模电综合复习第10章直流稳压电源精品文档9页
《模拟电子技术基础》第10章 直流电源
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10.1 引言
直流电源的发展史
启发思考:创新引领发展,科技成就未来
1990-2008
1950-1970
第一代 线性电源
转换效率:< 80% 关键器件:晶闸管 控制模式:模拟控制
第二代 相控电源
转换效率:> 96% 关键器件:COOLMOS+DSP 控制模式:数字控制+高效
第三代 开关电源
转换效率:< 92% 关键器件:IGBT和MOS管 控制模式:模拟+数字
uO RL
第10章 直流电源 第3讲 滤波电路
10.4 滤波电路
整流电路的输出电压含有较大的谐波成分,不能适应大多数电子 线路及设备的需要,还需利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的 直流电压。
uI
C
RL uO
L uI
RL uO
电容器 C 对直流开路,对交流阻抗小,所以 C应该并联在负载两端。 电感器 L 对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此 L应该与负载串联。
是降压变压器。
整流电路—由整流二极管构成,利用二极管单向导电性,将方向和大小都变化
的工频50Hz交流电变换为单一方向但大小仍有脉动的直流电。 滤波电路—利用电容两端电压不能突变和电感中电流不能突变的性质,滤除
输出信号中的脉动成分,得到比较平滑的直流电。电容滤波主要用在输出小
电流滤波电路中;电感滤波主要用在大电流滤波电路中。
C减小
大;滤波电容C减小时,电路脉动系数 S
增大。
在电容滤波电路中,增大C的容量,
O
I o 可以令脉动系数 S 减小。
电容滤波电路的滤波特性
10.4.2 电感滤波电路
VD4
VD1
L
第10章 直流稳压电源 电子技术(模拟部分)PPT课件
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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 )
电工电子第10章 直流稳压电源
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10.1 整流电路 10.2滤波电路 10.3稳压电路
第10章 直流稳压电源 小功率直流电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电 路和稳压电路等四部分组成。结构框图如下图所示:
图10-1 直流稳压电源的结构框图及波形变换图
第10章 直流稳压电源
1)电源变压器:将交流电源(220V或380V)变换为整流所需的交 流电压。
整流电压平均值: UO 2 0.45U2 0.9U2
流过负载电阻的平均电流: 3.选用二极管的原则
IO
0.9
U2 RL
IFM>ID
0.45
U2 RL
URM U2M 2U2
桥式电路具有变压利用率高、平均直流电压高、脉动小、 容易滤波等优点,所以得到了广泛的应用。
10.2 滤波电路 10.2.1 电容滤波电路 图10⁃6和图10⁃7中与负载并联的电容就是一个最简单的滤波电路。
1)R3和VS构成基准电压电路,基准电压为UZ。 2)R1和R2构成取样电路,当输出电压变化时,取样电路将 Uo变化量按比例送到放大器,由图可知: 3)由运算放大器构成比较放大器,将Uf与UZ比较大小得: 4)晶体管VT为调整管,放大器的输出为基极的控10.1 整流电路
U2为负半周时, a 点电位低于b点电位, 二极管VD1和VD3承受反 向电压而截至,VD2和 VD4承受正向电压而导 通,电流自上而下流 动负载,在负载上得 到了与U2为正半周相 同的电压。其波形如 图10-5所示。
图10-5 单相桥式整流波形
10.1 整流电路
2.负载电压与电流
成桥式整流电感滤波电路,如图10⁃9a所示。
10.2 滤波电路
图10-9 电感滤波电路及其波形 1.工作原理
(整理)模电综合复习第10章直流稳压电源.
