直流稳压电源的组成和功能
直流稳压电源的分类及原理
直流稳压电源的分类及原理直流稳压电源是一种能够将交流电转换为稳定的直流电并提供给各种电器设备使用的装置。
它主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
根据其输出方式和输出电压特点，可以将直流稳压电源分为线性稳压电源和开关稳压电源。
一、线性稳压电源线性稳压电源是利用线性元件（如二极管、三极管、场效应管等）将交流电转换为直流电，并通过稳压电路将输出电压维持在稳定的水平。
线性稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会降低电压。
2.整流电路：通过二极管或三极管将交流电转换为半波或全波的脉动直流电。
3.滤波电路：使用电容器对脉动电流进行滤波，使得输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制输出电压，使其保持在稳定值。
线性稳压电源具有输出电压稳定性高、噪声和纹波小等优点，适用于对电压稳定性要求较高的场合，如科研实验、仪器设备等。
但由于采用了线性元件，效率较低，体积较大，无法满足高功率需求。
二、开关稳压电源开关稳压电源是利用开关管（如MOSFET、IGBT等）进行高频开关操作，实现输入交流电转换为稳定的直流电的一种电源。
开关稳压电源的原理如下：1.变压器：将输入电源的电压变换为适合的电压，通常会升降电压。
2.整流电路：通过开关管的高频开关操作，将输入电源转换为高频脉冲信号。
3.滤波电路：使用电感和电容对高频脉冲信号进行过滤，使输出电流平滑化。
4.稳压电路：通过负反馈机制控制开关管的开关频率和占空比，使输出电压稳定。
开关稳压电源具有体积小、效率高、功率大等优点，适用于工业控制、通信设备、变频器等大功率、高效率的应用场合。
但开关频率较高，容易产生高频噪声，需要进行精确的电磁干扰控制。
总结来说，直流稳压电源主要分为线性稳压电源和开关稳压电源两种类型。
线性稳压电源适用于对电压稳定性要求较高的场合，而开关稳压电源适用于功率较大、效率要求高的场合。
不同类型的稳压电源具有各自的特点和适用范围，根据实际需求选择合适的类型和规格的电源是非常重要的。
直流稳压电路工作原理
直流稳压电路工作原理
直流稳压电路，主要由稳压二极管、稳压管、电阻和电容等元件组成，其作用是将直流电源电压稳定在某一特定的数值上。
直流稳压电路按工作原理可分为线性稳压管稳压电路、开关稳压电路和半导体稳压管稳压电路。
目前广泛使用的是开关稳压电路和半导体稳压管稳压电路。
（1）开关稳压电路
开关稳压管是一种由一个或多个三极管组成的具有开关功能的器件，具有体积小、可靠性高、温度稳定性好等优点，目前在电子产品中广泛使用。
开关稳压管一般由三个元件组成，即：基极电容、集电极电容和发射极电容。
在这三个元件中，基极电容的作用是构成开关晶体管的基极输入级；发射极电容的作用是构成开关晶体管的发射级和集电极输入级；而集电极电容则起到开关晶体管的集电极输入级和发射级之间的连接和保护作用。
当电子电路中的电流通过这三个元件时，由于三个元件间存在电压差，使三极管开启，当输出电流达到某一数值时，三极管截止。
所以，开关稳压管是一种自举开关式稳压管。
—— 1 —1 —。
简述直流稳压电源的组成和工作原理。
直流稳压电源是一种将交流电源转换为直流电源的装置，其组成和工作原理如下：
组成：
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。
电源变压器：将电网的交流电压转换成所需等级的交流电压，以满足整流电路和输出直流电压的要求。
整流电路：利用整流元件（如硅整流二极管）的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
滤波电路：利用电容元件的储能作用，将脉动的直流电平滑化，得到比较平滑的直流电压。
稳压电路：利用稳压元件（如硅稳压管）的电压调整作用，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来稳定输出直流电压。
工作原理：
第一步，变压器：是直流稳压电源中最重要的组成部分之一。
其主要作用是将电网提供的交流电压转换为适合整流电路使用的交流电压。
通过调整变压器的变比，可以得到满足要求的交流电压。
第二步，整流滤波：利用整流二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电。
同时，通过滤波电容将脉动的直流电中的交流成分滤除，得到比较平滑的直流电压。
