第十章模拟电子技术直流电源PPT课件
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第10章 直流稳压电源 电子技术(模拟部分)PPT课件
10 直流稳压电源
10.0 引言 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路
基本教学要求 6学时
• 1、熟练掌握单相整流电路、电容滤波电 路的工作原理及输出电压的估算。
• 2 、 串联反馈式稳压电路工作原理。 • 3、正确理解集成三端稳压器及使用方法。 • 4、了解整流电路的脉动系数和稳压电路
T1、R1、DZ2的作用； （2）当VZ1＝6 V，VBE＝0.7 V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻
RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值； （3）计算输出电压的调节范围。
（4）当VO＝12 V、RL＝150Ω，R2＝510Ω时，计算调整管T3的功耗PC3。
例 （1）设变压器副边电压的有效值V2＝20 V，求VI＝？说明电路中T1、
1. 工作原理 利用二极管的单向导电性
10.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理 利用二极管的单向导电性
10.1.1 单相桥式整流电路
2. 负载上的直流电压与电流：VL和IL
1π
VLπ0 2V2si ntdt
22 π
V2
0.9V2
IL
VL RL
0 .9V 2 RL
3. 纹波系数
Kr
V22 VL2 0.483 VL
所以 IC3＝IL＋IR3＋IR2
IR3
VO 1V 21.3mA R3RpR4 900
＝105mA PC3＝VCE3×IC3
IR 2 V OR 2 VZ115 V 2 1 60V 1.7 1mA
＝（VA-VO）×IC3 ＝1.26W
10.2.3 三端集成稳压器
1. 输出电压固定的三端集成稳压器 （正电压 78 、负电压 79 ）
10.0 引言 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路
基本教学要求 6学时
• 1、熟练掌握单相整流电路、电容滤波电 路的工作原理及输出电压的估算。
• 2 、 串联反馈式稳压电路工作原理。 • 3、正确理解集成三端稳压器及使用方法。 • 4、了解整流电路的脉动系数和稳压电路
T1、R1、DZ2的作用； （2）当VZ1＝6 V，VBE＝0.7 V，电位器RP箭头在中间位置，不接负载电阻
RL时，试计算A、B、C、D、E点的电位和VCE3的值； （3）计算输出电压的调节范围。
（4）当VO＝12 V、RL＝150Ω，R2＝510Ω时，计算调整管T3的功耗PC3。
例 （1）设变压器副边电压的有效值V2＝20 V，求VI＝？说明电路中T1、
1. 工作原理 利用二极管的单向导电性
10.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理 利用二极管的单向导电性
10.1.1 单相桥式整流电路
2. 负载上的直流电压与电流：VL和IL
1π
VLπ0 2V2si ntdt
22 π
V2
0.9V2
IL
VL RL
0 .9V 2 RL
3. 纹波系数
Kr
V22 VL2 0.483 VL
所以 IC3＝IL＋IR3＋IR2
IR3
VO 1V 21.3mA R3RpR4 900
＝105mA PC3＝VCE3×IC3
IR 2 V OR 2 VZ115 V 2 1 60V 1.7 1mA
＝（VA-VO）×IC3 ＝1.26W
10.2.3 三端集成稳压器
1. 输出电压固定的三端集成稳压器 （正电压 78 、负电压 79 ）
模拟电路基础ppt课件可编辑全文
*
1.4.3 三极管的工作状态
1. 放大状态 在上面一部分中分析了三极管的放大原理。为了使三极管有放大能力，在输入回路加基极直流电源VBB，在输出回路加集电极直流电源VCC，且VCC大于VBB，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。此时称三极管处于放大状态，条件是发射结正向偏置、集电结反向偏置。 2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB，则发射结和集电结都是正向偏置。由于发射结和集电结都是正向偏置，在开始发射结和集电结上的势垒都变窄，使发射区和集电区的自由电子同时涌入基区，但是由于基区面积很小，且掺杂浓度很低，涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合，形成基极电流IB，绝大部分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近，使发射结和集电结上的势垒加宽，阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基区，由此可见，此时三极管没有放大能力。 此种状态称三极管处于饱和状态，条件是发射结和集电结都是正向偏置。 3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压，则发射结处于零偏置或反偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压，使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区，不能形成电流，从而发射极、集电极和基极的电流都很小，也就谈不上放大了。此时称三极管处于截止状态，条件是发射结零偏置或反偏置、集电结反向偏置。
*