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第10章 直流稳压电源 测试题 班 学号 姓名: 得分: 第一题 单项选择题(每题2分)1.若要求输出电压V U o 9=,则应选用的三端稳压器为( )。
(A )W7809 (B )W7909 (C )W7912 (D )W7812 2.若要求输出电压V U o 18-=,则应选用的三端稳压器为( )。
(A )W7812 (B )W7818 (C )W7912 (D )W7918 3.直流稳压电源滤波电路中,滤波电路应选用( )滤波器。
(A )高通 (B )低通 (C )带通 (D )带阻4.若单相桥式整流电容滤波电路中,变压器副边电压为有效值为10V ,则正常工作时输出电压平均值)(AV O U 可能的数值为( )。
(A )4.5V (B )9V (C )12V (D )14V 5.在单相桥式整流电容滤波电路中,若有一只整流管接反,则( )。
(A )变为半波整流 (B )并接在整流输出两端的电容C 将过压击穿 (C )输出电压约为2U D (D )整流管将因电流过大而烧坏6.关于串联型直流稳压电路,带放大环节的串联型稳压电路的放大环节放大的是( )。
(A )基准电压 (B )取样电压(C )取样电压与滤波电路输出电压之差 (D )基准电压与取样电压之差 7.集成三端稳压器CW7815的输出电压为( )。
(A )V 15 (B )V 15- (C )V 5 (D )V 5- 8.变压器副边电压有效值为40V ,整流二极管承受的最高反向电压为( )。
(A )20V (B )40V (C )56.6V (D )80V9.用一只直流电压表测量一只接在电路中的稳压二极管的电压,读数只有0.7伏,这表明该稳压管( )。
(A )工作正常 (B )接反 (C )已经击穿 (D )无法判断 10.直流稳压电源中滤波电路的目的是( )。
(A )将交流变为直流 (B )将交直流混合量中的交流成分滤掉 (C )将高频变为低频 (D )将高压变为低压11.若单相桥式整流电容滤波电路中,变压器副边电压为有效值为10V ,则正常工作时输出电压平均值U O (A V)可能的数值为( )。
模拟电子技术 10 直流稳压电源
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Iadj
I1 adj O I2
R2 VO = VREF (1 + ) R1
10.2.4 三端集成稳压器的应用
1. 固定式应用举例
C1和C2的作用: 实现频率补偿 C3的作用: 减小低频干扰 D的作用: 防止输入端短路
W7800系列稳压器外形及接线图 系列稳压器外形及接线图 +10V
+
1
W7805
特点: 特点 输出电压高,纹波电压小,二极管使用效率高, 但二极管用得太多. 市场上常用整流桥堆
QL51A—G QL62A—L 额定电流为2A,最大反向电压为25V—1000V
10.1.2 滤波电路 滤波电路
交流 电压
整流
脉动 直流电压
滤波
直流 电压
滤波电路的结构特点: 并联, 滤波电路的结构特点 电容与负载 RL 并联,或 电感与负载R 串联. 电感与负载 L串联. L C RL RL
2 2
π
V2 ≈ 0.9V2
VL 0.9V2 IL = = RL RL
3. 纹波系数
V2 VL Kr = = = 0.483 VL VL VLγ
2 2
4. 平均整流电流
I D1 = I D3 = I D2 = I D4
V2 1 = I L = 0.45 2 RL
5. 最大反向电压 VRM = 2 V2
u1
u1
u2
D4 D1 D3 C D2 u2
S uo RL
b
充电电流
只有整流电路输 出电压大于u 出电压大于 c时, 才有充电电流. 才有充电电流. 因此二极管中的 uo 电流是脉冲波. 电流是脉冲波.
t
二极管中的 电流
t
模拟电子技术基础第10章直流电源
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一、稳压电路的性能指标
1. 输出电压 2. 输出电流 3. 稳压系数 表明电网电压波动时电路的稳压性能。
在负载电流不变时,输出电压相对变化量与输入电压变 化量之比。
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。
模拟电子技术基础第10章直流电源
(3)电容的选择及UO(AV)的估算
若负载开路 UO(AV)=?
(4)优缺点
简单易行,UO(AV)高,C 足够大时交流分量较小; 不适于大电流负载。
模拟电子技术基础第10章直流电源
2. 电感滤波电路 适于大电流负载!
