实验十一、直流稳压电源《电子技术基础实验(模拟)》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 ）
模拟电子技术 10 直流稳压电源
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
直流稳压电源—稳压电路(电子技术课件)
串联型稳压电路
一、电路结构
串联型稳压电路方框图
一、电路结构
是 VT2 的 集 电 极负载电阻 又作VTl的基极 偏置电阻
基准电压源
串联型稳压电路
调整管 比较放大器
采样分压器
二、工作原理
电路是通过控制串接在输入电压 与负载之间的调整管实现稳压
三、输出电压计算
输出电压
Uo
R1 R2
RP R2 RP
CWX17系列（正电压）
CWX37系列（负电压）
一、主要型号
封装
外形封装、引脚功能及符号
注意 不同型号或不同封装的引脚功能排序不一样，使用时要注意看说明书。
符号
IN 3
2 OUT
CWX17
1 ADJ
IN 2
3 OUT
CWX37
1 ADJ
二、应用电路
UREF典型值等于1.25V
Uo
UR1
UR2
1.25 1
二、应用电路
1.输出固定电压的电路接法
3
CW7905
1 -5V
输出固定正电压(+12V)
输出固定负电压(-5V)
Ci、Co：减小输入电压、输出电压的脉动，改善负载的瞬态响应。
二、应用电路
2.可同时输出正、负电压的电路
CW7815
CW7915 用一个78系列和一个79系列集成稳压器连接
二、应用电路
二、工作原理
2.负载波动
若电源电压不变，即整流滤波后的输出电压Ui 不变，此时若负载RL减小时，则引起负载电流 Io增加，电阻R上的电流IR和其两端的电压UR均 增加，则输出电压Uo 减小，Uo（UZ）的减小 则使IZ下降较多，从而抵消了Io的增加，保持 I=Io+IZ基本不变，也就保持了Uo基本恒定。
一、电路结构
串联型稳压电路方框图
一、电路结构
是 VT2 的 集 电 极负载电阻 又作VTl的基极 偏置电阻
基准电压源
串联型稳压电路
调整管 比较放大器
采样分压器
二、工作原理
电路是通过控制串接在输入电压 与负载之间的调整管实现稳压
三、输出电压计算
输出电压
Uo
R1 R2
RP R2 RP
CWX17系列（正电压）
CWX37系列（负电压）
一、主要型号
封装
外形封装、引脚功能及符号
注意 不同型号或不同封装的引脚功能排序不一样，使用时要注意看说明书。
符号
IN 3
2 OUT
CWX17
1 ADJ
IN 2
3 OUT
CWX37
1 ADJ
二、应用电路
UREF典型值等于1.25V
Uo
UR1
UR2
1.25 1
二、应用电路
1.输出固定电压的电路接法
3
CW7905
1 -5V
输出固定正电压(+12V)
输出固定负电压(-5V)
Ci、Co：减小输入电压、输出电压的脉动，改善负载的瞬态响应。
二、应用电路
2.可同时输出正、负电压的电路
CW7815
CW7915 用一个78系列和一个79系列集成稳压器连接
二、应用电路
二、工作原理
2.负载波动
若电源电压不变，即整流滤波后的输出电压Ui 不变，此时若负载RL减小时，则引起负载电流 Io增加，电阻R上的电流IR和其两端的电压UR均 增加，则输出电压Uo 减小，Uo（UZ）的减小 则使IZ下降较多，从而抵消了Io的增加，保持 I=Io+IZ基本不变，也就保持了Uo基本恒定。
《电子技术基础》课件——第五章 直流稳压电源
固定式稳压电路：W7800、W7900。
可调式稳压电路：W117、W217、W317。
电气工程系电子技术基础多媒体课件
5.5.1 三端集成稳压器的组成
输入端
+ 启基
动准
UI
电 路
电 压
调整管
放大 电路
保护 电路
输出端
+ 采 样 电 UO 路
-
-
图 20 三端集成稳压器的组成
电气工程系电子技术基础多媒体课件
2U 2 RL
2U 2
2U 2
图2单相半波整流电路波形图
电气工程系电子技术基础多媒体课件
二、单相全波整流电路
+
1. u2 >0时，电流由+流出，经 VD1、RL、流入-。 2. u2 <0 时，电流由-流出，经 VD2、RL、流入+。