1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为 交流等效电阻表示，在二极管直流工作点确定后，交流小信号作用于二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定，在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻r定义为
*
例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压U为0、反向击穿电压U为，设电路的输入电压u如图10(b)所示，试画出输出uo的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故输出uo的波形如右图所示。
1.4.3 三极管的工作状态
1. 放大状态 在上面一部分中分析了三极管的放大原理。为了使三极管有放大能力，在输入回路加基极直流电源VBB，在输出回路加集电极直流电源VCC，且VCC大于VBB，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。此时称三极管处于放大状态，条件是发射结正向偏置、集电结反向偏置。 2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB，则发射结和集电结都是正向偏置。由于发射结和集电结都是正向偏置，在开始发射结和集电结上的势垒都变窄，使发射区和集电区的自由电子同时涌入基区，但是由于基区面积很小，且掺杂浓度很低，涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合，形成基极电流IB，绝大部分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近，使发射结和集电结上的势垒加宽，阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基区，由此可见，此时三极管没有放大能力。 此种状态称三极管处于饱和状态，条件是发射结和集电结都是正向偏置。 3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压，则发射结处于零偏置或反偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压，使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区，不能形成电流，从而发射极、集电极和基极的电流都很小，也就谈不上放大了。此时称三极管处于截止状态，条件是发射结零偏置或反偏置、集电结反向偏置。
*
1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为 交流等效电阻表示，在二极管直流工作点确定后，交流小信号作用于二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定，在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻r定义为
*
例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压U为0、反向击穿电压U为，设电路的输入电压u如图10(b)所示，试画出输出uo的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故输出uo的波形如右图所示。
模拟电子技术基础课件——直流电源
(3)若整流桥中有一只二极管开路,重做(1),(2)。
例（P509）电路如图所示,已知变压器副边电压有效 值U2=30V,负载电阻RL=100Ω,试问:
(1) 输出电压平均值与输出电流平均值各为多少?
U 0.9U 0.9 30V 27V
O ( AV )
2
IO( AV )
UO( AV ) RL
例2 如图所示，RL=50欧姆，C=1000uF，U2=20V， U O（AV)有以下几种情况：
（1） 28V （2） 18V
>>>>>>>>>>>>>>>>>>R电L容开开路路
（3） 9V >>>>>一个二极管开路且电容开路
分析电路产生了什么故障。
三、倍压整流电路 利用二极管的导引作用和电容的储能作用，实现 “整流” 、“倍压” 功能。
O(AV)
2
ID
0.45U 2 RL
0.9U
I
2
L (AV)
R
L
UR 2 2U2 2 2U 2
U O( AV )
I O ( AV )
S
I D( AV )
U R max2
半波整
0.45U
流电路
2
0.45U 2 R L
桥式整
0.9U
流电路
2
0.9U 2 R L
全波整
流电路
0.9U 2
0.9U 2 R L
D导 通
2、工作原理
结论
1. 加滤波电容后输出电压平均值增大。
2. 加滤波电容后脉动系数S减小。 3. RL越大，放电越慢，则UO(AV)值更大。 4. 整流管导通时间短，冲击电流大，对
例（P509）电路如图所示,已知变压器副边电压有效 值U2=30V,负载电阻RL=100Ω,试问:
(1) 输出电压平均值与输出电流平均值各为多少?
U 0.9U 0.9 30V 27V
O ( AV )
2
IO( AV )
UO( AV ) RL
例2 如图所示，RL=50欧姆，C=1000uF，U2=20V， U O（AV)有以下几种情况：
（1） 28V （2） 18V
>>>>>>>>>>>>>>>>>>R电L容开开路路
（3） 9V >>>>>一个二极管开路且电容开路
分析电路产生了什么故障。
三、倍压整流电路 利用二极管的导引作用和电容的储能作用，实现 “整流” 、“倍压” 功能。
O(AV)
2
ID