当回路电流减小时,感生电动势的方向阻止电流的减小,从而 增大二极管的导通角。
模拟电子技术基础第10章直流电源
(2)估算
模拟电子技术基础第10章直流电源
(3)二极管的选择
考虑到电网电压波动范围为 ±10%,二极管的极限参数应满 足:
模拟电子技术基础第10章直流电源
三、滤波电路
1. 电容滤波电路
充电
放电速度与正弦 波下降速度相似
按指数规律下降
(1)工作原理
滤波后,输出电压平均值增大,脉动变小。
理想化特性
整流二极管的伏安特性:
实际特性
正向导通电压为0, 正向电阻为0。
模拟电子技术基础第10章直流电源
1. 单相半波整流电路
(1)工作原理
u2的正半周,D导通, A→D→RL→B,uO= u2 。 u2的负半周,D截止,承受反向电压,为u2; uO=0。
模拟电子技术基础第10章直流电源
(2)UO(AV)和 IL(AV)的估算 已知变压器副边电压有效值为U2
《模拟电子技术基础》第十章
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2U 2 πRL
U R > 1.1 2U 2
u2 正半周时:A点电位最高,B点 正半周时: 点电位最高 点电位最高, 点 电位最低, 导通, 电位最低 , D1 、 D3 导通 , D2 、 D4 截 止, uo =u2;
u2 负半周时:A点电位最低,B点电位最高, D2、D4导 负半周时: 点电位最低 点电位最低, 点电位最高 点电位最高, 截止, 通,D1、D3截止, uo =-u2。
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2
' R1 + R2' 输出电压 U0 = 1+ UZ ' R3 + R2 R1 R1 + R2 U0min = 1+ UZ U0max = 1+ R + R UZ R3 2 3
2. 集成稳压器
1 输入端
W7800
2 输出端 3 公共端 2 输出端 3 调整端
Home
1 1. 半波整流
D
ui
2U 2 O
RL
π
uo
~220V 50Hz
+ u2 -
2π
3π 4π ω t
+ uo -
工作原理
利用二极管的单向导电性。 利用二极管的单向导电性。
2U 2 O
π
uD
2π
3π 4π ω t
1 π 2U 2 U o(AV) = ∫0 2 U 2 sin ωt dωt 2π Uom U2 / 2 U o(AV) 0.45U 2 = ≈1.57 S= 2U 2 I o(AV) = ≈ = ≈ 0.45U 2 Uo(AV) 2U2 /π RL RL
主要参数
O
π 2π 3π 4π
模拟电子技术基础10章直流稳压电源

开关稳压电源的优缺点
优点
效率高、功率密度大、动态响应速度 快、输出电压稳定性高。
缺点
电路复杂、对元件要求高、会产生较 大的电磁干扰。
04
集成稳压器
集成稳压器的分类与特点
线性集成稳压器
输出电压连续可调,调整速度快,纹波小,但效率较低。
开关集成稳压器
效率高,体积小,但输出电压不连续,纹波较大。
集成稳压器的工作原理与电路分析
线性集成稳压器
通过调整管和基准电压源的配合,实 现输出电压的连续调节。
开关集成稳压器
通过开关电源技术,实现高效能量转 换。
集成稳压器的应用实例
线性集成稳压器应用
用于需要连续可调的直流稳压电源,如音频放大器电源。
开关集成稳压器应用
用于需要高效率、小体积的直流稳压电源,如手机充电器。
05
直流稳压电源的设计与制作
压的稳定。
线性稳压电源通常具有较低的纹 波和噪声,输出电压精度较高。
线性稳压电源的组成与元件
输入滤波电路
用于滤除输入电压中的 谐波和噪声,保证电源
的稳定性。
调整管
用于调整输出电压,保 持输出电压的稳定。
输出滤波电路
反馈电路
用于滤除输出电压中的 纹波和噪声,提高输出
电压的稳定性。
用于将输出电压反馈到 调整管,实现自动调节。
在斩波过程中,开关稳压电源采用PWM(脉宽调制)或PFM(脉频调制)等控制 方式,实现对输出电压的精确调节。
开关稳压电源的输出电压稳定性高,动态响应速度快,适用于各种需要高效率、高 功率密度的电源应用场景。
开关稳压电源的组成与元件