2U 2 2 2U 2
图3全波整流电路波形图
电气工程系电子技术基础多媒体课件
在反向击穿区，流
过稳压管的电流发生很
大变化，两端电压基本
ΔU
不变。
O
ΔI
图 13 硅稳压管的伏安特性
电气工程系电子技术基础多媒体课件
5.4.3 硅稳压管稳压电路
一、电路组成和工作原理
稳压原理：
1. UI 不变，RL 减小
RL
IL
UR
UO
图 14
IZ
IR=IL+IZ UO 基本不变
2. RL 不变， UI 升高
启动集成电稳路压器电路图恒流源
T1
R4
T4
T5
T2 DZ1 DZ2
T3
R3 T14
R2 VREF
R1 D2
可调式稳压电路：W117、W217、W317。
电气工程系电子技术基础多媒体课件
5.5.1 三端集成稳压器的组成
输入端
+ 启基
动准
UI
电 路
电 压
调整管
放大 电路
保护 电路
输出端
+ 采 样 电 UO 路
-
-
图 20 三端集成稳压器的组成
电气工程系电子技术基础多媒体课件
2U 2 RL
2U 2
2U 2
图2单相半波整流电路波形图
电气工程系电子技术基础多媒体课件
二、单相全波整流电路
+
1. u2 >0时，电流由+流出，经 VD1、RL、流入-。 2. u2 <0 时，电流由-流出，经 VD2、RL、流入+。
2U 2 2 2U 2
图3全波整流电路波形图
电气工程系电子技术基础多媒体课件
在反向击穿区，流
过稳压管的电流发生很
大变化，两端电压基本
ΔU
不变。
O
ΔI
图 13 硅稳压管的伏安特性
电气工程系电子技术基础多媒体课件
5.4.3 硅稳压管稳压电路
一、电路组成和工作原理
稳压原理：
1. UI 不变，RL 减小
RL
IL
UR
UO
图 14
IZ
IR=IL+IZ UO 基本不变
2. RL 不变， UI 升高
启动集成电稳路压器电路图恒流源
T1
R4
T4
T5
T2 DZ1 DZ2
T3
R3 T14
R2 VREF
R1 D2
直流稳压电源电子技术实践基础
直流稳压电源电子技术实践基础
(2). 稳压管稳压电路的工作原理
直流稳压电源电子技术实践基础
(3). 稳压管稳压电路的主要指标
•（a）输出电压 •（b）输出电流 •（c）稳压系数
UO＝UZ IZmax－ IZmin≤ IZM－ IZ
•（d）输出电阻
•(4). 特点:简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电
直流稳压电源电子技术实践基础
•1. 稳压电路的主要性能指标 •质量指标
•(1)稳压系数 S（越小越好）
• 稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影响。
定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电 压的相对变化量之比。
•(2)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。
•设t1时刻 接通电源
•a •D
•u 4
2
•b •u
2
•t1
•D •D1
3
•uo
•充电结束
•S
•C
•uo
•D •RL
2
•时没的有•输t电出容 •uc 波形
•整流电路为 电容充电
•t
直流稳压电源电子技术实践基础
•u •u
1
1
•D
•u 4
•D
2
•D1
•C
•S •uo
3
•D •RL
•b
2
•u
•RL接入（且 RLC较大）时
• •0
•2•U•2•sin •td(•t )
=
•2•U•2
=•0••.45•U•2
•Uo= 0.45 U2 •Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
直流稳压电源电子技术实践基础
(2). 稳压管稳压电路的工作原理
直流稳压电源电子技术实践基础
(3). 稳压管稳压电路的主要指标
•（a）输出电压 •（b）输出电流 •（c）稳压系数
UO＝UZ IZmax－ IZmin≤ IZM－ IZ
•（d）输出电阻
•(4). 特点:简单易行，稳压性能好。适用于输出电压固定、输出电
直流稳压电源电子技术实践基础
