第十章直流电源简化资料PPT课件
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18
10.1.2 滤波电路
1、概述
几种滤波电路
（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
2、原理
以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其 电路如图所示。
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
桥式整流电容滤波电路
1） RL未接入
a
u1 u1
u2
D4 D1
D3
2、集成三端稳压器分类：
CW78LXX
输出电流最大为150mA
可调式（CW317正电压、CW337负电压）
三端C集W成78MXX 稳压器
输C出W电21流7 最大为50C0mWA237
CW117
CW137
CW78XX 固定式（输78出正电电流压最系大列为、17.59A负电压系列）
注：型号后XX两位数字代表输出电压值
C
S +
–
uo
D2
RL
b
u2
设t1时刻接 通电源
整流电路 为电容充 电
t1 uo
充电结束
t
没有电容 时整流的 输出波形
t
2） RL接入时
a
整流输出电压 u1
<电容电压时， 二极管截止， 电容经负载放电
整流输出电压
>电容电压时，
u1 u2
b u2
二极管D1、D3导通，
电容被充电
uo
D4
D1
D3
C
D2
1）电路组成：由四个二极管组成桥路
T
u1
D3
u2
D1
RL
D4
uo
D2
+ D1 D2
RL
+
u2
uo
u2
uo
D3 D4
–
–
2. 桥式整流电路
2）工作原理
u2正半周时电流通路
T
u1
+ D3
u2
D1
D4
–
D2
+ RL
uo
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
2. 桥式整流电路
2）工作原理
u2负半周时电流通路
S
+ –
uo
RL
t
有电容时
整流的输
出波形
t
3、电容滤波电路的特点
(1) 输出电压 Uo与放电时间常数 RLC 有关。
一RL般C 取愈τ大dR电LC容器(3放电5)T愈2慢(T:电纹源波电减压小的周V期o)愈大
近似估算:Uo=1.2U2。
Uo
t
(2) 流过二极管瞬时电流很大。 RLC 越大 Uo越高 负载电流的平均值越大 ; 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大
本节主要介绍常用的W7800 (W7900)系列三端 集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。
电路内部附有短路和过热保护环节。
1. 外形及引脚功能
塑料封装
2 —输出端 3 —公共端 1—输入端 W78XX系列稳压器外形 输出正电压
2 —输出端 3—输入端 1 — 公共端
W79XX系列稳压器外形 输出负电压
2、掌握集成三端稳压器应用电路
引言
直流稳压电源的作用
将交流电网电压转换为直流，为放大电路提供直流 工作电源。
组成
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
变压器： 降压
整流：交流变脉动直流 滤波： 滤除脉动
稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
10.1 整流与滤波电路
+ –
~+~-
三. 单相整流电路
1.半波整流电路
+ –
Ta
D
+
u1
u2
io RL
uo
– b
u2 >0 时: 二极管导通，忽略二 极管正向压降，
uo=u2
u2<0时: 二极管截止, uo=0
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
2. 桥式整流电路
小，用来衡量整流电路输出平滑程度。
S= VOr / VO（AV)
u
谐波电压
2U
总有效值
直流电压
t
2U
10
2 等选效择整电流路二极管所需参数：
流过管子正向平均电流值ID（AV）---- IF
管子所承受最大反向电压VRM ---- VBR
三、 单相整流电路：
利用二极管的单向导电性
1 单相半波整流电路 2 单相桥式整流电路
理论、实践、硬件、软件
n 没有理论，就没有翅膀，无法腾飞 n 没有动手，就没有双脚，无法落地
n 流水灯是编程练习的起步；键显处理是分水岭
第十章 直流电源 引言 10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路
10.1.2 滤波电路
10.2 稳压电路
基本要求
第十章 直流电源
1、熟悉单相整流电路和电容滤波电路的工作原理
固定集成三端稳压器：
输出额定电压值有如下系列: 5V、9V、12V 、15V、18V、 24V等 。
3. 性能特点（7800、7900系列）
