第十章 直流稳压电源资料
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《直流稳压电源概述》课件
电压调整率
电压调整率
指在一定的输入电压范围内，输出电压的变化量与输入电压 变化量的比值。它是衡量电源对输入电压变化的适应能力的 重要指标。
性能要求
理想的电压调整率应为零，即输入电压变化时输出电压应保 持不变。但在实际应用中，由于各种因素的影响，电压调整 率不可能为零。因此，需要选择具有较小电压调整率的电源 ，以保证电子设备的性能稳定。
分类与用途
分类
根据不同的分类标准，直流稳压电源可分为线性稳压电源、开关稳压电源等类型 。
用途
直流稳压电源广泛应用于电子设备、仪器仪表、通信设备、工业自动化等领域， 为各种电子元器件和设备提供稳定的直流电源，保证其正常工作和性能。
02
直流稳压电源的组成
电源变压器
01
02
03
作用
将电网中的交流电压转换 成较低的交流电压，为整 流电路提供合适的输入电 压。
纹波电压
纹波电压
指直流稳压电源输出电压中的交流成 分，表现为一定频率的波纹状波动。 它是衡量电源性能的重要指标之一， 对电子设备的正常工作具有重要影响 。
抑制能力
纹波电压的抑制能力是指电源输出电 压中纹波电压的幅度与主输出电压的 比值。抑制能力越高，纹波电压越小 ，电源的性能越好。
04
直流稳压电源的应用
直流稳压电源能够为这些设备提供稳定的直流电，确保电力 系统的安全和稳定运行。
05
直流稳压电源的发展趋势与展望
高效率、高稳定性
总结词
随着能源问题的日益突出，直流稳压电 源的高效率和稳定性成为了研究的重要 方向。
VS
详细描述
为了提高能源利用效率和系统稳定性，研 究者们不断探索新型的转换拓扑结构和控 制方法，如采用软开关技术、多模式控制 策略等，以实现高效稳定的直流稳压电源 。
第10章 直流稳压电源 59页
(2) 负载上的直流电压和直流电流
输出电压是单相脉动电压。通 常用它的平均值与直流电压等效 。 输出平均电压为
VLπ 1π 0 2V2sintdt2π2V20.9V2
流过负载的平均电流为
IL2πR2VL2
0.9V2 RL
VL RL
流过二极管的平均电流为
二20极20/3管/27 所承受的最大反向电压
此可计算出稳压电阻的最小值。即
Rmin=IV Zm Imaa xx IV LZ min
2020/3/27
Rmin<RRmax
串联反馈式稳压电源
稳压二极管的缺点是工作电流较小，稳定电压值不能连续 调节。线性串联型稳压电源的工作电流较大，输出电压一般可 连续调节，稳压性能优越。目前这种稳压电源已经制成单片集 成电路，广泛应用在各种电子仪器和电子电路之中。
2020/3/27
三端可调式集成稳压器
Iabj I1
V0
VREF(1
R2 R1
)
V0VRE F(VR R1EF Iab)jR2 VREF (1R R12)IabRj 2 2020/3/27
三端集成稳压器的分类
1.三端固定正输出集成稳压器 国标型号:CW78--/CW78M--/CW78L--
2.三端固定负输出集成稳压器 国标型号:CW79--/CW79M--/CW79L--
10% 0
IO=0
(3)输出电阻Ro
Ro
= VO IO
VI=0
当输出电流从零变化到最大额定值时， 输出电压的相对变化值。
（4）电流调整率SI
2020/3/27
SI
=VO VO
10% 0
VI=0
输入电压交流纹波峰峰值与输出电压 交流纹波峰峰值之比的分贝数。
直流稳压电源21740资料
+
+
4
+ D4
D1
+
220V u1
+
u2 3
– D3
1
RL u L
D2
2
-
+
（2）工作原理：
u2正半周时:
u2
D1 、D3导通， D2、D4截止uL
t t
u2负半周时： D2、D4 导通， D1 、D3截止