开关稳压电源主要由输入滤波器、开 关管、开关变压器、输出整流滤波器
《电工与电子技术基础》第10章 直流稳压电源
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单相桥式整流、电容滤波电路的输出特性曲线 如图所示。从图中可见,电容滤波电路的输出 电压在负载变化时波动较大,说明它的带负载 能力较差,只适用于负载较轻且变化不大的场 合。
Uo 1.4Uo 0.9Uo 0 Io
—般常用如下经验公式估算电容滤波时的输出电压平均值。 半波:U o U 2 全波:U o 1 .2U 2 1 为了获得较平滑的输出电压,一般要求 R L (10 ~ 15) ,即: C T R L C (3 ~ 5) 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 iC io 冲击电流( ),为了保证二极管的安全,选管时应放宽裕量。 半波 整流 、电 容滤 波电 路中 ,二 极管 承受 的反 向电 压 为 u DR 单 u相 C u2 ,当负载开路时,承受的反向电压为最高,为:
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。
10.3.2 串联型稳压电路
+ Ui -
R4
V1 - Io UBE1 R1 R3 + Ra + V2 RP RL U + U o BE2 + - - Rb + UF R2 UZ - -
u2 D + u1 - + u2 - C + RL + uo - 0 (a) 电路
ωt
模电第十章直流电源

【例8-1】桥式整流电容滤波电路如图8-9所示,已知输出电 压Uo=-30 V,RL=200 Ω,电源频率f=50 Hz。
(1)电容C的极性如何?
(2)变压器次级电压u2的有效值为多少?若电网电压的波动 范围为±10%,求电容耐压值。
(3)电容C开路或短路时,电路会产生什么后果?
+
~220 V 50 Hz
(a)
O
(c)
图 8-8 单相桥式整流电容滤波电路及工作波形 (a) 电路; (b) 理想情况下uo波形; (c) 二极管电流波形
t
可见,电容滤波是通过电容的储能作用(充放电过程),
即在u2升高时,把部分能量储存起来(充电),在u2降低时, 又把储存的能量释放出来(放电),从而在负载RL上得到一个 比较平滑的、近似锯齿形的输出电压uo,使其脉动程度大为降低, 并且平均值提高。
若设整流电路内阻(即变压器次级内阻与二极管导通电阻
之和)为R′, 则电容C的充电时间常数
放电时间常数
c(R '/R /L)C R 'C 1 RLC
通常RL>>R′,故滤波效果取决于放电时间常数τf。C和RL越 大,τf就越大,电路的放电过程更缓慢,因而输出电压更平滑, 平均值更高。一般情况下,可按下式计算Uo,即
在桥式整流电路的基础上,输出端并联一个电容C就构成 了电容滤波电路(capacitance filter), 如图8-8(a)所示。
+
+
~ 220 V 50 Hz
u2
VD4
-
-
VD3
uo
b c
d
a
VD1
C VD2
+
O
t
+
VD1VD3
模电直流稳压电源

n3
n2
474
C1
2CZ12A4
D4
D1
D3
D2
24VDC
BX
2000μ 50V
C2
RL
vO
10.2.1 稳压电源的质量指标 10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 10.2.3 三端集成稳压器 10.2.4 三端集成稳压器的应用
10.2.0 概述
稳压电路(稳压器)是为电路或负载提供稳定的输 出电压的一种电子设备。
V2
VO 1.2
30 25V 1.2
10.1.2 滤波电路
2. 电容滤波器 ●例题:整流滤波电路
如图,已知电源频率 f
220VAC
v1
v2
i iO
C
iC
RL
vO
=50Hz,负载 RL = 200,要求直流
输出电压VO=30V。(1) 试求变压器二次电压V2;(2) 选
择整流二极管及;(3) 滤波电容器。
(3)若 D2 或 D4 因击穿或烧坏而短路,后果又如何?