第三步，稳压：利用稳压管两端的电压稍有变化就会引起其电流有较大变化的特性，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出直流电压的目的。
第4章直流稳压电源
'
2 U2
UO
T RLC ≥(3~5) 2 UO =1.2U2
0
iD
0
t1 t2
t3 t4
t
0.9U2 0.45U2
0
IO
t
全波整流电容滤波电路的外特性
2. 电感滤波电路 T
L
io
u1
uo
u2
u'o
RL
uo
u'o
uo、 io
2 3
Uo
0.9U2
外特性较硬
t
外特性
Io
电感L越大，滤波效果越好。
3. 单结晶体管振荡电路和工作波形
第4章 4.6
uC
充
R
R2
UP
UBB
电 C
UV
0
t
u
放 电 G
uG
t
R1
uG
0
振荡 原理
当电容充电到uc≥Up时,单结晶体管导通,经R1放电; 当电容放电至uc<UV时单结晶体管截止,电容重新 充电。 循环往复,在电阻R1上形成触发脉冲uG 。
第4章 4.6
4. 单结晶体管同步触发整流电路和工作波形
uZ uC uG
t
t
uO
t
t
习题
1. 一个直流稳压电源应该由以下几部分组成:___________
滤波电路；稳压电路 。 变压器;整流电路;
2. 普通晶闸管控制极的作用是(
a ）。
(a) 加正向电压触发晶闸管使其导通 (b) 加反向电压使晶闸管可靠的截止 (c) 使阳极电流与控制极电流保持线性关系实现电流放大作用
(1) 电路组成 D3 R D4 Rp DZ C R2
简述直流电源的组成及各部分的作用
简述直流电源的组成及各部分的作用直流电源是电子设备提供必要能量的重要元件，它具有可靠性高，稳定性好，能效高，便携性强等优点，有着广泛的应用。
直流电源的主要组成部分包括变压器、稳压电路、滤波电路和调节电路等。
变压器是直流电源的核心部分，通过变压器可以将交流电转换成直流电，变压器的工作原理是磁耦合和两个互相交叉的绕组之间可以改变电压并交换功率。
稳压电路用来稳定输出电压，其中微电子器件起到核心作用。
它可以根据负载变化自动调节电压幅度，确保输出电压稳定，从而保证设备正常运行。
滤波电路具有很好的抗电磁干扰能力，可以有效地减少涌流电流和其它外部干扰，保证电源的稳定性和可靠性。
调节电路具有很好的轻负载调节性，可以快速准确地检测变化较多的频率，保持直流电压在指定的范围内。
以上就是直流电源的主要组成部分及其作用。
这些部件协同合作，能够把交流电转换成直流电，并保持输出电压的稳定，保证电子设备的正常运行，为社会生产提供必要的能源。
- 1 -。
直流稳压电源
S0
U mn UO
式中，Umn——输出电压中的交流分量基波；UO——输出电压中的直流分量。 由上式可知，S0越小说明纹波干扰越小。
（5）温度系数ST：温度系数用来表示输出电压温度的稳定性。在输入电压UI和 输出电流IO不变的情况下，由于环境温度 变化引起输出电压UO的漂移量ΔUO与温度变 化量ΔT之比，称为温度系数ST，即
由此可见，在输入电压 u1(u2) 的一个周期内，负载上均有电流通过,
方向始终是从上向下，所以负载上得
到同一方向的电压 uO。
(a)
O
(b)
(c)
U o =0.9U 2
2. 二极管的选择
Io
=U o RL
=0.9 U 2 RL
I VD =0.5 I o
U RM = 2U 2
§6.3 滤波电路
学习目标： 1.能说出常见滤波电路。 2.理解电容滤波原理； 3.能熟练搭建单相桥式整流滤波电路并 测量各种参数。
§6.2 二极管整流电路
§6.2.1 单相半波整流电路
1. 工作原理及参数计算
U Uo
1
2
0
2
sin td(t)
2
2
U2
0.45 U 2
Io
Uo RL
0.45 U 2 RL
2. 二极管的选择
IVD Io
U RM 2U2
例：
有一单相半波整流电路接到电压为220V的正 弦工频交流电源上，如图所示，已知负载电阻 RL=750Ω，变压器二次电压有效值U2=20V， 试求Uo、Io、URM。
SI
U O UO
电工学II——直流稳压电源(11章)
Uo 2U
4. 电容滤波电路的特点 (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
11.2 滤波器
交流 电压
整流
脉动 直流电压
滤波
直流 电压
滤波电路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, 达到平滑输出电压波形的目的。
方法：将电容与负载RL并联，或电感与负载RL串联。
L
C
RL
RL
（1）电容滤波器
1. 电路结构（半波整流滤波电路）
3. 工作波形