+
220V u1
+
D4
u2 3
+ D3
2
4
D1
1
D2
+
+
RL u L
-
+
u2
t
uL
t
u2
IL +
t
RL
u L
0
2
+
+
URM
（4）二极管承受的最高反向电压： URM= 2u 2
2.全波整流电路
D1
1
2
·+
+ – + –
· u2–
220 V
·+
u–2
1
2
+ RL uL
－
原理：
变压器副边中 心抽头，感应 出两个相等的 电压u2
D2
当u2正半周时， D1导通，D2截止。
当u2负半周时， D2导通，D1截止。
U LAC1 UL
基波峰值 输出电压平均值
用傅氏级数对桥式整流的输出 uL 分解后可得:
uL
2
2u2 (
4
3
cos2
t
《电工电子技术》课件——直流稳压电源
直流稳压电源
稳压电路的作用：当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直
流电压稳定。
直流稳压电源的整流电路
主要
内容
滤波电路
稳压电路
单相整流电路工作原理
整流电路
整流电路是指交流电变换成直流电。完成这一任务主要靠二极管的单
向导电特性。因此，二极管是构成整流电路的关键元件。
单相整流电路
半波整流
单相整流电路
电阻 R 上的压降增加，以抵偿 U1 的增加，从而使负载
电压 UO 保持近似不变。
滤波电路
如果交流电源电压降低而使 U1 降低时，负载电压 UO 也要降低，因而
稳压管的电流 IZ 就显著减小，电阻 R 上的压降也减小，仍然保持负载电压 UO
保持近似不变。同理，如果当电源电压保持不变而是负载电流变化引起负载电
负载平均电流为 IO = 0.45 U2 / RL
单相半波整流电路中二极管的平均电流就是整流
输出的电流，即 ID = IO 。
图2 单相半波整流电路
单相整流电路
二极管截止时承受的最大反向电压：
在 u2 负半周时，二极管 VD 所承受到的最大反向电压
为 u2 的最大值，即 UDRM = 2 U2 。
图5 半波整流电容滤波电路及其波形
滤波电路
（1）电容滤波电路
电源在向 RL 供电的同时，又向 C 充电储能，由于充电时间常数很小，充电很
快，输出电压 u0 随 u2 迅速上升，当 uc=√2 U2 后， u2 开始下降，u2 < uc ， VD 反偏
截止，由电容 C 向 RL 放电，放电时间常数由电容 C 和负载电阻 RL 决定，电容较大，
在 u2 正半周时，VD1、VD3 导通，VD2、VD4 截止。此时， VD2、
《直流稳压电源》PPT课件
IO IOXX I C 1
带过流保护的扩流电路：P460。
5. 组成稳流源
+
1
C1
W7805
3
2
0.33 μF
↓ Iw
C2 1μ F
Ui
+ 5V Ro - ↓ Io
RL 5 I O IW R
HW:(P474) 10.2.3, 10.2.6
↓ Io
3
+
-
W79XX
1
2
-
公共端
1. 输出固定电压
公共端
+ Ui -
XX 1 W7800 2
3
C1 0.3 μF
C2 1 μF
一般还需要在1、2 + 间跨接一保护二极管 以防止输出短路时烧 R L Uo 坏集成块。
-
2. 输出正负电压 XX
3
1
2
注意79系列三端的定义及电容的极性
3. 扩大输出电压
XX
第十章 直流稳压电源
220V 50Hz
变压器
整流
滤波
稳压
§10.1 整流滤波电路 • 10.1.1 单相桥式整流电路
1、工作原理
v1
v2
vO
2、 参数计算
(1) 负载上的直流电压VL 和直流电流IL
1 VL 2
2
0
vo d (t )
1
0
2V2 sin( t )d (t )
（2）带电阻负载时的情况
v2 vo 时: 电容充电 v2 vo 时: 电容放电
v1
v2
vo
d RLC 越大, 输出曲线越平滑.