n 输出电流超过 1. 5 A（加散热器） n 不需要外接元件 n 内部有过热保护 n 内部有过流保护 n 调整管设有安全工作区保护 n 输出电压容差为 4%
u1
T-
D3
u2
D1
+ RL
D4
u0
+
- D2
D2、D3 导通， D1 、D4截止
2. 桥式整流电路
3）工作波形 ui
2U 2
t
2U 2
2. 桥式整流电路
4）指标计算
V O(A V V L ) 10 π
2V 2si n td t
2
2
V
2
0.9V2
IL
VL RL
0 .9V 2 RL
脉动系数
S V22 VL2 0.483 VL
平均整流电流
ID1
ID3ID2ID4
1 2
IL
0.45V2 RL
最大反向电压 VRM 2V2
视频
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.2 滤波电路
1、概述
利用储能元件电容两端的电压(或通过电 感中的电流)不能突变的特性（电抗元件的储 能作用）, 滤掉整流电路输出电压中的交流成 份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波 形的目的。
故一般选管时，取 IDF(2~3)I2L(2~3)1 2U RL o
Uo
视频
t
24
10.2 稳压电路
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
开关型 稳压电路
电路最简单， 但是带负载能 力差，一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用（自学）。
以下主要讨 论线性串联 式稳压电路
效率较高， 目前用的也 比较多，但 因学时有限， 这里不做介 绍。
一、 硅稳压二极管稳压电路
利用稳压二极管的 反向击穿特性。
由于反向特性陡直， 较大的电流变化，只 会引起较小的电压变 化。
硅稳压二极管稳压电路
二、 三端集成稳压器
随着wenku.baidu.com导体工艺的发展，现在已生产并广泛应 用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高， 使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电 源只有输入，输出和公共引出端，故称之为集成三 端稳压器。
10.1.1 单相整流电路 10.1.2 滤波电路
8
10.1.1 单相整流电路
一、整流电路的任务： 交流电压转变为单向脉动的电压。
u
2U
t
2U
二、技术指标：
1 衡量整流工作性能的参数
输出电压平均值VO（AV）----反映整流电路将交流电压
转换为直流电压的能力。
脉动系数S----反映整流输出电压中交流成分的大
10.1.2 滤波电路
1、概述
几种滤波电路
（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
2、原理
以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其 电路如图所示。
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
桥式整流电容滤波电路
1） RL未接入
a
u1 u1
u2
D4 D1
D3
2、集成三端稳压器分类：
CW78LXX
输出电流最大为150mA
可调式（CW317正电压、CW337负电压）
三端C集W成78MXX 稳压器
输C出W电21流7 最大为50C0mWA237
CW117
CW137
CW78XX 固定式（输78出正电电流压最系大列为、17.59A负电压系列）
注：型号后XX两位数字代表输出电压值
C
S +
–
uo
D2
RL
b
u2
设t1时刻接 通电源
整流电路 为电容充 电
t1 uo
充电结束
t
没有电容 时整流的 输出波形
t
2） RL接入时
a
整流输出电压 u1
<电容电压时， 二极管截止， 电容经负载放电
整流输出电压
>电容电压时，
u1 u2
b u2
二极管D1、D3导通，
电容被充电
uo
D4
D1
D3
C
D2
1）电路组成：由四个二极管组成桥路
T
u1
D3
u2
D1
RL
D4
uo
D2
+ D1 D2
RL
+
u2
uo
u2
uo
D3 D4
–
–
2. 桥式整流电路
2）工作原理
u2正半周时电流通路
T
u1
+ D3
u2
D1
D4
–
D2
+ RL
uo
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
2. 桥式整流电路
2）工作原理
u2负半周时电流通路
S
+ –
uo
RL
t
有电容时
整流的输
出波形
t
3、电容滤波电路的特点
(1) 输出电压 Uo与放电时间常数 RLC 有关。
一RL般C 取愈τ大dR电LC容器(3放电5)T愈2慢(T:电纹源波电减压小的周V期o)愈大
近似估算:Uo=1.2U2。
Uo
t
(2) 流过二极管瞬时电流很大。 RLC 越大 Uo越高 负载电流的平均值越大 ; 整流管导电时间越短 iD的峰值电流越大