a + u –
IOM =200mA URWM =50V
例： 有一单相桥式整流滤波电路，已知交流电源频率 f=50Hz， 负载电阻 RL = 200，要求直流输出电压Uo=30V，选择整流 二极管及滤波电容器。
解：2. 选择滤波电容器 取 RLC = 3 T/2 ~
+ u –
+
C RL
+ uo –
1 50 RLC 3 0.03 S 2 已知RL = 50
滤波
有波纹的 直流电压
稳压
直流 电压
（1）稳压管稳压电路
IR + u – R
电流电阻R 限流调压 IO
当电源波动或负载电流的 变化引起Uo变化时(注意Uo
+ + C UI –
Iz
DZ RL
&#Uo Uz Iz IR = (Iz + Io) UR = IR R
简述直流稳压电源的组成和各部分的功能。
简述直流稳压电源的组成和各部分的功能。
直流稳压电源主要由电感器、可调整限流电路、放大电路和稳压管四部分组成.。
电感器：用于过滤掉外界交流电源中含有的波动，获得稳定的直流输入，从而保证电路的稳定性。
可调整限流电路：由保险丝组成，用于判断输入端电流是否超过了限值，若超过，则将电路保护以免造成损坏。
放大电路：利用半导体元件进行放大，提高输出电压。
稳压管：是一种恒压的三极管，它的集电极作用及控制器，用于稳定输出电压，以保证直流稳压电源的输出电压不受外界影响而改变。
直流稳压电源电路组成
直流稳压电源电路组成
直流稳压电源电路是一种常见的电子电路，它可以将交流电转换为稳定的直流电，并且可以保持输出电压的稳定性。
在电子设备中，直流稳压电源电路被广泛应用，例如电脑、手机、电视等电子产品都需要直流稳压电源电路来提供稳定的电源。
直流稳压电源电路的基本组成包括变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
变压器是将交流电转换为低电压的直流电的关键部件，整流电路则将交流电转换为直流电，滤波电路则用于去除直流电中的杂波和噪声，稳压电路则用于保持输出电压的稳定性。
在直流稳压电源电路中，变压器是最重要的部件之一。
变压器的作用是将交流电转换为低电压的直流电，通常使用的是降压变压器。
降压变压器的原理是通过磁感应作用将高电压的交流电转换为低电压的交流电，然后再通过整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路是将交流电转换为直流电的关键部件。
整流电路通常使用的是二极管整流电路，它可以将交流电转换为单向的直流电。
在二极管整流电路中，二极管的正向导通时，电流可以通过，而反向截止时，电流无法通过。
滤波电路是用于去除直流电中的杂波和噪声的部件。
滤波电路通常使用的是电容滤波电路，它可以将直流电中的杂波和噪声去除，从而得到稳定的直流电。
稳压电路是用于保持输出电压的稳定性的部件。
稳压电路通常使用的是稳压二极管或稳压集成电路，它可以将输出电压保持在一个稳定的范围内，从而保证电子设备的正常工作。
直流稳压电源电路是一种非常重要的电子电路，它可以将交流电转换为稳定的直流电，并且可以保持输出电压的稳定性。
在电子设备中，直流稳压电源电路被广泛应用，它为电子设备提供了稳定的电源，保证了电子设备的正常工作。
《直流稳压电源》PPT课件_OK
整流电路为电 容充电
S u0
RL
t
没有电容时的 输出波形
(7-19)
t
a
u1 u1
D4 u2
b
RL接入（且RLC较大）时
u2
忽略整流电路内阻
D1
D3
C
D2
电容通过RL放电， 在整流电路电压
小于电容电压时， 二极管截止，整
u0
流电路不为电容
充电，u0会逐渐下 降。
S RL u0
t
(7-20)
t
a
u1 u1
对直流分量( f=0):XL=0 相当于短路,电压大部分降在 RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在XL
上。因此,在输出端得到比较平滑的直流电压。
当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：
(7-26)
U0=0.9U2
u1
u2
L RL u0
（2）电感滤波的特点:
整流管导电角较大,峰值电流很小,输出特性比 较平坦,适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺 点是电感铁芯笨重,体积大,易引起电磁干扰。
UR
+ -
R2
串联反馈式稳压电路
在运放理想条件下(AV= ri= )：
UO (1 R1 ) UR 1 UR
(7-35)
R2
F
2、采用辅助电源(比较放大部分的电源)。