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
《直流稳压电源》课件
《直流稳压电源》PPT课 件
本课件内容旨在介绍直流稳压电源的定义、工作原理、特点与应用，讲解其 分类、选型与设计注意事项，探讨直流稳压电源在市场上的发展趋势。
直流稳压电源：定义与工作原理
定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的 装置，常用于电子设备和实验室应用。
工作原理
通过输入电源变换和控制电路，将电流和电压调整 到稳定的数值，确保输出电压不受外界因素影响。
开关稳压电源
利用开关元件将输入电源高频开关，经过变压和整 流等过程得到稳定输出。
直流稳压电源：选型与设计注意事项
负载需求
根据负载电流和电压要求选择合适的电源型号 和输出功率。
安全保护
电流过载、短路保护等安全功能，提供设备和 操作者安全保障。
效率与功率因数
考虑电源的效率和功率因数，确保能够满足设 备的能量消耗和电压稳定性。
散热与噪音
合理散热设计，减少电源产生的噪音对设备的 干扰。
直流稳压电源：市场发展趋势
1
小型化与集成化
电源体积越来越小，功能集成度高，满
高效节能
2
足紧凑设备的需求。
采用高效率和节能技术，提高电源转换
效率，减少能源消耗。
3
可靠性与稳定性
提升产品质量，降低故障率，确保长期 稳定运行。
直流稳压电源：特点与应用
1 高稳定性
具备稳定的输出电压和电 流，适用于对电源精度要 求较高的应用场景。
2 可调性强
具备调整输出电压和电流 的能力，适应不同设备和 实验验、电子设 备、无线通信、工业自动 化等领域。
直流稳压电源：分类
线性稳压电源
采用电压调节器和电流放大器，通过线性元件调节 电源输出电压。
本课件内容旨在介绍直流稳压电源的定义、工作原理、特点与应用，讲解其 分类、选型与设计注意事项，探讨直流稳压电源在市场上的发展趋势。
直流稳压电源：定义与工作原理
定义
直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压输出的 装置，常用于电子设备和实验室应用。
工作原理
通过输入电源变换和控制电路，将电流和电压调整 到稳定的数值，确保输出电压不受外界因素影响。
开关稳压电源
利用开关元件将输入电源高频开关，经过变压和整 流等过程得到稳定输出。
直流稳压电源：选型与设计注意事项
负载需求
根据负载电流和电压要求选择合适的电源型号 和输出功率。
安全保护
电流过载、短路保护等安全功能，提供设备和 操作者安全保障。
效率与功率因数
考虑电源的效率和功率因数，确保能够满足设 备的能量消耗和电压稳定性。
散热与噪音
合理散热设计，减少电源产生的噪音对设备的 干扰。
直流稳压电源：市场发展趋势
1
小型化与集成化
电源体积越来越小，功能集成度高，满
高效节能
2
足紧凑设备的需求。
采用高效率和节能技术，提高电源转换
效率，减少能源消耗。
3
可靠性与稳定性
提升产品质量，降低故障率，确保长期 稳定运行。
直流稳压电源：特点与应用
1 高稳定性
具备稳定的输出电压和电 流，适用于对电源精度要 求较高的应用场景。
2 可调性强
具备调整输出电压和电流 的能力，适应不同设备和 实验验、电子设 备、无线通信、工业自动 化等领域。
直流稳压电源：分类
线性稳压电源
采用电压调节器和电流放大器，通过线性元件调节 电源输出电压。
《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
直流稳压电源教学课件
主要功能包括提供稳定的直流电压输出， 保护电子器件，满足特定的电路工作需 求。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
通过线性电路稳压的方式产生稳定输出电压，效率较低但稳定性好。
开关稳压电源
通过开关电路进行高效稳压，效率高但需要滤波电路来减小纹波。
双线性稳压电源
结合了线性稳压电源和开关稳压电源的优点，具有较高的效率和稳定性。
电的基本知识
1 电源的概念
电源是提供电流和电
2 常用电源的分类
3 直流电源和交流
常见的电源包括电池、
电源的区别
压的装置，用于供给
直流电源、交流电源
直流电源的电流和电
电子设备所需的电能。
等。
压方向恒定，交流电
源的电流和电压周期
性变化。
直流稳压电源的工作原理
1
整流电路
将交流电转换为直流电，通过二极
滤波电路
实验结果数据的分析
通过对实验结果数据的分析，总结出实验的结 论。
结语
直流稳压电源的应用领域广泛，未来的发展趋势和展望，推荐补充阅读材料。
直流稳压电源的测量方法
1 电压、电流的测量方法
使用电压表和电流表等测试仪器进行测量。
2 稳压精度的测量方法
测试稳压电源输出电压与设定值。
直流稳压电源的设计
1
稳压器的选择
2
根据需求选择适合的线性稳压器或
开关稳压器。
3
电源电路设计要点
选择合适的稳压模式、滤波电路和 稳压元件，布局合理。
过流保护电路设计
设计电流保护电路，防止过大电流 对电源和电路的损坏。