0.45U 2 RL
0.9U
I
2
L (AV)
R
L
UR 2 2U2 2 2U 2
U O( AV )
I O ( AV )
S
I D( AV )
U R max2
半波整
0.45U
流电路
2
0.45U 2 R L
桥式整
0.9U
流电路
2
0.9U 2 R L
全波整
流电路
0.9U 2
0.9U 2 R L
D导 通
2、工作原理
结论
1. 加滤波电容后输出电压平均值增大。
2. 加滤波电容后脉动系数S减小。 3. RL越大，放电越慢，则UO(AV)值更大。 4. 整流管导通时间短，冲击电流大，对
DC Supply 电路
二、电容滤波电路的特点
(1) 输出电压 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τ d RL C (3 5) (T:电源电压的周期) 2 近似估算:Uo=1.2U2。 (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 故一般选管时，取 I DF
(7-34)
3. 限流电阻的选择：
I Z I DZ I ZM
UI UZ 而I R ; IZ IR IL R
U Im in U Z U Im in U Z I L max I Z Rmax R I Z I L max U Im ax U Z U Im ax U Z I L min I Z Rmin R I ZM I L min
性能及应用场合分别与电容滤波和电感滤波相似。 R u1 u2 C1 uo1´ C2 RL
uo
(7-29)
§10.4 稳压二极管稳压电路
常用稳压电路 (小功率设备) 稳压管 稳压电路 线性串联型 稳压电路
开关型 稳压电路 效率较高， 目前用的也 比较多，做 为自学内容。
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。
U RM 2 2U 2
1 (3) 二极管上的平均电流： I D I L 2
(4) uo平均值Uo： Uo=0.9U2
(7-7)
10.2.3 单相桥式整流电路的工作原理
T u1
+
D4 u2 D3 D2 D1
u2正半周时 电流通路
RL uo
桥式整流电路
(7-8)
《模拟电子技术》课件
《模拟电子技术》PPT课件
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
CATALOGUE
目录
模拟电子技术概述模拟电子技术基础知识模拟电路分析模拟电子技术实践应用模拟电子技术面临的挑战与解决方案模拟电子技术未来展望
01
模拟电子技术概述
总结词
模拟电子技术是研究模拟电子电路及其应用的科学技术，具有模拟信号处理的特点。
详细描述
模拟电子技术主要涉及对模拟信号的处理，即对连续变化的电压或电流信号进行处理，实现信号的放大、滤波、转换等功能。与数字电子技术相比，模拟电子技术具有处理连续信号、实时性强、精度高等特点。
例如，石墨烯、氮化镓等新型材料具有优良的导电性能和热稳定性，可以应用于高性能的电子器件中。
此外，还有一些新型复合材料也逐渐被应用于模拟电子技术中，以提高器件的性能和稳定性。
03
此外，还需要加强人才培养和技术交流，提高电路设计师的技术水平和创新能力。
01
高性能电路设计是模拟电子技术的重要组成部分，也是实现高性能电子器件的关键。
二极管的结构
二极管由一个PN结和两个电极组成，其结构简单、可靠，应用广泛。
正向导通特性
当二极管正向偏置时，电流可以通过PN结，表现出低阻抗的导通特性。
反向截止特性
当二极管反向偏置时，电流很难通过PN结，表现出高阻抗的截止特性。
03
02
01
1
2
3
三极管由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，具有三个电极。
总结词
滤波电路是一种根据特定频率范围对信号进行筛选和处理的电路，主要用于提取有用信号、抑制噪声和干扰。
详细描述
滤波电路通过利用电感器和电容器的频率特性，将信号中特定频率范围内的成分保留或滤除，从而实现信号的处理和控制。常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
模电-10-直流电源PPT课件
.
24
3、集成稳压器（三端稳压器）
三端集成 稳压器
可调式 固定式
正可调LW317\117 负可调LW337\137
正稳压W78XX 负稳压W79XX
注：型号后XX两位数字代表输出电压值 输出电压额定电压值有:
5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V
.
25
1.三端固定集成稳压器 W7800系列
滤波后，输出电压平均值增大，脉动变小。
.
10
（1）工作原理：考虑变压器和整流电路的内阻
内阻使 uO u2
C 越大， RL越大， τ放电将越大，曲线越平滑，脉动越小。
.
11
（2）二极管的导通角
无滤波电容时θ＝π。 有滤波电容时θ <π， 且二极管平均电流增大， 故其峰值很大！
导通角
脉动
CRL放
电UO(AV)
1. 稳压管的伏安特性和主要参数
伏安特性
符号
稳定电压 UZ：稳压管的击穿电压 稳定电流 IZ：使稳压管工作在稳压状态的最小电流 最大耗散功率 PZM：允许的最大功率， PZM= IZM UZ 动态电阻 rz：工作在稳压状态时，rz＝ΔU / ΔI
.
16
2. 稳压管稳压电路的工作原理
UI UR UO IR IDZ IL
化量之比。
Sr U U O I U U O I R L U U O I U U O I R L
4. 输出电阻 表明负载电流变化时电路的稳压性能。
在电网电压不变时，负载变化引起的输出电压的变化量
与输出电流的变化量之比。
Ro
U O IO
UI
5. 纹波电压 测试出输出电压的交流分量。
.