3、用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益。
六 、过流保护 为避免使用中因某种原因输出短路或过载
致使调整管流过很大的电流,使之烧坏故需有快 速保护措施。常见保护电路有两类—— 限流型: 把电流限制在允许范围内,不再增大； 截留型: 过流时使调整管截止或接近截止。
简述直流稳压电源的主要组成部分及各部分功能
简述直流稳压电源的主要组成部分及各部分功能直流稳压电源，这个名字听起来可能有点复杂，但实际上它就像你家里的电源插座，给你的设备提供稳定的电力。
它的主要组成部分可以说是三位一体，缺一不可。
得有个变压器，这玩意儿就像是你最可靠的朋友，能把高电压的交流电变成低电压的直流电，保护你的设备不被电压吓到。
想象一下，如果没有变压器，你的电子产品可就得天天穿着“电击装”，可不想让我的手机、电脑遭这个罪。
我们要说的是整流器。
整流器的工作就像是在一个派对上把各种饮料分门别类，交流电就像是各种各样的饮品，而整流器把这些“饮品”整齐地转变成直流电。
这一过程可不能小看，它能把交流电的“波浪”平整成一条美丽的“直线”。
想想看，这样就能给我们的设备提供稳定的电压了，不用担心会有“起伏不定”的情况发生，简直就是电源界的“稳压大师”。
然后，平滑电路也是必不可少的。
这就像是在派对上给每个饮料加冰块，让它们喝起来更顺口。
平滑电路通过电容器把整流后的电流进一步“平滑”，确保电压输出稳定。
电容器就像是个小水库，能存储电能，然后在需要的时候源源不断地释放出来。
这让我们的设备在使用时不会感到“缺水”，始终能保持活力。
我们还得提到稳压器。
稳压器就像是个警察，专门负责维护电压的稳定。
无论外界环境如何变化，它总能保持电压的“纪律”。
这也是为什么我们能放心地使用这些电子设备，不用担心它们会因为电压波动而“罢工”。
稳压器的存在让我们在享受科技带来的便利时，内心也能多一份踏实。
这些组成部分各司其职，完美地配合在一起，形成了一个无懈可击的直流稳压电源系统。
就像一个和谐的乐队，变压器、整流器、平滑电路和稳压器，各个乐器齐奏，演绎出美妙的电力交响曲。
大家想象一下，当你把手机连接到充电器，轻松地躺在沙发上，享受追剧时的快乐，而这背后正是这些组件在默默付出。
所以，下次再使用电子设备的时候，不妨对这背后的科技表示点敬意。
没有这些小伙伴，我们的生活可就没这么顺心顺意了。
带充电功能可调直流稳压电源
带充电功能可调直流稳压电源
带充电功能的可调直流稳压电源通常由三个主要部分组成：变压器、
整流电路和稳压电路。
变压器将交流电转换为所需的直流电压，整流电路
将交流电转换为直流电流，稳压电路将直流电压稳定在所需的水平上。
这
种电源还可以配备高精度的电压和电流调节器，以便用户可以根据实际需
要进行调节。
为了提供有效的充电功能，这种电源通常还配备了充电保护电路。
这
种电路可以监测电池的充电状态，避免过充电或过放电，并可以控制充电
速度以提高电池的充电效率。
这种充电保护电路可以保护电池的寿命和性能，同时确保安全使用电池。
带充电功能的可调直流稳压电源还可以具有多种输出接口和保护功能。
它可以配备多个输出端口，以便为多个设备同时提供电源，并可以在不同
的电流和电压范围内进行调节。
此外，它还可以具有过流、过载和短路等
保护功能，以确保设备的安全运行。
综上所述，带充电功能的可调直流稳压电源是一种功能强大、灵活多
样的电子设备。
它能够提供稳定的直流电压，并可根据使用者的需求进行
调节。
充电功能使其可以为各种充电设备提供电源，并配备了充电保护电
路来保护电池的使用寿命和安全。
直流稳压电路的组成
直流稳压电路的组成
1. 电源输入，直流稳压电路的电源输入通常是一个不稳定的直流电压，这个电压可能会因为电网波动或者负载变化而发生变化。
电源输入可以来自于交流电源通过整流和滤波得到的直流电压，也可以来自于直流电池或其他直流电源。
2. 稳压元件，稳压元件是直流稳压电路中最关键的组成部分，它用来保持输出电压的稳定性。
常见的稳压元件包括晶体管、二极管、稳压管、稳压二极管和集成稳压器等。
这些元件能够通过不同的工作原理来维持输出电压的稳定性。
3. 反馈回路，反馈回路是用来监测输出电压并将信息反馈给稳压元件的部分。
通过反馈回路，稳压元件可以根据输出电压的变化来调整自身的工作状态，从而实现输出电压的稳定。
4. 输出负载，输出负载是直流稳压电路的最终目的地，它可以是电子设备、电动机或其他需要稳定电压的设备。
稳压电路需要根据输出负载的变化来调整输出电压，以保持其稳定性。
总的来说，直流稳压电路的组成包括电源输入、稳压元件、反
馈回路和输出负载。
这些组成部分共同协作，使得稳压电路能够在不稳定的电源输入和负载变化的情况下，保持输出电压的稳定性，为各种电子设备和系统提供可靠的电源。