•1. 稳压电路的主要性能指标 •质量指标
•(1)稳压系数 S（越小越好）
• 稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影响。
定义为当负载固定时，输出电压的相对变化量与输入电 压的相对变化量之比。
•(2)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。
•设t1时刻 接通电源
•a •D
•u 4
2
•b •u
2
•t1
•D •D1
3
•uo
•充电结束
•S
•C
•uo
•D •RL
2
•时没的有•输t电出容 •uc 波形
•整流电路为 电容充电
•t
直流稳压电源电子技术实践基础
•u •u
1
1
•D
•u 4
•D
2
•D1
•C
•S •uo
3
•D •RL
•b
2
•u
•RL接入（且 RLC较大）时
• •0
•2•U•2•sin •td(•t )
=
•2•U•2
=•0••.45•U•2
•Uo= 0.45 U2 •Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
直流稳压电源电子技术实践基础
模拟电子及技术基础课件-09-直流稳压电源
效率优化问题
总结词
效率优化是直流稳压电源中需要关注的重要问题，它关系到 电源的能耗和散热性能。
详细描述
效率优化问题主要是由于电源内部元件的损耗和线路中的电 阻引起的。为了解决这个问题，可以采取减小元件损耗、优 化散热设计、选用低阻元件等措施，以提高电源的效率，降 低能耗和散热成本。
05 直流稳压电源的发展趋势 与展望
优化方法
采用更精确的取样电路和比较放大 器、选择合适的储能元件和变压器 参数、优化控制算法以提高动态响 应速度。
注意事项
注意安全，避免短路和过载，确保 散热良好，注意电磁干扰的影响。
04 直流稳压电源的常见问题 与解决方案
电压波动问题
总结词
电压波动是直流稳压电源中常见的问题，它会导致输出电压不稳定，影响设备 的正常工作。
通过调整管的工作点，使电源 在负载电流变化时保持输出电
压恒定。
线性稳压电源的组成
包括调整管、取样电路、比较 放大器和输入输出变压器等部 分。
线性稳压电源的特点
电路简单，可靠性高，噪声小 ，成本低。
线性稳压电源的应用
适用于对输出电压精度要求不 高，负载电流变化不大的场合
。
开关稳压电源的设计与实现
开关稳压电源的原理
高电源稳定性的重要途径。
03
高可靠性
随着电子设备在各个领域的广泛应用，对直流稳压电源的可靠性要求也
越来越高。通过采用冗余设计、热管理和故障诊断等技术，提高电源的
可靠性，确保设备的安全稳定运行。
小型化、集成化、智能化
小型化
随着便携式电子设备的普及，直流稳压电源的小型化需求日益迫切。通过优化电路设计、 采用新型材料和制造工艺，减小电源的体积和重量，满足设备对紧凑型电源的需求。
《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
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
(模拟电子技术基础教学课件)11.直流稳压电源
3
负载
连接到电源上，使用电源提供的稳定直流电压。
直流稳压电源的主要性能指标
1 输出电压稳定性
衡量输出电压的波动程度，稳定性越高，电源质量越好。
2 负载调整率
指输出电压对负载变化的响应速度，越快越好。
3 纹波电流和纹波电压
用来描述输出电压和电流的波动情况，越小越好。
直流稳压电源的应用领域
电子制造业
直流稳压电源
本课件将介绍直流稳压电源的定义、基本原理、分类、工作原理、主要性能 指标、应用领域，以及总结和展望。
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输出的电子设备，用于给其他电 子设备供电。
直流稳压电源的基本原理
直流稳压电源基于电子元件的控制电路，通过负反馈原理，使输出电压保持 恒定。
用于供电给各种电子设备，如电 脑、手机、电视等。
பைடு நூலகம்工业自动化
用于给各种自动化设备和机器供 电，提供稳定的电源。
科学研究