模拟电子技术)第10章直流电源
智能化与数字化控制
智能监控与管理
随着物联网和云计算技术的发展，直流电源的智能化监控与 管理已成为趋势。通过集成传感器和通信模块，实现电源状 态的实时监测和远程控制，提高电源管理的便捷性和效率。
数字化控制
数字化控制技术为直流电源提供了更加灵活和精确的控制方式。 通过采用数字信号处理器（DSP）或可编程逻辑控制器（PLC）， 实现对电源的参数调整、故障诊断和自动校准等功能。
类型
根据滤波效果的不同，可 分为电容滤波、电感滤波 和复合滤波。
稳压电路
作用
类型
保持输出电压的稳定，不受输入电压 和负载变化的影响。
根据稳压方式的不同，可分为串联型 稳压电路和并联型稳压电路。
工作原理
通过负反馈和比较电路，实时监测输 出电压的变化，并调整整流和滤波电 路的参数，以保持输出电压的稳定。
分布式直流电源系统的应用场景
分布式直流电源系统适用于对供电可靠性要求极高，负载电流变化大且需要扩展的场合， 如数据中心、通信基站等。Βιβλιοθήκη 03直流电源的基本组成
电源变压器
作用
将交流电转换为适合整流电路的 电压。
工作原理
利用电磁感应原理，通过改变输入 交流电的匝数比，实现电压的变换。
类型
根据使用需求，可选择不同的变压 器类型，如单相、三相变压器等。
高效率与高功率密度
高效能转换
随着电力电子技术的不断进步，直流电源的高效率转换已成为可能。通过采用 先进的拓扑结构和控制算法，提高电源的转换效率，减少能源浪费。
高功率密度
为了满足便携式设备和分布式电源系统的需求，直流电源需要具备更高的功率 密度。通过优化电路设计和材料选择，减小电源体积，提高单位体积的功率输 出。
模拟电子技术 第十章 直流电源PPT课件
模拟电子技术
电子教案
1 第十章 直流电源
第十章 直流电源
2 第十章 直流电源
目
录
第十章 直流电源
第一节 电源基本概念 第二节 整流电路 第三节 滤波器 第四节 直流稳压器
3 第十章 直流电源
第一节 电源基本概念
一、电源基本功能
向负载提供输出功率（一定电压与电流）的电装置， 是其它设备的能源。
二、电源基本类型
2.
去交保直
2. 滤波原理
利用C或L储存与释放能量的作用平滑直流。
3. 滤波器组成
由电抗元件C或L构成
4. 滤波器的种类
电容滤波、电感滤波、复式滤波
第十章 直流电源
14 目录
第三节 滤波器
二、电容滤波器
1.电路组成
电容器C与整流器OUT端、与RL两端并连
ID
S1 +
u 220V
50Hz
2
+
D1
u D4 D2
0.9U2
滤波
﹡电容滤波器外特性
（1）定义 ： UO（AV）=f(IL) （2）C为定值时： iL↑→uO↓，
电感滤波
0
i（ oiL）
图1035 电容滤波器外特性
变化范围大（0.9U2~U2）
C值小：uO随iL波动加大
（3）结论：电容滤波外特性差
第十章 直流电源
18 目录
第三节 滤波器
三.电感滤波器
②C开路（RL接入）， UO（AV）= 0.9 U2
③正常工作
UO（AV）≈1.2U2
④C↓→UO（AV）↓
(RLC=1.75T时)
第十章 直流电源
17 目录
第三节 滤波器
电子教案
1 第十章 直流电源
第十章 直流电源
2 第十章 直流电源
目
录
第十章 直流电源
第一节 电源基本概念 第二节 整流电路 第三节 滤波器 第四节 直流稳压器
3 第十章 直流电源
第一节 电源基本概念
一、电源基本功能
向负载提供输出功率（一定电压与电流）的电装置， 是其它设备的能源。
二、电源基本类型
2.
去交保直
2. 滤波原理
利用C或L储存与释放能量的作用平滑直流。
3. 滤波器组成
由电抗元件C或L构成
4. 滤波器的种类
电容滤波、电感滤波、复式滤波
第十章 直流电源
14 目录
第三节 滤波器
二、电容滤波器
1.电路组成
电容器C与整流器OUT端、与RL两端并连
ID
S1 +
u 220V
50Hz
2
+
D1
u D4 D2
0.9U2
滤波
﹡电容滤波器外特性
（1）定义 ： UO（AV）=f(IL) （2）C为定值时： iL↑→uO↓，
电感滤波
0
i（ oiL）
图1035 电容滤波器外特性
变化范围大（0.9U2~U2）
C值小：uO随iL波动加大
（3）结论：电容滤波外特性差
第十章 直流电源
18 目录
第三节 滤波器
三.电感滤波器
②C开路（RL接入）， UO（AV）= 0.9 U2
③正常工作
UO（AV）≈1.2U2
④C↓→UO（AV）↓
(RLC=1.75T时)
第十章 直流电源
17 目录
第三节 滤波器
模拟电子技术PPT课件
处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大，即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形，都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs
–
Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
–
Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
（考虑改变放大电路的参数）
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo
–
–O
–
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准，并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0
–
放大电路
IT
+ VT
–
Vo AVOVi
1.4 放大电路模型
信号的放大是最基本的模拟信号处理 功能。
这里研究的是线性放大，即放大电路 输出信号中包含的信息与输入信号完全相 同。输出波形的任何变形，都被认为是产 生了失真。
1、放大电路的符号及模拟信号放大
• 电压放大模型
• 电流放大模型
• 互阻放大模型
电压增益
+ Vs
–
Ri ——输入电阻
+
+
+
Vi
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
–
Ro ——输出电阻
由输出回路得 则电压增益为
Vo AV
AVVVoOi ViRAoVROLRRLo RLRL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望 Ro RL 理想情况 Ro 0
（考虑改变放大电路的参数）
由输入回路得
Ii
Is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？
Ri Rs
理想 Ri 0
3. 互阻放大模型（自学） 4. 互导放大模型（自学） 5. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
Vi
Ri
AV Vi
Vo
–
–O
–
输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标
放大电路的性能指标是衡量它的品质优劣 的标准，并决定其适用范围。
Vs 0
另一方法
+ Vs=0
–
放大电路
IT
+ VT
–
Vo AVOVi
稳压管稳压电路串联型稳压电路
图10.5.3 串联型稳整理压pp电t 路的方框图
10
模拟电子技术多媒体课件
第十章 直流电源
10.5.3 集成稳压器电路
从外形上看，集成串联型稳压电路有三个引脚， 分别为输入端、输出端和公共端(或调整端)，因而 称为三端稳压器。
固定式稳压电路：W7800系列、W7900系列。
可调式稳压电路：W117、W217、W317。
UI UO SU SI UI -UO Uno Ro IOM ST
V V mV mV V μV m A mV/C
7805 7806 7809
10 11 14
5
6
9
0.0076 0.0086 0.01
40 43 45
2
2
2
10 10 10
17 17 18
2.2 2.2 2.2
1.0 1.0
7812 7815 7818
19 23 27
12 15 18
0.008 0.0066 0.01
52 52 55
2
2
2
10 10 10
18 19 19
2.2 2.2 2ຫໍສະໝຸດ 21.2 1.5 1.87824
33 24
0.011
60 2 10 20 2.2 2.4
输入端和输出端之间的电整理压ppt允许值为3~13V。
14
模拟电子技术多媒体课件
1. 电路的构成
(a)原理电路
图10.5.2 具有放大环节的串联型稳压电路
整理ppt
7
模拟电子技术多媒体课件
第十章 直流电源
电路组成
(b)常见画法
调整管：VT；
比较放大电路：A； 图10.5.2 具有放大环节的串联型稳压电路 采样电路：R1、 R2、 R3 ；
电子技术基础第十章 直流电源
第十章 直流电源
10.1 直流电源的组成及 各部分的作用
图10.1.1
10.2 整流电源
10.2.1 整流电路的分析方法及基本参数 一、工作原理
图10.2.1
图10.2.2
二、主要参数
图10.2.3 1、输出电压平均值
2、负载电流平均值
3、整流输出电压的脉动系数
对于半波整流，可得
三、二极管的选择
三、脉动系数 输出交流分量基波峰-峰值为(Uomax-Uomin)， 而基波峰值为
所以，脉动系数为
四、整流二极管的导通角
图10.3.4
五、电容滤波电路的输出特性和滤波特性
图10.3.5
10.3.2 倍压整流电路
图10.3.6
多倍压整流电路
图10.3.7
10.3.3 其它形式的滤波电路 一、电感滤波电路
图10.5.12
图10.5.13
UREF=4Ugo =4.82V
图10.5.14
二、W117三端稳压器
图10.5.15
UREF的典型值为1.25V
10.5.4 三端稳压器的应用 一、三端稳压器的外形和方框图
图10.5.16
(a)为金属封装，(b)为塑料封装。
二、W7800的应用 1、基本应用电路
1、稳压管稳压电路
UREF=UBE+UZ
图10.5.5
2、能隙基准电压电路 UREF=UBE3+I2R2
≈UBE3+ 图10.5.7
上式中UBE的温度系数α为负值，且α=dUBE／dT =﹣(1.8～2.4)mV／K，Ugo为硅材料在0K时外推禁带 宽度（能带间隙）的电压值，根据PN结的分析，其 值为 Ugo=1.205V
10.1 直流电源的组成及 各部分的作用
图10.1.1
10.2 整流电源
10.2.1 整流电路的分析方法及基本参数 一、工作原理
图10.2.1
图10.2.2
二、主要参数
图10.2.3 1、输出电压平均值