《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
直流稳压电路
二极管冲击电流
输出电压
返回
全波整流滤波电路(C=470UF)波形图
二极管冲击电流 滤波输出电压
返回
全波整流滤波电路(C=1000UF)波形图
二极管冲击电流
滤波输出电压
返回
全波整流滤波电路(C=3300UF)波形图
整流二极管中 得冲击电流
滤波输出电压
返回
全波整流滤波电路(C=6800UF)波形图
2、 负载波动
RL Io IR UR Uo IZ UR Uo
返回
通过调节R上得压降来达到稳定输出电压Uo得目得。
三、稳压管稳压电路特点
优点:电路简单,元件少。 缺点:稳压效果不太好,输出电压不可调。
四、稳压管选择办法
UZ Uo
IZ max 1.5 3 IOmax
Ui 2 3Uo
五、限流电阻 R 得选择原则
一般选管时,取
IDF (2~3) I 0 (2 ~ 3) 1 U 0
返回
2
2 RL
(3) 输出特性(外特性):
Uo
1、4U2
0、9U2
电阻负载 有电容滤波
电阻负载 无电容滤波
0
Io
输出波形随负载电阻RL或C得变化而改变,U0和S也随 之改变。
如:RL愈小(Io越大),Uo下降多, S增大。
返回
电感线圈体积大而笨重、成本高。
返回
§19、4 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
在小功率设备中常用得稳压电路有稳压管稳压电路、线 性稳压电路和开关型稳压电路等。其中稳压管稳压电路最简 单,但就是带负载能力差,一般只提供基准电压,不作为电源使 用。开关型稳压电源效率较高,目前用得也比较多,但因学时 有限,这里不做介绍。以下主要讨论线性稳压电路。
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。
直流稳压电源 知识点
- 作用：将交流电压转换为直流电压。常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流。
- 半波整流：只利用交流电压的半个周期进行整流。它由一个二极管组成，当交流电压为正半周时，二极管导通，电流流过负载；当交流电压为负半周时，二极管截止，负载中没有电流。其输出电压U_o=(1)/(π)U_m（U_m为输入交流电压的峰值），输出电压脉动较大。
- 指直流稳压电源输出电压中交流分量的有效值。由于整流和滤波电路不能完全消除交流成分，所以输出的直流电压中会残留一定的交流纹波。纹波电压越小，说明电源输出的直流电压越接近理想的平滑直流电压。
三、直流稳压电源的应用。
1. 电子设备供电。
- 在各种电子设备中，如计算机主板、手机充电器、电视机等，直流稳压电源为其内部的电子元件提供稳定的直流电压。例如，计算机主板上的芯片需要多种不同的稳定直流电压（如+3.3V、+5V、+12V等）才能正常工作，直流稳压电源可以将市电转换并稳压到这些合适的电压值。
4. 电流调整率。
- 在输入电压不变的情况下，负载电流变化Δ I_o引起的输出电压变化Δ U_o与输出电压U_o的比值，即S_i=frac{Δ U_o}{Δ I_o}|_U_{i=const}×100%。它表示直流稳压电源对负载电流变化的稳压能力，电流调整率越小，电源的稳压性能越好。
5. 纹波电压。
- 稳压电路。
- 作用：进一步稳定滤波后的直流电压，使输出电压在输入电压波动、负载变化等情况下保持基本稳定。
- 稳压二极管稳压电路：利用稳压二极管的反向击穿特性来稳压。当输入电压升高或负载电阻增大（负载电流减小）时，稳压二极管的电流增大，通过限流电阻的分压作用，使输出电压保持稳定。但是这种稳压电路的稳压效果有限，输出电流较小，且稳压值取决于稳压二极管的型号。
直流稳压电源一般有哪几部分组成
直流稳压电源一般有哪几部分组成直流稳压电源的组成直流稳压电源主要由四部分组成：电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
1.电源变压器电源变压器是一种软磁电磁元件，功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
2.整流电路“整流电路”(recTIfying circuit)是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。
经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压。
习惯上称单向脉动性直流电压。