10.1.1 单相整流电路
思考题:
桥式整流电路如图。 解:
(1) D2 或 D4断开,负 载电压波形如图。
220VAC
D4
D1
v1
v2 D 3
D2
v2
vO
RL
vO
t
t
10.1.1 单相整流电路
思考题:
桥式整流电路如图。 解:
(1) D2 或 D4断开,负 载电压波形如图。
T
Vi0
Io0
4. 纹波抑制比
RR 20lg Vip-p (dB) Vop-p
10.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理
第10章直流稳压电源

3
+
u1
u2 C1 300µF U1=220V U2=8V
_
RL Uo
CI 1µF
_
UC1=1.2 U2 =9.6V Uo=5V
二、集成稳压电路的应用 4. 可调式应用举例
二、集成稳压电路的应用 4. 可调式应用举例
一、电容滤波电路
u1
u2 D 充电C
放电
i0 RL uo
uo t
3、结论 (2)输出电流的平均值大 UL由放电时间常数决定 τ=RLC ∵
− 1 RL C
U C = 2U 2 e
∴ RLC↑→UL↑ (半波整流)
一般取 RLC≥(3~5)T
T ) = (1.18 ~ 1.27)U 2 此时,输出电压的平均值为 u0 = 2U 2 (1 − 4 RL C
ωt
uo
ωt
uo
I0
三、电感滤波电路
特点: (2)导通 角θ=π,因而避 免了过大的冲击电流。 (3)输出电压没有电容滤 波高。 电感滤波电路适用于负载所 需的直流电压不高,输出电 流较大及负载变化较大的场 合。 (4)缺点:电感体积大, 成本高,输出电压稍低。 (5)为了提高滤波效果, 通常采用倒L型滤波电路。
T2
T3
T9
R11 2 R12 VO
DZ1
DZ2 R1
VREF
R13
D1
取 样 电 路
3
基准电压电路
过热保护
比较放大
一、集成稳压电路 可调式三端集成稳压器(正电压LM317、负电压LM LM317 LM337 2. 可调式三端集成稳压器(正电压LM317、负电压LM337 )
VI + I VREF VB 调整管 Vo 基准电压 Iadj I1 I2
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
模电第10章直流稳压电源(康华光)

流过变压器的电流有效值I2: (用均方根式求)
I2=1.11
Io
V2 RL
(1-9)
四. 整流电路的元件选择
1.二极管的选择 最大整流电流选择:
IoM>1.1 ID 反向工作峰值电压选择:
VRWM>1.1 VRM 2.变压器的选择 副边额定电压选择:
V2副=1.1V2 容量选择:
SN=V2副. I2
1
(2) LM117、 LM137稳压器的特点
3
LM117
2
+
1 1.2伏 I≈0 -
2 LM137 31 1.2伏
I≈0 +
(1-36)
(3) LM117、 LM137稳压器的典型接法
3 LM117 2 +
+
1(120~240) R1
Vi
Ci
_ 0.1µF
R2
Co 1µF
Vo _
Vo
1.2 R1
( R1
R2 )
通过调节R2改变输出电压Vo。
(1-37)
(4)同时输出正负电压的电路
Vo
1.2 R1
( R1
R2 )
=(1.2~21.2)V
(1-38)
本章小结
1.整流电路(利用二极管的单向导电性)
半波整流:VL=0. 45V2 全波整流:VL=0.9V2 桥式整流:VL=0.9V2 2.滤波电路
充电时间常数:
v2
t
Vo (半波+C)
t RD ——二极管导通时的电阻 RT ——变压器内阻
充=[RL//(RD+RT)]C 充小,充电很快。
(1-15)
i2
D iD
电工电子技术模块十 直流稳压电源

任务1 认识整流电路
【课堂练习】
在单相半波整流电路中,负载电阻上的输出电压 为24V,流过负载的电流为8A,试计算二极管承受的最 高反向电压和流过二极管的电流。
任务1 认识整流电路
【课堂练习】
在桥式整流电路中,要求直流输出电压U2=20V,负 载为RL=25Ω;试计算负载两端的平均电压和每个二极
➢限流电阻既有限流作 用,又有稳压作用。
并联型稳压电路
[动画演示]:稳压管稳压电路的工作原理
二、串联型稳压电路
1 .电路组成
➢基准电压电路 ➢电压取样电路 ➢电压比较电路 ➢电压调整电路
串联型稳压电路
[动画演示]:串联反馈式稳压电路
串联型稳压电路
2.各部分的作用 ➢ 基准电压电路作用是为电压比较电路提供一个稳定的基准 电压UZ。
[动画演示]:单相半波整流电路
单相半波整流
3. 负载电阻上的平均电压和电流