2、负载电流平均值
3、整流输出电压的脉动系数
对于半波整流，可得
三、二极管的选择
三、脉动系数 输出交流分量基波峰-峰值为(Uomax-Uomin)， 而基波峰值为
所以，脉动系数为
四、整流二极管的导通角
图10.3.4
五、电容滤波电路的输出特性和滤波特性
图10.3.5
10.3.2 倍压整流电路
图10.3.6
多倍压整流电路
图10.3.7
10.3.3 其它形式的滤波电路 一、电感滤波电路
图10.5.12
图10.5.13
UREF=4Ugo =4.82V
图10.5.14
二、W117三端稳压器
图10.5.15
UREF的典型值为1.25V
10.5.4 三端稳压器的应用 一、三端稳压器的外形和方框图
图10.5.16
(a)为金属封装，(b)为塑料封装。
二、W7800的应用 1、基本应用电路
1、稳压管稳压电路
UREF=UBE+UZ
图10.5.5
2、能隙基准电压电路 UREF=UBE3+I2R2
≈UBE3+ 图10.5.7
上式中UBE的温度系数α为负值，且α=dUBE／dT =﹣(1.8～2.4)mV／K，Ugo为硅材料在0K时外推禁带 宽度（能带间隙）的电压值，根据PN结的分析，其 值为 Ugo=1.205V
模拟电子技术基础第10章直流稳压电源课件
保护电路
R
+
-
UO
RL
+
–
T1
IB1
T2
IC2
UR
UB
IO
比较放大环节
I
+
–
UI
10.4.2 集成稳压器中的基准电压和保护电路
a) 限流型过流保护电路
正常
工作区
O
UO
IO
IOmax
过流区
限流型过流保护电路的外特性如图
保护电路
R
+
-
UO
RL
+
–
T1
IB1
T2
IC2
UR
UB
IO
比较放大环节
I
+
–
UI
10.2.1 电容滤波
电容滤波时，整流二极管的选择
输出电压波形
ωt
π
2π
3π
4π
u2
ωt
O
输入电压
C放电
C充电
D截止
D导通
π
O
2π
3π
4π
uo
uc
开路时，
对全波而言:
当
对半波而言：
10.2.1 电容滤波
π
O
2π
3π
ωt
O
ωt
uC
u2
iD
iD1
iD3
iD2
iD4
IDM
uC
u2
整流二极管的最大反向电压：
可见半波整流输出的基波峰值为输出平均值的1.57倍，脉动较大。
10.1.1单相半波整流电路
5、 二极管的平均电流
因二极管的电流波形与负载电流相同
电工电子技术课程课件直流稳压电源
电源过热
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。
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。
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Uo(AV) ≈0.9U2
二极管承受反压为 2U 72
几种常见的硅整流桥外形：
~ +~ -
~+~-
+AC-
8
10.2.4 整流电路的主要参数
1、输出直流电压Uo(AV) 整流电路的输出电压瞬时值uo在一个周期内的平
均值。
2、脉动系数S 输出电压基波的最大值Uo1m与其平均值Uo(AV)之比。
3、二极管正向平均电流ID(AV) 4、二极管最大反向峰值电压URM
解：①∵ Uo=1.2U2 ∴U2=Uo/1.2=12/1.2=10V
② C值增大，放电变慢，Uo增大。
③ RL值增大，放电变慢，Uo增大。
18
例3：桥式整流电容滤波电路，已知变压器副边电压
有效值为30V，若测得输出电压平均值Uo(AV)分别为 1～5五种数值，请找出它们与a~e五种工作情况的对
应关系。
输出直流电流： Io(A)VUo R (A L)V11050 0.1A 515m0A
整流二极管正向平均电流：
1 ID(AV) 2Io(AV) 75mA
二极管承受的最大反向电压：
U RM 2 U 22 1.7 6 2.6 V 3
脉动系数 S=0.67
11
② 半波整流：
∵ Uo(AV) ≈0.45U2
2U 2
3
10.2.2 单相全波整流电路
+
图 10.2.2 全波整流电路 图 10.2.3 全波整流电路波形图
2U 2
2 2U2
4
§10.2.3 单相桥式整流电路
+
T
u1
D4
u2
D1
D2
D3
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
RL uo
5
u2负半周时 电流通路
-
T
u1
D4
u2
D1
RL
D2
u0
D3
uo会逐渐下降。
15t
a
u1
+
+
D4
u1 u2
--
b
只有整流电路输出
电压大于uo(uc)时， u2
才有充电电流iD 。 因此整流电路的输 出电流是脉冲波。 uo 可见，采用电容滤 波时，整流管的导 通角较小。
iD
D1
D2
C
D3
+ S + – uo
RL
-
t
整流电路的
输出电流iD
t 16
2、特点：
(1)加了电容滤波电路后，输出电压的直流成分提高 了，脉动成分降低了。
整
滤
稳
u1
u2
流 电
u3
波 u4 电
压 u5 电
RL
路
路
路
电源变压器：将电网交流电压u1变为整流电路所需的 交流电压u2.
整流电路：将变压器次级输出的交流电压变成单向 的脉动直流电压u3。
滤波电路:消除脉动电压中的谐波分量,输出比较平 滑的直流电压u4.