用于实验室中的科学研究设备， 如计算机、测试仪器等。
总结和展望
直流稳压电源在现代电子设备中起到了至关重要的作用，随着技术的发展， 电源的效率和稳定性将不断提高。
常见的直流稳压电源的分类
线性稳压电源
通过功率晶体调整电压，简单可靠，但效率较低。
开关稳压电源
采用开关电源技术，高效节能，但复杂度较高。
可调稳压电源
可以调整输出电压，适用范围广，但成本较高。
直流稳压电源的工作原理解析
1
输入电源
将交流电转换为直流电并滤波。
2
稳压电路
通过控制元件调整电压，使输出电压稳定在设定值。
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
实验十一、直流稳压电源 《电子技术基础实验(模拟、数字)》模电课件
四川大学电工电子实验中心
桥式整流电路的电流流向
U2为正半 周时的电
流通路
U2为负半 周时的电
流通路
四川大学电工电子实验中心
桥式整流输出波形及二极管电压波形
＋
变压器输出的交流电压 二极管上的电压波形
输出0.9u2的脉动电压
四川大学电工电子实验中心
• 滤波电路
交流电压经整流后输出电压虽然是脉动 电压，其中既有直流成分又含有交流成分。
滤波电路是利用储能元件电容两端的电 压不能突变的特性，将电容和负载电阻并联 起来，滤掉整流电路输出电压中的交流成分， 保留其直流成分。达到使输出电压波形平滑 的目的。
四川大学电工电子实验中心
U2>UC电容充电 U2<UC电容放电
放电时间常数为 RLC，远大于电容 的充电时间。滤波 效果取决放电常数。 RL、C越大，滤波 后输出电压越平滑， 且平均值越大 （0.9~1.4U2）。
四川大学电工电子实验中心
•稳压电源的种类
串联型电源
分立型电源 并联型电源
稳压电源 集成型电源
开关型电源 正压W78XX
三端固定式 负压W79XX
三端可调式 正压LM317 负压LM337
四川大学电工电子实验中心
•稳压电源的主要性能指标
1、电压调节范围
2、电压调整率Sv：是指负载不变，交流电网电 压变化±10%时，输出电压的变化程度，sv即 ：vv00 ?100％
四川大学电工电子实验中心
3)纹波系数r的测试
保持Uo=12V和IL=100mA不变，用数字万 用表交流电压挡测出输出电压Uo的交流分量， 计算出r后再填入下表中。
IL 100mA
Uo
•
U o
桥式整流电路的电流流向
U2为正半 周时的电
流通路
U2为负半 周时的电
流通路
四川大学电工电子实验中心
桥式整流输出波形及二极管电压波形
＋
变压器输出的交流电压 二极管上的电压波形
输出0.9u2的脉动电压
四川大学电工电子实验中心
• 滤波电路
交流电压经整流后输出电压虽然是脉动 电压，其中既有直流成分又含有交流成分。
滤波电路是利用储能元件电容两端的电 压不能突变的特性，将电容和负载电阻并联 起来，滤掉整流电路输出电压中的交流成分， 保留其直流成分。达到使输出电压波形平滑 的目的。
四川大学电工电子实验中心
U2>UC电容充电 U2<UC电容放电
放电时间常数为 RLC，远大于电容 的充电时间。滤波 效果取决放电常数。 RL、C越大，滤波 后输出电压越平滑， 且平均值越大 （0.9~1.4U2）。
四川大学电工电子实验中心
•稳压电源的种类
串联型电源
分立型电源 并联型电源
稳压电源 集成型电源
开关型电源 正压W78XX
三端固定式 负压W79XX
三端可调式 正压LM317 负压LM337
四川大学电工电子实验中心
•稳压电源的主要性能指标
1、电压调节范围
2、电压调整率Sv：是指负载不变，交流电网电 压变化±10%时，输出电压的变化程度，sv即 ：vv00 ?100％
四川大学电工电子实验中心
3)纹波系数r的测试
保持Uo=12V和IL=100mA不变，用数字万 用表交流电压挡测出输出电压Uo的交流分量， 计算出r后再填入下表中。
IL 100mA
Uo
•
U o
电子技术精品课程-模拟电路-第10章 直流稳压电源 57页
-
UO RL
-
UZ少量的增加会使IZ增加较大。
当RL不变时：
I
UI↑→U0↑→IZ↑→IR↑→IRR↑
U
U0↓ 当UI不变时：
RL↓→I0↑→IR↑→U0↓→IZ↓→IR↓→IRR↓
U0↑
