D1 和 D3 导通， uO= u2
T
a
iO
+
+
+
D4
D1
u1
u2
R uO
-
-
D3
D2
L
b
-
电流通路：a→D1 →RL →D3 →b
22
1. 工作原理
u2 负半周，D2 和 D4 导通，uO = -u2
6
8.2 整流电路
整流：把交流电压转变为直流脉动的电压。 整流电路分类：
单相 三相
半波 全波
桥式 倍压整流
二极管 可控硅
7
单相整流电路
1.单相半波整流电路
+ –
u1
Ta + u2
D io
RL
u2 >0 时:
二极管导通，忽略二极
管正向压降，
uo
uo=u2