UL Uo(AV) 0.45U2
IL
Io(AV)
Uo(AV) RL
0.45U2 RL
4. 二极管承受的最高反向电压和流过的平均电流
U DRM 2U 2
ID
I o(AV)
0.45 U2 RL
二、单相桥式整流
1.电路组成
【课堂小结】 一、并联型稳压电路 1.硅稳压管 2.并联型稳压电路 二、串联型稳压电路 1.电路组成 2.工作原理 三、集成稳压器
任务3 认识稳压电路
【课后作业】 1.教材中“巩固与提高”第6、7、8题;
三端固定式集成稳压器接线图
三、集成稳压器
2.三端可调式集成稳压器 三端可调式集成稳压器不仅输出可调,其稳定性能也优于固 定式。常见的国产型号有CW317、CW337等,进口型号有 LM317、LM337等。型号后两为“17”表示正电压输出, “37”表示负电压输出。
电子技术精品课程模拟电路第10章 直流稳压电源 7页共58页

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20
2. 输出特性(外特性)
1.4U2 uo
0.9U2
电容滤波 纯电阻负载
第10章 直流电源
Io
0
如RL愈小(I0越大),U0下降多。
结论
电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小 且负载变动不大的场合。
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21
3. 电容滤波电路的特点
第10章 直流电源
(1) 输出电压U0与时间常数RLC有关 RLC愈大电容器放电愈慢U0愈大,
S
RL
u0
i1
R eq
u oc
u
R 0
1'
t
整流电路的 输出电流
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t
19
a
u1 u1
D4
u2
D1
D3
C
D2
b
不忽略整流电路内
阻,充电时,电容
u2
电压小于u2。
RLC越小,放电越 快,输出电压u0越低
u0
第10章 直流电源
S
RL u0
i1
Req
u oc
u R0
1'
t
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输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变。 t
u2正半周时电流通路
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10
u1
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第10章 直流电源
-
T u2
D4
D1 D3
D2
RL
u0
+
u2负半周时电流通路
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11
2. 输出电压波形与主要参数
第10章 直流电源
+
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第10章 直流稳压电源 测试题 班 学号 姓名:得分:第一题 单项选择题(每题2分)1.若要求输出电压V U o 9=,则应选用的三端稳压器为( )。
(A )W7809 (B )W7909 (C )W7912 (D )W78122.若要求输出电压V U o 18-=,则应选用的三端稳压器为( )。
(A )W7812 (B )W7818 (C )W7912 (D )W79183.直流稳压电源滤波电路中,滤波电路应选用( )滤波器。
(A )高通 (B )低通 (C )带通 (D )带阻4.若单相桥式整流电容滤波电路中,变压器副边电压为有效值为10V ,则正常工作时输出电压平均值)(AV O U 可能的数值为( )。
(A )4.5V (B )9V (C )12V (D )14V5.在单相桥式整流电容滤波电路中,若有一只整流管接反,则( )。
(A )变为半波整流 (B )并接在整流输出两端的电容C 将过压击穿(C )输出电压约为2U D (D )整流管将因电流过大而烧坏6.关于串联型直流稳压电路,带放大环节的串联型稳压电路的放大环节放大的是( )。
(A )基准电压 (B )取样电压(C )取样电压与滤波电路输出电压之差 (D )基准电压与取样电压之差7.集成三端稳压器CW7815的输出电压为( )。
(A)V15(B)V15-(C)V5(D)V5-8.变压器副边电压有效值为40V,整流二极管承受的最高反向电压为()。