相关知识点讲解
二极管的基本知识
介绍二极管的构造、正向特性和反向特性。
电子技术课件-直流稳压电源
电子技术课件-直流稳压 电源
直流稳压电源是电子元器件中常见的电源，通过对电路进行整流、滤波和稳 压，能够将输入的交流电转化为稳定的直流电，广泛应用于各种电子设备中。
直流稳压电源的定义
1 定义
直流稳压电源是将交流电转化为稳定的直流电的设备。
2 分类
根据不同的稳压方式，直流稳压电源可以分为线性稳压和开关稳压两大类。
3 应用
直流稳压电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通讯设备、医疗设备、工业自动 化等。
直流稳压电源的基本原理
结构
直流稳压电源的基本结构包括变压器、整流电路、 滤波电路和稳压电路。
工作原理
直流稳压电源通过整流电路对交流电进行整流，再 经过滤波电路去掉波动，最后通过稳压电路实现输 出电压的精确控制。
直流稳压电源的发展与趋势
1 发展历程
直流稳压电源的发展历程 可以追溯到20世纪初期， 经历了线性稳压、开关稳 压等多个发展阶段。
2 主要趋势
直流稳压电源的主要趋势 是小型化、高效率、高精 度、高可靠性和数字化控 制等。
3 前景展望
随着电子技术的快速发展， 直流稳压电源也将得到进 一步的应用和推广。
效率
直流稳压电源的转换效率高，能够将输入电能转化为更方法
直流稳压电源的设计需要遵循一定的设计流程与方法，如确定需求、选取元器件、设计电路、 布板焊接等。
2
实现步骤与技巧
在实现直流稳压电源的过程中，需要注意一些步骤与技巧，如测试电路、调整参数、进行负 载测试等。
3
实验操作
实验操作可以帮助学生更好地掌握直流稳压电源的设计与实现，如实验电路的组装、测试与 调试等。
直流稳压电源的维护与保养
维护要点
直流稳压电源的维护要点包括定 期检查清洁内部、检查元器件缺 陷等。
直流稳压电源是电子元器件中常见的电源，通过对电路进行整流、滤波和稳 压，能够将输入的交流电转化为稳定的直流电，广泛应用于各种电子设备中。
直流稳压电源的定义
1 定义
直流稳压电源是将交流电转化为稳定的直流电的设备。
2 分类
根据不同的稳压方式，直流稳压电源可以分为线性稳压和开关稳压两大类。
3 应用
直流稳压电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通讯设备、医疗设备、工业自动 化等。
直流稳压电源的基本原理
结构
直流稳压电源的基本结构包括变压器、整流电路、 滤波电路和稳压电路。
工作原理
直流稳压电源通过整流电路对交流电进行整流，再 经过滤波电路去掉波动，最后通过稳压电路实现输 出电压的精确控制。
直流稳压电源的发展与趋势
1 发展历程
直流稳压电源的发展历程 可以追溯到20世纪初期， 经历了线性稳压、开关稳 压等多个发展阶段。
2 主要趋势
直流稳压电源的主要趋势 是小型化、高效率、高精 度、高可靠性和数字化控 制等。
3 前景展望
随着电子技术的快速发展， 直流稳压电源也将得到进 一步的应用和推广。
效率
直流稳压电源的转换效率高，能够将输入电能转化为更方法
直流稳压电源的设计需要遵循一定的设计流程与方法，如确定需求、选取元器件、设计电路、 布板焊接等。
2
实现步骤与技巧
在实现直流稳压电源的过程中，需要注意一些步骤与技巧，如测试电路、调整参数、进行负 载测试等。
3
实验操作
实验操作可以帮助学生更好地掌握直流稳压电源的设计与实现，如实验电路的组装、测试与 调试等。
直流稳压电源的维护与保养
维护要点
直流稳压电源的维护要点包括定 期检查清洁内部、检查元器件缺 陷等。
直流稳压电源 知识点
- 整流电路。
- 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。
- 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 》课件
包括过载保护、短路保护和过温保护等。
直流稳压电源的工作指标
输出电压范围 输出电流范围 纹波电压 调整率 负载调整能力
5V - 24V 0.5A - 10A 小于1 0 mV 小于1% 小于0.0 1 %
电源的输出特性及其测试方法
电源的输出特性包括电压稳定性、负载调整能力和纹波电压等。测试方法包括示波器和多用途电表等。
直流稳压电源的主要作用是为电子设备提供稳定的直流电压，用于驱动各种电子元件和电路。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
基于线性调节元件的直流稳 压电源，具有简单可靠的特 点。
开关稳压电源
利用开关电路进行调节的直 流稳压电源，具有高效率和 小体积的特点。
其他分类
根据不同的设计和应用要求， 还有其他特殊分类的直流稳 压电源。
2 选择合适的整流电路
根据功率和效率等要求选择合适的整流电路。
滤波电路的设计与选择
1 滤波电路的作用
去除直流电中的纹波，使电压更为平稳。
2 选择合适的滤波电路
根据输出电压的要求选择合适的滤波电路。