2019年9月23日星期一
回首页
30
电路元件参数的选择
+
（1）选择稳压管：选稳压管
时，主要满足U0，I0max和rZ的 要求。通常按：UZ=UO，
D1 C2
－ +
RL U0
当负半周时：C2充电到 2 2U2
在实际电路中：RL较大，电流小，U0近似为 2 2U 2
二极管所承受的最高反向电压：URM= 2 2U 2
2019年9月23日星期一
回首页
23
2. 多倍压整流电路
+ + C－1
第10章 直流电源
D2
每个二极管所承受的最高 反向电压均为 2 2U 2
u1
u2
－
D1 C2
－ +
RL U0
5 2U 2
+－ +－ +－
u1
+－ +－
4 2U 2
2019年9月23日星期一
倍压(高压)
回首页
24
10.3.3 电感滤波 1. 滤波原理
u1
u2
第10章 直流电源
L
RL
u0
对对直谐流波分 分量量，( f=f0越)，高X,LX=L0越相大当,电于压短大路部,电分压降大在部X分L上降。在RL上。 当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为：
IZmax
(最新整理)模拟电子技术基础第12章直流稳压电源的课件资料
V2是副绕组的电压有效值，f是电源频率（50Hz），Von是二极管的导通电压。
在v2的正半周内(v2>0)，二极管D导通。有：
vD0
vOv2
2V2si nt
iDiOvO/RL
2nt(2n1)
在v2的负半周内(v2<0)，二极管D截止。有：
iOiD0 vO0
(2n1)t2(n1)
2021/7/26 vDv2
0 t T 2
电容器C周而复始地进行充放电，负载上输出一个近似锯齿波的电压 vO，负载电压脉动程度大为减小，实现了输出电压的平滑。
显然，
2021/7/26
负载电压的脉动程度与时间常数
RLC
有关。
26
12.3.1电容滤波电路
特点：
A. 二极管的导电角 < ，
流过二极管的瞬时电流 很大。
B. 负载直流平均电压 VL 升高
常见的几种整流电路
电路
Io
u2
uL
整流电 压波形
整流电压 平均值
uL
0
t
VL0.4V 52
二极管平 均电流
IL
二极管反向
峰值电压
2V2
u2 Io u2 uL
uL
0
t
VL 0.9V2
IL 2
2 2V2
Io
u2
uL
uL
0
t
VL 0.9V2
IL 2
2V2
2整021流/7/2类6 型
半波
全波
桥式 18
12.2.3倍压整流
19
12.3 电源滤波电路
滤波：滤去无用信息，留下有用信息的电路。 对整流电路的滤波，一方面要尽量降低输出电压中的脉 动成份，另一方面又要尽量保留其中的直流成分，使输出 电压接近于理想的直流电压。 滤波器的基本组成元件是电容或电感。
在v2的正半周内(v2>0)，二极管D导通。有：
vD0
vOv2
2V2si nt
iDiOvO/RL
2nt(2n1)
在v2的负半周内(v2<0)，二极管D截止。有：
iOiD0 vO0
(2n1)t2(n1)
2021/7/26 vDv2
0 t T 2
电容器C周而复始地进行充放电，负载上输出一个近似锯齿波的电压 vO，负载电压脉动程度大为减小，实现了输出电压的平滑。
显然，
2021/7/26
负载电压的脉动程度与时间常数
RLC
有关。
26
12.3.1电容滤波电路
特点：
A. 二极管的导电角 < ，
流过二极管的瞬时电流 很大。
B. 负载直流平均电压 VL 升高
常见的几种整流电路
电路
Io
u2
uL
整流电 压波形
整流电压 平均值
uL
0
t
VL0.4V 52
二极管平 均电流
IL
二极管反向
峰值电压
2V2
u2 Io u2 uL
uL
0
t
VL 0.9V2
IL 2
2 2V2
Io
u2
uL
uL
0
t
VL 0.9V2
IL 2
2V2
2整021流/7/2类6 型
半波
全波
桥式 18
12.2.3倍压整流
19
12.3 电源滤波电路
滤波：滤去无用信息，留下有用信息的电路。 对整流电路的滤波，一方面要尽量降低输出电压中的脉 动成份，另一方面又要尽量保留其中的直流成分，使输出 电压接近于理想的直流电压。 滤波器的基本组成元件是电容或电感。