本节主要介绍常用的W7800 (W7900)系列三端 集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。
电路内部附有短路和过热保护环节。
1. 外形及引脚功能
塑料封装
2 —输出端 3 —公共端 1—输入端 W78XX系列稳压器外形 输出正电压
2 —输出端 3—输入端 1 — 公共端
W79XX系列稳压器外形 输出负电压
2、掌握集成三端稳压器应用电路
引言
直流稳压电源的作用
将交流电网电压转换为直流，为放大电路提供直流 工作电源。
组成
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
变压器： 降压
整流：交流变脉动直流 滤波： 滤除脉动
稳压： 进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力
10.1 整流与滤波电路
+ –
~+~-
三. 单相整流电路
1.半波整流电路
+ –
Ta
D
+
u1
u2
io RL
uo
– b
u2 >0 时: 二极管导通，忽略二 极管正向压降，
uo=u2
u2<0时: 二极管截止, uo=0
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
2. 桥式整流电路
小，用来衡量整流电路输出平滑程度。
S= VOr / VO（AV)
u
谐波电压
2U
总有效值
直流电压
t
2U
10
2 等选效择整电流路二极管所需参数：
流过管子正向平均电流值ID（AV）---- IF
管子所承受最大反向电压VRM ---- VBR
三、 单相整流电路：
利用二极管的单向导电性
1 单相半波整流电路 2 单相桥式整流电路
理论、实践、硬件、软件
n 没有理论，就没有翅膀，无法腾飞 n 没有动手，就没有双脚，无法落地
n 流水灯是编程练习的起步；键显处理是分水岭
第十章 直流电源 引言 10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路
10.1.2 滤波电路
10.2 稳压电路
基本要求
第十章 直流电源
1、熟悉单相整流电路和电容滤波电路的工作原理
固定集成三端稳压器：
输出额定电压值有如下系列: 5V、9V、12V 、15V、18V、 24V等 。
3. 性能特点（7800、7900系列）
n 输出电流超过 1. 5 A（加散热器） n 不需要外接元件 n 内部有过热保护 n 内部有过流保护 n 调整管设有安全工作区保护 n 输出电压容差为 4%
u1
T-
D3
u2
D1
+ RL
D4
u0
+
- D2
D2、D3 导通， D1 、D4截止
2. 桥式整流电路
3）工作波形 ui
2U 2
t
2U 2
2. 桥式整流电路
4）指标计算
V O(A V V L ) 10 π
2V 2si n td t
2
2
V
2
0.9V2
IL
VL RL
0 .9V 2 RL
脉动系数
S V22 VL2 0.483 VL
平均整流电流
ID1
ID3ID2ID4
1 2
IL
0.45V2 RL
最大反向电压 VRM 2V2
视频
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.2 滤波电路
1、概述
利用储能元件电容两端的电压(或通过电 感中的电流)不能突变的特性（电抗元件的储 能作用）, 滤掉整流电路输出电压中的交流成 份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波 形的目的。
故一般选管时，取 IDF(2~3)I2L(2~3)1 2U RL o
Uo
视频
t
24
10.2 稳压电路
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
开关型 稳压电路
电路最简单， 但是带负载能 力差，一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用（自学）。
以下主要讨 论线性串联 式稳压电路
效率较高， 目前用的也 比较多，但 因学时有限， 这里不做介 绍。
一、 硅稳压二极管稳压电路
利用稳压二极管的 反向击穿特性。
由于反向特性陡直， 较大的电流变化，只 会引起较小的电压变 化。
硅稳压二极管稳压电路
二、 三端集成稳压器
随着wenku.baidu.com导体工艺的发展，现在已生产并广泛应 用的单片集成稳压电源，具有体积小，可靠性高， 使用灵活，价格低廉等优点。最简单的集成稳压电 源只有输入，输出和公共引出端，故称之为集成三 端稳压器。
10.1.1 单相整流电路 10.1.2 滤波电路
8
10.1.1 单相整流电路
一、整流电路的任务： 交流电压转变为单向脉动的电压。
u
2U
t
2U
二、技术指标：
1 衡量整流工作性能的参数
输出电压平均值VO（AV）----反映整流电路将交流电压
转换为直流电压的能力。
脉动系数S----反映整流输出电压中交流成分的大