保护电路的源和电子设备免受过电流、过电压等 故障的损害。
2 常见的保护电路
直流稳压电源
本PPT课件介绍了直流稳压电源的基本原理、构成要素以及其在电子电路中的 作用与应用。通过本课件，你将了解到直流稳压电源的工作流程和不同种类， 以及未来的发展趋势。
什么是直流稳压电源
直流稳压电源是一种用于提供稳定的直流电压输出的电子设备，用于保障电 子电路的正常工作。
直流稳压电源的作用和用途
线性稳压电源和开关稳压电源的区别
1 工作原理
线性稳压电源以调节电阻来控制输出电压，而开关稳压电源以开关元件的开关频率来控 制输出电压。
直流稳压电源的工作指标
输出电压范围 输出电流范围 纹波电压 调整率 负载调整能力
5V - 24V 0.5A - 10A 小于1 0 mV 小于1% 小于0.0 1 %
电源的输出特性及其测试方法
电源的输出特性包括电压稳定性、负载调整能力和纹波电压等。测试方法包括示波器和多用途电表等。
直流稳压电源的主要作用是为电子设备提供稳定的直流电压，用于驱动各种电子元件和电路。
直流稳压电源的分类
线性稳压电源
基于线性调节元件的直流稳 压电源，具有简单可靠的特 点。
开关稳压电源
利用开关电路进行调节的直 流稳压电源，具有高效率和 小体积的特点。
其他分类
根据不同的设计和应用要求， 还有其他特殊分类的直流稳 压电源。
2 选择合适的整流电路
根据功率和效率等要求选择合适的整流电路。
滤波电路的设计与选择
1 滤波电路的作用
去除直流电中的纹波，使电压更为平稳。
2 选择合适的滤波电路
根据输出电压的要求选择合适的滤波电路。
保护电路的源和电子设备免受过电流、过电压等 故障的损害。
2 常见的保护电路
直流稳压电源
本PPT课件介绍了直流稳压电源的基本原理、构成要素以及其在电子电路中的 作用与应用。通过本课件，你将了解到直流稳压电源的工作流程和不同种类， 以及未来的发展趋势。
什么是直流稳压电源
直流稳压电源是一种用于提供稳定的直流电压输出的电子设备，用于保障电 子电路的正常工作。
直流稳压电源的作用和用途
线性稳压电源和开关稳压电源的区别
1 工作原理
线性稳压电源以调节电阻来控制输出电压，而开关稳压电源以开关元件的开关频率来控 制输出电压。
直流稳压电源 ppt课件
7
主要参数：
T
a
u2
uD D io uo
t 0 2
u1
RL
uo
b 输出电压平均值（Uo(AV)）,输出电流平均值（Io(AV) )：
U O ( AV ) 1 2
2
0
2 1 u0 d ( t ) [ u0 d ( t ) u0 d ( t )] 2 0
实际uo的波动没有近似波形误差大，故实际S比 计算值要小。
ppt课件
34
(a) 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 T 一般取 RLC ( 3 ~ 5 ) ( 1.5 ~ 2.5 )T 2 近似估算: Uo(AV)≈1.2U2 (b) 流过二极管瞬时电流很大
1．电容滤波原理
以单向 桥式整流电 u1 容滤波为例 进行分析， 其电路如图 所示。 u1
a
u2
D4 D3
D1 C D2
S
uo
RL
b
桥式整流电容滤波电路 ppt课件
26
a
u1
u1
u2
D4
D3 b
D1
S C uo RL
D2
当RL未接入时(电容初始电压为0)： u2 uo =uc= 2 U2
设t1时刻接 通电源 整流电路为 电容充电
ppt课件
U 2 0.9U 2 0.9U 2 RL
20
(2). 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
10 直流稳压电源
输出电压 Uo=U××+UZ
能同时输出正、负电压的电路
1 + 24V 220V 24V 1000 μ F + 1000 μ F 3 W 7815 0.33 μ F 3 0.33 μ F 1 2 1μ F 1μ F 2 + 15V
W 7915 － 15V
二极管导通期间，v2向C充电，vC≈v2，充 电时间常数很小 |v2|＜vC时，四只二极管均截止，C通过RL放电， vC(vL)按指数规律下降。通常放电时间常数远大 于充电时间常数， 这使得vC(vL) 的脉动减小， 直流分量也有提高。
结论
输出电压的平均值大
VL由放电时间常数决定 τ =RLC
∵
VC
第十章 直流稳压电源
• 10.1 整流电路 • 10.2 滤波电路 • 10.3 直流稳压电路
直流稳压电源的作用
直流电源通常是利用半导体二极管的单向导电 作用，将市电220伏50赫兹的交流电变为单方向流动 的脉动电压，经过电源滤波器滤掉其中的脉动成分， 使之成为较为平滑的直流电压，再经稳压电路稳压 （或稳流电路稳流）输出较为稳定的直流电压（或 直流电流）。 对直流电源的主要要求：当电网电压或负载电 流波动时，能保持输出电压幅值的稳定，输出电压 平滑且脉动成分较小，高效率地将交流电转换为直 流电。