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整 流 电 路
•电源变压器
电源变压器是将交流电网220V的电 压变为所需要的电压值。
u1 N1
u2
N2
u2
N2 N1
u1
•单相桥式整流电路图
整流电路的任务是将交流电变换成脉动直流 电。主要依靠二极管的单向导电作用，把四只二 极管接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。
桥式整流电路的电流流向
U2为正半 周时的电
《模拟电子技术实验》
直流稳压电源的安装及测量
•掌握直流稳压电源的组成原理。 •了解变压器参数的选择方法。 •熟悉桥式整流电路的原理。 •认识滤波器的作用。 •了解集成稳压块的性能及其测试方法。
•直流稳压电源的组成
直流稳压电源是电子设备中不可缺少的部分， 它是将电网的单相交流电压经过变压、整流、滤波、 稳压变换为幅值稳定、输出电流为几十毫安以下的 直流电源。
R0
U 0 IL
4、纹波系数r：是反映输出电压中所含交流分量
的程度。r用输出电压中交流分量的有效值与直流
分量值之比来表示，即：
r
•
U0
U0
•实验内容
1.整流电路的测试 按下图接线，用数字万用表交流电压挡测U2(14V)， 用数字万用表直流电压挡测量U0的交流分量，再用 数字万用表交流电压挡测量U0的直流分量。然后用 示波器分别观察U2和U0的波形（U2和U0无公共地点， 不能同时观察），并将测量结果填入表11-1中。
整流滤波电 路输出电压
3.集成稳压电源的测试
按下图连接。即组成整流、滤波及稳压电路， 再按下述要求分项测试。要注意，在测试稳压电 源参数时，应记录至少三位有效数字。
1)电压调节范围的测试
将RW反时针旋到底后，用数字万用表直 流电压挡测量最小输出电压Uomin，再将RW顺 时针旋转到底，测量最大输出电压Uomax，则 稳压电源的输出范围是Uomin~Uomax，记入下 表中。
3)纹波系数r的测试
保持Uo=12V和IL=100mA不变，用数字万 用表交流电压挡测出输出电压Uo的交流分量， 计算出r后再填入下表中。
IL
Uo
•
U o
r
100mA
12V
U2>UC电容充电 U2<UC电容放电
放电时间常数为 RLC，远大于电容 的充电时间。滤波 效果取决放电常数。 RL、C越大，滤波 后输出电压越平滑， 且平均值越大 （0.9~1.4U2）。
•稳压电源的种类
串联型电源
分立型电源 并联型电源
稳压电源 集成型电源
开关型电源 正压W78XX
三端固定式 负压W79XX
流通路
U2为负半 周时的电
流通路
桥式整流输出波形及二极管电压波形
＋
变压器输出的交流电压 二极管上的电压波形
输出0.9u2的脉动电压
• 滤波电路
交流电压经整流后输出电压虽然是脉动 电压，其中既有直流成分又含有交流成分。
滤波电路是利用储能元件电容两端的电 压不能突变的特性，将电容和负载电阻并联 起来，滤掉整流电路输出电压中的交流成分， 保留其直流成分。达到使输出电压波形平滑 的目的。
注意：通过频率的 变化画出U2(50Hz) 和U0(100Hz)的对
应波形
2.整流滤波电路的测试 按下图接线，照上述步骤进行测试，
并记入表11-1中。
注意：
整流波形必须断 开电容观察；
滤波波形必须接 上电容观察。
参数
整流电路输 出电压
输出电压 直流分量
输出电压 交流分量
输入电压Ｕ2和输出 电压波形对比
三端可调式 正压LM317 负压LM337
•稳压电源的主要性能指标
1、电压调节范围
2、电压调整率Sv：是指负载不变，交流电网电 压变化±10%时，输出电压的变化程度，sv即 ：vv00 ?100％
3、内阻Ro：是指输在入电压不变，负载变化时，
输出电压的变化程度，并用输出电压的变化量与
输出电流的变化量之比来表示，即：
UominULeabharlann maxUomax-Uomin
2)电源内阻Ro的测试
保持U2不变，在不接入负载（IL=0）时，调节 RW，使Uo=12V；然后再将负载接入，测出此时 的Uo及负载电流IL，计算Ro的值并填入下表中。
U2
调节
IL
Ｕ o
输出电压 波形
Ro