稳压电路：能在电源电压或负载电流变化时，保持 输出直流电压的稳定。
RL
-
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
没时有的电输容出t
波形
t 14
a
u1
+ u1
-
+ u2
-
D4
D1
D2
C
D3
+ S
+ – uo
RL
b
-
(2) RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻) 电容通过RL放电， u2 在整流电路电压小
于电容电压时，二
t
极管截止，整流电 uo 路不为电容充电，
U2U 0o.(4AV )501.4553.33V
输出直流电流： Io(A)VUo R (A L)V11050 0.1A 515m0A
整流二极管正向平均电流：
ID(AV ) Io(AV ) 15m0A
二极管承受的最大反向电压：
U RM 2 U 22 3.3 3 4.1 V 7
脉动系数 S=1.57
二极管不导电时，其两端出现的最大反向电压。
9
单相半波整流 波 形 图
Uo(AV)
0.45U2
S
1.57
ID(AV)
Io
URM
2U 2
单相全波整流 单相桥式整流
0.9U2 0.67
Io/2
2 2U2
0.9U2 0.67
Io/2
2U 2
10
例1
解：① ∵ Uo(AV) ≈0.9U2
U2U0o(.A 9V ) 01.9516 .7V
12
§10.3 滤波电路
作用：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
10.3.1 电容滤波电路
a
u1
+ u1
-
+ u2
-
D4
D1
D2
C
D3
+ S
+ – uo
RL
b
-
桥式整流电容滤波电路
13
1、
工
u1
作
原
理：
a
++ u1 u2 --
b
D4
D1
D2
C
D3
(1) RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
+ S + – uo
1. Uo(AV) ≈42.4V 2. Uo(AV) ≈36V 3. Uo(AV) ≈27V 4. Uo(AV) ≈25V 5. Uo(AV) ≈13.5V
a.正常工作 b.电容断路 c.负载开路 d.一只二极管和电 容同时开路 e.一只二极管开路
19
例4： 已知变压器副边电压有效值U2=10V, RLC≥3T/2, 测得输出电压平均值Uo(AV)可能的数值为：
+
桥式整流电路
6
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
A
D
RL
u2
4
D1 D2
uo
D
B
3
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D2导通 D3,D4截止 电流通路:
D3,D4导通 D1,D2截止 电流通路:
A D1 B D3 RLD2B RLD4A
uD4,uD3
uo
uD2,uD1
输出是脉动的直流电压！
A. 14V B. 12V C. 9V D. 4.5V
选择合适的答案填入空内：
(1) 正常情况Uo(AV)=
;
Ｂ
ห้องสมุดไป่ตู้
(2) 电容虚焊时Uo(AV)=
;
Ｃ
(3) 负载电阻开路时Uo(AV)=
;
Ａ
(4) 一只整流管和滤波电容同时开路， Uo(AV)= 。
Ｄ
20
§10.3.2 电感滤波电路
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L 就构成了电感滤波电路。
1
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2
10.2 单相整流电路
10.2.1 单相半波整流电路
2U2sint
优点：使用元件少。
缺点：输出波形脉动大；
直流成分小；变压器利用率
低。
图 10.2.1
2U 2 RL
2U 2
(2) τ＝RLC越大，放电过程越慢，则输出电压越高， 同时脉动成分越小，滤波效果越好。
(3)RL=∞（开路）时，Uo(AV)= 2U 2 电容滤波电路适用于负载电流变化不大的场合.
3、输出电压平均值
Uo(AV) ≈1.2U2
4、参数选择
RLC(3~5)T2 电容耐压应大于 2U 2 17
例2:桥式整流电容滤波电路, 滤波电容C=220uF, RL=1.5kΩ 。问： ①要求输出电压Uo＝12V,U2需多大？ ②若该电路电容C值增大，Uo是否变化？ ③改变RL对Uo有无影响？RL增大Uo如何变化？
二极管承受反压为 2U 72
几种常见的硅整流桥外形：
~ +~ -
~+~-
+AC-
8
10.2.4 整流电路的主要参数
1、输出直流电压Uo(AV) 整流电路的输出电压瞬时值uo在一个周期内的平
均值。
2、脉动系数S 输出电压基波的最大值Uo1m与其平均值Uo(AV)之比。
3、二极管正向平均电流ID(AV) 4、二极管最大反向峰值电压URM
解：①∵ Uo=1.2U2 ∴U2=Uo/1.2=12/1.2=10V
② C值增大，放电变慢，Uo增大。
③ RL值增大，放电变慢，Uo增大。
18
例3：桥式整流电容滤波电路，已知变压器副边电压
有效值为30V，若测得输出电压平均值Uo(AV)分别为 1～5五种数值，请找出它们与a~e五种工作情况的对
应关系。
输出直流电流： Io(A)VUo R (A L)V11050 0.1A 515m0A
整流二极管正向平均电流：
1 ID(AV) 2Io(AV) 75mA
二极管承受的最大反向电压：
U RM 2 U 22 1.7 6 2.6 V 3
脉动系数 S=0.67
11
② 半波整流：
∵ Uo(AV) ≈0.45U2
2U 2
3
10.2.2 单相全波整流电路
+
图 10.2.2 全波整流电路 图 10.2.3 全波整流电路波形图
2U 2
2 2U2
4
§10.2.3 单相桥式整流电路
+
T
u1
D4
u2
D1
D2
D3
-
桥式整流电路
u2正半周时 电流通路
RL uo
5
u2负半周时 电流通路
-
T
u1
D4
u2
D1
RL
D2
u0
D3
uo会逐渐下降。
15t
a
u1
+
+
D4
u1 u2
--
b
只有整流电路输出
电压大于uo(uc)时， u2
才有充电电流iD 。 因此整流电路的输 出电流是脉冲波。 uo 可见，采用电容滤 波时，整流管的导 通角较小。
iD
D1
D2
C
D3
+ S + – uo
RL
-
t
整流电路的
输出电流iD
t 16
2、特点：
(1)加了电容滤波电路后，输出电压的直流成分提高 了，脉动成分降低了。
整
滤
稳
u1
u2
流 电
u3
波 u4 电
压 u5 电
RL
路
路
路
电源变压器：将电网交流电压u1变为整流电路所需的 交流电压u2.