滤波电路 整流电路可以将交流电转换为直流电，但 脉动较大，在某些应用中如电镀、蓄电池 充电等可直接使用脉动直流电源。但许多 电子设备需要平稳的直流电源。这种电源 中的整流电路后面还需加滤波电路将交流 成分滤除，以得到比较平滑的输出电压。 滤波通常是利用电容或电感的能量存储功 能来实现的。
电容滤波电路
简化电路
Байду номын сангаас 信号正半周时二极管D1、D3导通， 在负载上得到正弦波的正半周。
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0.9V2 RL
流过二极管的平均电流为：ID
1 2
IL
2 2V2 2πRL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压 VRmax 2 2V2
是桥式整流 的两倍
单相全波整流电路的脉动系数S与单相桥式
整流电路相同。
S
4
2V2 3π
2
相全波整流电路
在工业生产和日常生活中，许多电气设备和 家用电器中，通常需要电压电流稳定的直流电源 供电，而电网提供的通常为单相220伏或三相 380伏的交流电源；
将交流电源通过变压、整流、滤波、稳压后 变为幅值稳定、电流稳定的直流电的设备称为直 流稳压电源。
输入电压为单相220V，输出电流在10A以下， 调整管工作在线性工作区的稳压电源称为小功率 线性直流稳压电源。
单相整流电路
整流电路的任务： 把交流电压转变为直流脉动的电压。
整流电路分类：
单相
半波 桥式
二极管
三相
全波 倍压整流 可控硅
本课主要介绍：
单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流
为分析方便，假设所用元件为理想元件。
引
言
直流稳压电源的作用
将交流电网电压转换为直流电压，为电子设备、仪器等电子电路提供直流 工作电源。
uo
b
Ta
D
u1
iL=0
u2
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,输出电 流为0。
uo=0
单相半波整流电路
电路 iD iL
工作过程
V2正半周，D导通，电流流过二极管 和负载; V2负半周，D截止，电流为0， 二极管承受反向电压，波形如图
思考
如欲得到负的输出电压， 二极管
应如何连接？ 二极管反接
根据图可知，输出电压在一个工频周
期内，只是正半周导电，在负载上得到的 是半个正弦波。负载上输出平均电压为：
VO
VL
1 2π
π
0
2V2 sin td(t)
2 π V2 0.45V2
流过负载和二极管的平均电流为
ID
IL
2V2 π RL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压
VRM 2V2
单相全波整流电路
(a)电路图 单相全波整流电路
(b)波形图
根据图（b）可知，全波整流电路的输出， 与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为：
VO
VL
1 π
π
0
2V2 sin
流过负载的平均电流为：
td(
Io
t)
IL
22 π V2
2 π
2V2 RL
0.9V2
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分 的脉动直流电。
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减 少交流成分，增加直流成分。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术 进一步稳定直流电压。
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路 * 单相半波整流电路 * 单相全波整流电路
10.1.2 滤波电路
（+） 简化画法
工作过程与波形
V2正半周，D1、D3导通，D2、D4截止 V2负半周，D2、D4导通，D1、D3截止
整流原理 ——二极管的单向导电性 任务—— 将交流电变换成直流电
思考：如果有一只二极管接反，将会有什么后果？
10.1.1 单相桥式整流电路
2. 有关参数的计算
负载上的直流电压（电压的平均值）
脉动系数Ｓ
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉 动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最 低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。
S定义：整流输出电压的最低次谐波的幅值与平均值之比。
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
vO
2 2V2 (π
4 3π
cos2
t
4 15π
cos4
t
)
S
4
2V2 3π
2
2V2 π
2 3
0.67
单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指 输出电压与负载电流之间的关系曲线