(A)20V (B)40V (C)56.6V (D)80V9.用一只直流电压表测量一只接在电路中的稳压二极管的电压,读数只有0.7伏,这表明该稳压管()。
(A)工作正常(B)接反(C)已经击穿(D)无法判断10.直流稳压电源中滤波电路的目的是()。
(A)将交流变为直流(B)将交直流混合量中的交流成分滤掉(C)将高频变为低频(D)将高压变为低压11.若单相桥式整流电容滤波电路中,变压器副边电压为有效值为10V,则正常工作时输出电压平均值U O (AV)可能的数值为()。
(A)14V (B)12V (C)9V (D)4.5V 12.两个稳压二极管,稳压值分别为7V和9V,将它们组成如图所示电路,设输入电压 U1值是20V,则输出电压 U=()。
(A)20V (B)7V (C)9V (D)16V 13稳压电源电路中,整流的目的是()。
(A)将交流变为直流(B)将高频变为低频(C)将正弦波变为方波(D)将交、直流混合量中的交流成分滤掉14.具有放大环节的串联型稳压电路在正常工作时,若要求输出电压为18V,调整管压降为6V,整流电路采用电容滤波,则电源变压器次级电压有效值应为( )。
(A )12V (B )18V (C )20V (D )24V15.串联型稳压电源正常工作的条件是:其调整管必须工作于放大状态,即必须满足( )。
(A )CES O I U U U += (B )CES O I U U U +<(C )CES O I U U U +≠ (D )CES O I U U U +>16.三端集成稳压器W79L18的输出电压、电流等级为( )。
(A )18V/500mA (B )18V/100mA (C )-18V/500mA (D )-18V/100mA17.两个稳压二极管,稳压值分别为7V 和9V ,将它们用于图1.1所示电路。
设输入电压 U 1值是20V ,则输出电压 U 0为( )。
(A )0.7V (B )7V (C )9V (D )20V18.若桥式整流电路变压器二次电压为tV sin 210u 2ω=,则每个整流管所承受的最大反向电压为( )。
(A )V 210(B )V 220 (C )20V (D )V 2 二、填空题(每空1分)1.串联型直流稳压电路通常包括五个组成部分,即基准电压电路, , 、保护电路和取样电路。
2.设变压器副边电压为2U ,其全波整流电路的输出平均电压为_________;二极管所承受的最大反向电压为_________。
3.直流稳压电源一般由变压器电路、___________、___________及稳压电路四部分组成。
4.稳压电源的稳压电路可分为_________型和__________型两种。
5.7915三端式稳压器输出电压为 V 。
6.若变压器次级电压的有效值V U 102=,经桥式整流,电容C 滤波后,输出电压=o U ______V ;若电容C 虚焊(开路),则=o U ______V 。
7.整流电路中,利用整流二极管的__________________性使交流电变为脉动直流电。
8.直流稳压电路中滤波电路主要由_________、_________等储能元件组成。
9.在桥式整流、电容滤波、稳压管稳压直流电源电路中,变压器副边电压为10V ,则整流后的=)(AV O U ,滤波后的=)(AV O U ,二极管所承受的最大反向电压为 。
10.在串联型稳压电路中,为了正常稳压,调整管必须工作在_________区域。
11.在直流稳压电路中,变压的目的是___________________________,整流的目的是_________________________。
12.整流电路中,利用整流二极管的____________________________性使交流电变为脉动直流电。
13.直流稳压电路中滤波电路主要由电容、电感等储能元件组成,其中,____________滤波适合于大电流(大功率)电路,而____________滤波适用于小电流电路。
14.串联型直流稳压电路调整管工作在 ___ 状态,调整管应选择 ___ 三极管。
15.现有两个硅稳压管,稳压值为V U Z 3.71=,V U Z 52=,若用于稳定电压为8V电路,则可把1Z D 和2Z D 串接,1Z D 应 偏置,2Z D 应 偏置。
16.整流电路中,利用整流二极管的 性使交流电变为脉动直流电。
17.三端稳压器因有 、 、 三个端而得名。
18.三端集成稳压器CXX7906的输出电压是_______。
19.三端集成稳压器CW7912的输出电压为_____V 。
20.已知直流稳压电源电路中,变压器副边电压有效值V U 102=,正常情况输出电压平均值=)(AV O U _______,若滤波电容虚焊,则=)(AV O U _______。