3.滤波电路滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。
4.稳压电路稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。
这种电路能提供稳定的直流电源，广为各种电子设备所采用。
直流稳压电源主要技术指标直流稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，反映直流稳压电源的固有特性，如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;另一类是质量指标，反映直流稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻(输出电阻)、纹波电压及温度系数等。
1、特性指标(1)输出电压范围符合直流稳压电源工作条件情况下，能够正常工作的输出电压范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
S=
U o
Uo
U I
UI
(b)输出电阻Ro （越小越好） 输出电阻用来反映稳压电路受负载变化的影响。 定义为当输入电压固定时输出电压变化量与输出 电流变化量之比。它实际上就是电源戴维南等效 电路的内阻。
(2)串联反馈式稳压电路
(a)电路结构的一般形式
调整元件
+ UI – + 基 _ 准 电 压 UR T1 比 较 取 放 大 FUO 样 Uo +
用运放作为比较放大器的串联型稳压电路
+ RZ1 UI UZ1 DZ1 T1 + R1 + + RZ UZ DZ RW RL UO
T2
R2
最大输出电压
最小输出电压
U Omax
R1 + R2 + RW = UZ R2
U Omin
R1 + R2 + RW = UZ R2 + RW
0 2
t
0
0
2U2 sin td ( t)
=
2 2U2
0. 9 U2
Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压： D1 T a 二极管上的平均电流： io u1 u2 RL 1 u2 b D2 二极管承受的最高反向电压： U DRM = 2 2U2 uo uD
改善滤波特性的方法：采取多级滤波 RC – 型滤波器 u1 u2 C1 R uo1´ C2 RL
uo
将RC – 型滤波器中的电阻换为电感，
变为LC – 型滤波器
15.4 稳压电路
稳压电路的作用:
直 流 电 压
交流 电压
整流
脉动 直流电压
滤波
有波纹的 直流电压
稳压
稳压电源类型:
常用稳压电路 (小功率设备) 稳压管 稳压电路 线性 稳压电路
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。
+
单相半波整流电压波形 u2 T uD D
0 2 3 t 4
a u2 b
u1
uo
RL uo uD
输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： uD D T a io u o u1 u2 RL uo
(a)整流输出电压的平均值 uo 负载电压 Uo的平均值为:
t
0 2
1 Uo = 2π
2π
0
u o d ( t )
Uo Io = RL
负载上的(平均)电流:
(b)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
直流稳压电源的组成和功能
u1 u2 整 流 u3 电 路 滤 波 u4 电 路 稳 压 电 路 uo
• 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。
UB1
RL
Uo
(b)一种实际的串联式稳压电源 T1调整管
+ R UI _
R1 、 RW 、R2采样电阻
+ RL UO _
R3
T1
T2 UZ RW1
R1 RW2 UB2 R 2 RW
R3 、 T2比较放大
R 、 UZ基准电压
稳压原理
+ R UI _ R3 T1 T2 UZ
UC2 （UB1 ）
R1
RW1
D1
S
C D2 RL uo
RL接入（且RLC较大）时 (考虑整流电路内阻ro) u2 电容充电时， 电容电压滞后 于u2。 uo RLC越小，输 出电压越低。
t
t
(b)电容滤波电路的特点 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
一般取 = RLC (3 ~ 5)
t 0 2
ID = I o 2
(3)单相桥式整流电路
组成：由四个二极管组成桥路
T D3 D1 D4 D2