实
调节RW
0 12V
验
值 RW值不变、 RL=120Ω
•电源变压器
电源变压器是将交流电网220V的电 压变为所需要的电压值。
u1 N1
u2
N2
u2
N2 N1
u1
•单相桥式整流电路图
整流电路的任务是将交流电变换成脉动直流 电。主要依靠二极管的单向导电作用，把四只二 极管接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。
桥式整流电路的电流流向
U2为正半 周时的电
《模拟电子技术实验》
直流稳压电源的安装及测量
•掌握直流稳压电源的组成原理。 •了解变压器参数的选择方法。 •熟悉桥式整流电路的原理。 •认识滤波器的作用。 •了解集成稳压块的性能及其测试方法。
•直流稳压电源的组成
直流稳压电源是电子设备中不可缺少的部分， 它是将电网的单相交流电压经过变压、整流、滤波、 稳压变换为幅值稳定、输出电流为几十毫安以下的 直流电源。
R0
U 0 IL
4、纹波系数r：是反映输出电压中所含交流分量
的程度。r用输出电压中交流分量的有效值与直流
分量值之比来表示，即：
r
•
U0
U0
•实验内容
1.整流电路的测试 按下图接线，用数字万用表交流电压挡测U2(14V)， 用数字万用表直流电压挡测量U0的交流分量，再用 数字万用表交流电压挡测量U0的直流分量。然后用 示波器分别观察U2和U0的波形（U2和U0无公共地点， 不能同时观察），并将测量结果填入表11-1中。
整流滤波电 路输出电压
3.集成稳压电源的测试
按下图连接。即组成整流、滤波及稳压电路， 再按下述要求分项测试。要注意，在测试稳压电 源参数时，应记录至少三位有效数字。
1)电压调节范围的测试
将RW反时针旋到底后，用数字万用表直 流电压挡测量最小输出电压Uomin，再将RW顺 时针旋转到底，测量最大输出电压Uomax，则 稳压电源的输出范围是Uomin~Uomax，记入下 表中。
3)纹波系数r的测试
保持Uo=12V和IL=100mA不变，用数字万 用表交流电压挡测出输出电压Uo的交流分量， 计算出r后再填入下表中。
IL
Uo
•
U o
r
100mA
12V
U2>UC电容充电 U2<UC电容放电
放电时间常数为 RLC，远大于电容 的充电时间。滤波 效果取决放电常数。 RL、C越大，滤波 后输出电压越平滑， 且平均值越大 （0.9~1.4U2）。
•稳压电源的种类
串联型电源
分立型电源 并联型电源
稳压电源 集成型电源
开关型电源 正压W78XX
三端固定式 负压W79XX
流通路
U2为负半 周时的电
流通路
桥式整流输出波形及二极管电压波形
＋
变压器输出的交流电压 二极管上的电压波形
输出0.9u2的脉动电压
• 滤波电路
交流电压经整流后输出电压虽然是脉动 电压，其中既有直流成分又含有交流成分。
滤波电路是利用储能元件电容两端的电 压不能突变的特性，将电容和负载电阻并联 起来，滤掉整流电路输出电压中的交流成分， 保留其直流成分。达到使输出电压波形平滑 的目的。
注意：通过频率的 变化画出U2(50Hz) 和U0(100Hz)的对
应波形
2.整流滤波电路的测试 按下图接线，照上述步骤进行测试，
并记入表11-1中。
注意：
整流波形必须断 开电容观察；
滤波波形必须接 上电容观察。
参数
整流电路输 出电压
输出电压 直流分量
输出电压 交流分量
输入电压Ｕ2和输出 电压波形对比
三端可调式 正压LM317 负压LM337
•稳压电源的主要性能指标
1、电压调节范围
2、电压调整率Sv：是指负载不变，交流电网电 压变化±10%时，输出电压的变化程度，sv即 ：vv00 ?100％
3、内阻Ro：是指输在入电压不变，负载变化时，
输出电压的变化程度，并用输出电压的变化量与
输出电流的变化量之比来表示，即：
UominULeabharlann maxUomax-Uomin
2)电源内阻Ro的测试
保持U2不变，在不接入负载（IL=0）时，调节 RW，使Uo=12V；然后再将负载接入，测出此时 的Uo及负载电流IL，计算Ro的值并填入下表中。
U2
调节
IL
Ｕ o
输出电压 波形
Ro
实
调节RW
0 12V
验
值 RW值不变、 RL=120Ω