21.在串联型稳压电路中,引入了 _____ _负反馈;为了正常稳压,调整管必须工作在 ____区域。
22.整流电路的功能是将交流电压转换成 电压,滤波电路主要用来滤除整流电路输出中的 _____。
三.判断题(每题1分)1.直流电源是一种能量转换电路,它将交流能量转换为直流能量。
( )2.直流电源是一种将正弦信号变换为直流信号的波形变换电路。
( )3.稳压二极管是利用二极管的反向击穿特性进行稳压的。
( )4.在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下,桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
( )5.桥氏整流电路在接入电容滤波后,输出直流电压会升高。
( )6.用集成稳压器构成稳压电路,输出电压稳定,在实际应用时,不需考虑输入电压大小。
( )7.直流稳压电源中的滤波电路是低通滤波电路。
( )8.在单相桥式整流电容滤波电路中,若有一只整流管断开,输出电压平均值变为原来的一半( )9.滤波电容的容量越大,滤波电路输出电压的纹波就越大。
( )10.在变压器副边电压和负载电阻相同的情况下,桥式整流电路的输出电流是半波整流电路输出电流的2倍。
因此,它们的整流管的平均电流比值为2:1。
( )四.简答题(每题5分)1.直流稳压电源通常包括哪四个组成部分?2.串联直流稳压电路通常包括哪几个组成部分?3.滤波电路的功能是什么?有几种滤波电路?(5分)4. 下图所示电路给需要+9V 的负载供电,指出图中错误,直接在图中改正错误之处,并说明缘由。
五.综合题(每题10分)1.如右下图所示电路,稳压管V U Z 6=,mA I Z 5m in =,mA I Z 25max =,Ω=500L R ,Ω=k R 1,二极管为硅管。
(1)计算i U 为25V 时输出电压O U 的值。
(5分)(2)若V U i 40=时负载开路,则会发生什么现象?(5分)1*.电路如右下图所示稳压管稳压电路中,已知稳压管的稳定电压V U Z 6=,最小稳定电流mA I Z 5m in =,最大稳定电流mA I Z 25max =;负载Ω=600L R 。
求解限流电阻R 的取值范围。
(10分)2.串联型稳压电路如图所示。
已知V U Z 6=,mA I Z 10min =,Ω=k R 101,Ω=6002R ,Ω=4003R 。
试说明电路中存在几处错误,分别指出,说明原因并改正之。
(10分)3.用集成运算放大器组成的串联型稳压电路如右下图所示,设A 为理想运算放大器,求:(1)流过稳压管的电流Z I 。
(3分)(2)输出电压O U 。
(3分)(3)调整管消耗的功率。
(4分)4.直流稳压电源如下图所示。
(1)说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成?(3分)(2)标出集成运放的同相输入端和反相输入端。
(2分)(3)求输出电压的取值范围。
(5分)5.直流稳压电源如下图所示。
已知变压器副边电压有效值2U 、稳压管的稳定电压Z U 及电阻1R 、2R 、3R 。
(1)说明电路的整流电路、滤波电路、调整管、基准电压电路、比较放大电路、采样电路等部分各由哪些元件组成。
(3分)(2)画出图中的单相桥式整流电路。
(2分)(3)写出输出电压O U 的最大值和最小值的表达式。
(5分)6.如图电路是将三端集成稳压电源扩大为输出可调的稳压电源,已知Ω=k R 5.21,Ω=k R F 5.9~0。
试求输出电压调压的范围。
(5分)7.电路如图所示,已知稳压管的稳定电压V U Z 6=,晶体管的V U BE 7.0=,Ω===300321R R R ,V U I 24=。
判断出现下列现象时,分别因为电路产生什么故障(即哪个元件开路或短路)。
(每小题2分,共10分)(1)V U O 24=。
(2)V U O 3.23=。
(3)V U O 12=且不可调。
(4)V U O 6=且不可调。
(5)O U 可调范围变为V 12~6。
8.在如下图所示电路中,已知202=U V ,3.331==R R k Ω,1.52=R k Ω,1000=C μF 。
(1)画出单相桥式整流电路的全图。
(2分)(2)求整流二极管所承受的最大反向电压值。
(2分)(3)求输出电压U o 的范围。
(6分)9.直流电源电路如下图所示,已知V U i 24=,稳压管的稳压值V U Z 3.5=,三极管的V U BE 7.0=,1T 饱和管压降V U CES 21=。