VO f (IO )
曲线的斜率代表了 整流电路的内阻。
图 单相桥式整流电路 的负载特性曲线
单相半波整流电路
Ta
D
u1
u2
iL RL
流式谐之压中电波上中负154恒流 分 ， 相载π定量 常 对上co分（ 用 纹的s量纹 纹 波4直即波波电tI为）系压L 1负叠数的54载V加来大RπLL电于表小co压直示s 6v0流直L.R的9分 流tVL.平量 电.2.)均值。四个二桥高的变供v滤L二极式，最压给中除极管存纹的流整纹大器负V管的LI在过波二余两流波反在载D最每一电1极两~量电电向正，大个4定压V管在L。二的路压电、电反2的2半的12极向1个纹的 较压负源利平IV.管LL1电周2波4均有小较半变用I的期压D，0整平点，低周压。，.内4需流均5轮是管，内器1V要VR电电.流1V2LR输子同都得滤流VM流22导波R出所时有到通VM电L，2电承电电充2路所压受源流分V来以2
小功率稳压电 压组成
各部分功能
变压器 ——电压变换（多为降压） 整流 ——交流变脉动直流(含有较大纹波)
滤 波 ——滤除纹波
稳压——进一步消除纹波，提高电压的稳定性（电 网电压波动、负载和温度变化）
电子电路工作时都需要直流电源提供能量， 电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的 仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直 流稳压电源，一般直流电源由如下部分组成：
单相小功率整流电路
整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的 电压。
常见的小功率整流电路（1kW以下）：有单相半波、 全波、桥式和倍压整流等。
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。
10.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理
电路组成 （-） +
VL
1 π
π 0
2 V2 sin t d( t)
22
V2
0.9V2
纹波系数
也V可L 用傅2立V2叶( π2级数3对4π波co形s 2进行t分解求得实:流其际和中V选最LKγ为用高r 谐的反V波V二向LL电γ 压极电 总管压V的2的留V2有L效最有VL值大大2 ，整于表0.示流1408为3电%
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 *10.3 串联开关式稳压电路
基本要求
• 1．掌握单相桥式全波整流电路和电容滤波电路的组成， 工作原理及波形分析，会估算输出平均电压；
• 2．掌握串联稳压电路的组成，稳压原理及输出平均电压 的计算。
直流电源的组成及各部分的作用
流过二极管的平均电流为：ID
1 2
IL
2 2V2 2πRL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压 VRmax 2 2V2
是桥式整流 的两倍
单相全波整流电路的脉动系数S与单相桥式
整流电路相同。
S
4
2V2 3π
2
相全波整流电路
在工业生产和日常生活中，许多电气设备和 家用电器中，通常需要电压电流稳定的直流电源 供电，而电网提供的通常为单相220伏或三相 380伏的交流电源；
将交流电源通过变压、整流、滤波、稳压后 变为幅值稳定、电流稳定的直流电的设备称为直 流稳压电源。
输入电压为单相220V，输出电流在10A以下， 调整管工作在线性工作区的稳压电源称为小功率 线性直流稳压电源。
单相整流电路
整流电路的任务： 把交流电压转变为直流脉动的电压。
整流电路分类：
单相
半波 桥式
二极管
三相
全波 倍压整流 可控硅
本课主要介绍：
单相半波整流，单相全波整流，单相桥式整流
为分析方便，假设所用元件为理想元件。
引
言
直流稳压电源的作用
将交流电网电压转换为直流电压，为电子设备、仪器等电子电路提供直流 工作电源。
uo
b
Ta
D
u1
iL=0
u2
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,输出电 流为0。
uo=0
单相半波整流电路
电路 iD iL
工作过程
V2正半周，D导通，电流流过二极管 和负载; V2负半周，D截止，电流为0， 二极管承受反向电压，波形如图
思考
如欲得到负的输出电压， 二极管
应如何连接？ 二极管反接
根据图可知，输出电压在一个工频周
期内，只是正半周导电，在负载上得到的 是半个正弦波。负载上输出平均电压为：
VO
VL
1 2π
π
0
2V2 sin td(t)
2 π V2 0.45V2
流过负载和二极管的平均电流为
ID
IL
2V2 π RL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压
VRM 2V2
单相全波整流电路
(a)电路图 单相全波整流电路