u1
u2
RL
uo
D1
u2 D3
D2 D4
RL uo
u2
uo
u2正半周时电流通路
T u1
+
u2 D3 D1 D4 D2 RL uo
–
D1 、D4导通， D2、D3截止
u2负半周时电流通路
2 4 4 4 ui = 2U 2 ( cos 2 t cos 4 t cos 6 t ) 3 15 35
整 流 电 路
+ r o u
+ C RL uo
频率越高，电容的容抗越小
(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。 L
(1)电容滤波电路
(a)电容滤波原理 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 D4 u1 u1 S u2 D D3 b
1
C D2 RL
uo
桥式整流电容滤波电路
a
u1
u1
u2
D4
D3 b
D1
S C uo RL
D2
RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
设t1时刻接 通电源 整流电路为 电容充电
T u1
u2 D3 D1 D4 D2
RL
u0
+
D2、D3 导通， D1 、D4截止
单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
a
u2>0 时
D3 u2 b
u2
u2<0 时
D2,D3导通 D1,D4截止 电流通路: b D2 RLD4a
D4
D1
D2
RL
uo
D1,D4导通 D2,D3截止 电流通路: a D1 RLD4b
(d) 实际的稳压电源采取的改进措施
+ UI
R3
T1 T2 UZ
R RW1
R1 RW
+
_
RW2 UB2 R 2
RL
UO
_
集成化集成稳压电源 1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放 2.调整管采用复合三极管 3. 采用辅助电源(比较放大部分的电源) 4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益 5. 内部加短路和过热保护电路
u2上升， u2大于电容 上的电压uc，u2对电容充电，
uo= uc u2
规律下降，时间常数 = RL C
u1
u1
u2
D4
D3 b u2
只有整流电路输 出电压大于uc时， 才有充电电流。 因此二极管中的 uo 电流是脉冲波。
D1
S C uo RL
D2
t
二极管中的 电流
t
u1
u1
u2
D4
D3
b
UDRM
二极管上的平均电流： 承受的最高反向电压:
ID = IO
UDRM=
2U2
(2)单相全波整流电路
T
+
b
–
+
u2
+
– +
u1
u2–
–
a
D1 io uo D2 RL
原理：
变压器副边中心抽头， 感应出两个相等的电压u2 当u2正半周时， D1导通，
D2截止。
当u2负半周时， D2导通，
D1截止。
单相全波整流电压波形 T
RL UO
–
串联式稳压电路的组成： （1）基准电压； （2）比较放大； （3）输出电压取样电路；（4）调整元件
调整元件
+
UI – + 基 _ 准 电 压 UR
T1
+ Uo
比 较 取 放 FU O 样 大
RL UO – +UI
R3
因调整管与负载接成射极输出器形式， 为深度串联电压负反馈，故称之为： 比 较 串联反馈式稳压电路。 放 大 若因输入电压变化或负载变化而使 UO加大,比较放大电路使UB1变小,从 而使UO降低.
T (T:电源电压的周期) 2
近似估算: Uo=1.2U2 流过二极管瞬时电流很大
Io= Uo/RL
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
二极管承受的最高反向电压
U RM =
2U 2
电容滤波原理的 低通滤波器解释
u
t 0
2
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
基波
基波峰值
U o1M S= Uo
4 2U 2 2 3 π = = 0.67 3 2 2U 2 输出电压平均值 π
(c)二极管平均电流与反向峰值电压
平均电流(ID)与反向峰值电压(UDRM)是选择整流管 的主要依据。 例如： 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周 导通。因此，流过每只整流二极管的平均电流 ID 是负载平均电流的一半。
0 2
t
b 1 1 2 Uo = uo d (t ) = 2 2 0 2U2 0.45U2 =