整流电路：将变压器次级输出的交流电压变成单向 的脉动直流电压u3。
滤波电路:消除脉动电压中的谐波分量,输出比较平 滑的直流电压u4.
稳压电路：能在电源电压或负载电流变化时，保持 输出直流电压的稳定。
RL
-
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
没时有的电输容出t
波形
t 14
a
u1
+ u1
-
+ u2
-
D4
D1
D2
C
D3
+ S
+ – uo
RL
b
-
(2) RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻) 电容通过RL放电， u2 在整流电路电压小
于电容电压时，二
t
极管截止，整流电 uo 路不为电容充电，
U2U 0o.(4AV )501.4553.33V
输出直流电流： Io(A)VUo R (A L)V11050 0.1A 515m0A
整流二极管正向平均电流：
ID(AV ) Io(AV ) 15m0A
二极管承受的最大反向电压：
U RM 2 U 22 3.3 3 4.1 V 7
脉动系数 S=1.57
二极管不导电时，其两端出现的最大反向电压。
9
单相半波整流 波 形 图
Uo(AV)
0.45U2
S
1.57
ID(AV)
Io
URM
2U 2
单相全波整流 单相桥式整流
0.9U2 0.67
Io/2
2 2U2
0.9U2 0.67
Io/2
2U 2
10
例1
解：① ∵ Uo(AV) ≈0.9U2
U2U0o(.A 9V ) 01.9516 .7V
12
§10.3 滤波电路
作用：将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
10.3.1 电容滤波电路
a
u1
+ u1
-
+ u2
-
D4
D1
D2
C
D3
+ S
+ – uo
RL
b
-
桥式整流电容滤波电路
13
1、
工
u1
作
原
理：
a
++ u1 u2 --
b
D4
D1
D2
C
D3
(1) RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
+ S + – uo
1. Uo(AV) ≈42.4V 2. Uo(AV) ≈36V 3. Uo(AV) ≈27V 4. Uo(AV) ≈25V 5. Uo(AV) ≈13.5V
a.正常工作 b.电容断路 c.负载开路 d.一只二极管和电 容同时开路 e.一只二极管开路
19
例4： 已知变压器副边电压有效值U2=10V, RLC≥3T/2, 测得输出电压平均值Uo(AV)可能的数值为：
+
桥式整流电路
6
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
A
D
RL
u2
4
D1 D2
uo
D
B
3
u2
u2>0 时
u2<0 时
D1,D2导通 D3,D4截止 电流通路:
D3,D4导通 D1,D2截止 电流通路:
A D1 B D3 RLD2B RLD4A
uD4,uD3
uo
uD2,uD1
输出是脉动的直流电压！
A. 14V B. 12V C. 9V D. 4.5V
选择合适的答案填入空内：
(1) 正常情况Uo(AV)=
;
Ｂ
ห้องสมุดไป่ตู้
(2) 电容虚焊时Uo(AV)=
;
Ｃ
(3) 负载电阻开路时Uo(AV)=
;
Ａ
(4) 一只整流管和滤波电容同时开路， Uo(AV)= 。
Ｄ
20
§10.3.2 电感滤波电路
电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L 就构成了电感滤波电路。
1
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2
10.2 单相整流电路
10.2.1 单相半波整流电路
2U2sint
优点：使用元件少。
缺点：输出波形脉动大；
直流成分小；变压器利用率
低。
图 10.2.1
2U 2 RL
2U 2
(2) τ＝RLC越大，放电过程越慢，则输出电压越高， 同时脉动成分越小，滤波效果越好。
(3)RL=∞（开路）时，Uo(AV)= 2U 2 电容滤波电路适用于负载电流变化不大的场合.
3、输出电压平均值
Uo(AV) ≈1.2U2
4、参数选择
RLC(3~5)T2 电容耐压应大于 2U 2 17
例2:桥式整流电容滤波电路, 滤波电容C=220uF, RL=1.5kΩ 。问： ①要求输出电压Uo＝12V,U2需多大？ ②若该电路电容C值增大，Uo是否变化？ ③改变RL对Uo有无影响？RL增大Uo如何变化？