(b)波形图
根据图（b）可知，全波整流电路的输出， 与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为：
VO
VL
1 π
π
0
2V2 sin
流过负载的平均电流为：
td(
Io
t)
IL
22 π V2
2 π
2V2 RL
0.9V2
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分 的脉动直流电。
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减 少交流成分，增加直流成分。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术 进一步稳定直流电压。
10.1 小功率整流滤波电路
10.1.1 单相桥式整流电路 * 单相半波整流电路 * 单相全波整流电路
10.1.2 滤波电路
（+） 简化画法
工作过程与波形
V2正半周，D1、D3导通，D2、D4截止 V2负半周，D2、D4导通，D1、D3截止
整流原理 ——二极管的单向导电性 任务—— 将交流电变换成直流电
思考：如果有一只二极管接反，将会有什么后果？
10.1.1 单相桥式整流电路
2. 有关参数的计算
负载上的直流电压（电压的平均值）
脉动系数Ｓ
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉 动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最 低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。
S定义：整流输出电压的最低次谐波的幅值与平均值之比。
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
vO
2 2V2 (π
4 3π
cos2
t
4 15π
cos4
t
)
S
4
2V2 3π
2
2V2 π
2 3
0.67
单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指 输出电压与负载电流之间的关系曲线
VO f (IO )
曲线的斜率代表了 整流电路的内阻。
图 单相桥式整流电路 的负载特性曲线
单相半波整流电路
Ta
D
u1
u2
iL RL
流式谐之压中电波上中负154恒流 分 ， 相载π定量 常 对上co分（ 用 纹的s量纹 纹 波4直即波波电tI为）系压L 1负叠数的54载V加来大RπLL电于表小co压直示s 6v0流直L.R的9分 流tVL.平量 电.2.)均值。四个二桥高的变供v滤L二极式，最压给中除极管存纹的流整纹大器负V管的LI在过波二余两流波反在载D最每一电1极两~量电电向正，大个4定压V管在L。二的路压电、电反2的2半的12极向1个纹的 较压负源利平IV.管LL1电周2波4均有小较半变用I的期压D，0整平点，低周压。，.内4需流均5轮是管，内器1V要VR电电.流1V2LR输子同都得滤流VM流22导波R出所时有到通VM电L，2电承电电充2路所压受源流分V来以2
小功率稳压电 压组成
各部分功能
变压器 ——电压变换（多为降压） 整流 ——交流变脉动直流(含有较大纹波)
滤 波 ——滤除纹波
稳压——进一步消除纹波，提高电压的稳定性（电 网电压波动、负载和温度变化）
电子电路工作时都需要直流电源提供能量， 电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的 仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直 流稳压电源，一般直流电源由如下部分组成：
单相小功率整流电路
整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的 电压。
常见的小功率整流电路（1kW以下）：有单相半波、 全波、桥式和倍压整流等。
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。
10.1.1 单相桥式整流电路
1. 工作原理
电路组成 （-） +
VL
1 π
π 0
2 V2 sin t d( t)
22
V2
0.9V2
纹波系数
也V可L 用傅2立V2叶( π2级数3对4π波co形s 2进行t分解求得实:流其际和中V选最LKγ为用高r 谐的反V波V二向LL电γ 压极电 总管压V的2的留V2有L效最有VL值大大2 ，整于表0.示流1408为3电%
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 *10.3 串联开关式稳压电路
基本要求
• 1．掌握单相桥式全波整流电路和电容滤波电路的组成， 工作原理及波形分析，会估算输出平均电压；
• 2．掌握串联稳压电路的组成，稳压原理及输出平均电压 的计算。
直流电源的组成及各部分的作用