模拟电子技术_第八章 直流稳压电源
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负载电流小时 L RL
2. 型滤波
~
+ u2
C1、C2 对交流容抗小
L 对交流感抗很大
C1
C2
第8章
集成直流稳压电源
8.2
线性集成稳压 器
8.2.1 串联型稳压电路的工作原理 8.2.2 三端固定集成稳压器
第8章
集成直流稳压电源
8.2.1 串联型稳压电路的工作原理 并联型稳压电路 — 调整管与负载并联 串联型稳压电路 — 调整管与负载串联 一、结构和稳压原理
u2 2U2 sin( t )
2 2
3 3
t t
第8章
集成直流稳压电源
二、桥式整流 1. 工作原理 输入正半周
2. 波形
V1 io uo RL
2U2
u2
2 3
O
t
+
uo u1
u2
V4 V3
+
2U2
uO
2 3
V2
输入负半周
u1 u2
V4 V3 V1 V2
O iD= iO
U RM 2U 2
uD
2
3
t
2
3
t
2 2
3 3
t
t
o
2U
第8章
集成直流稳压电源
4. 简化画法
+
io RL uo
~
u2
+
5. 整流桥 把四只二极管封装 在一起称为整流桥
~ ~
第8章
集成直流稳压电源
8.1.2 滤波电路 一、电容滤波 1. 电路和工作原理
V4 V1
Im
t
O + uD RL uo O
2 2
3 3
t
t
2U
第8章
集成直流稳压电源
3. 参数估算 u2 2U2 1) 整流输出电压平均值 1 o U O 2U sin(t )d(t ) 0 uO 2 2 2U2 U 2 0.9U 2 o 2) 二极管平均电流 iD = iO UO 1 U2 Im I D IO 0.45 2 2 RL o RL 3) 二极管最大反向压
第8章
集成直流稳压电源
封装
塑料封装
金属封装
CW7805 1 2 3
CW7905 1 2 3
1
2 3
UI GND UO
GND UI UO
符号
1
+ CW7800 +
2
_
3 CW7900 1
_
2
3
第8章
集成直流稳压电源
二、CW7800 的内部结构和基本应用电路
O
2
t
0.9U2 UO 2U2
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
T 为获得良好滤波效果，一般取： RLC ( 3 ~ 5) 2 (T 为输入交流电压的周期)
第8章
集成直流稳压电源
[例 8.1.1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz， 负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择整流 二极管及滤波电容。 U O 20 U2 17 V [解] 1. 选二极管 1. 2 1. 2
1 1 U O 1 20 I D IO 0.25 A 电流平均值： 2 2 RL 2 40 承受最高反压： U RM 2U 2 24 V
选二极管应满足： IF (2 3) ID U RM 2U 2 可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流桥 2. 选滤波电容
+ 调整管 比较放 大电路 基准电压 取 样 电 路 UI + +UCE UF
V1
8 RL
+
Uo
UI
UZ
稳压的实质：UCE 的自动调节使输出电压恒定
第8章
集成直流稳压电源
二、输出电压的调节范围
+
8 UI R1 R1 RP R2
+
RL Uo
UF
UZ R2
R1 R2 Rp U O R2 U F U Z U O UZ R1 R2 Rp R'2
第 8章
集成直流稳压电源
8.1 单相整流滤波电路
8.2 8.3 线性集成稳压器 开关集成稳压电源
第8章
小
结
第8章 集成直流稳压电源 8.1
引
单相整流滤波电路
言
8.1.1 单相整流电路
8.1.2 滤波电路
第8章
集成直流稳压电源
引 言
组成 框图
交流 电源
变压 整流 滤波 稳压 负 载
u O 220 V
电容 充电
电容 放电 io C RL
+ u
+
uo= uc
V3
V2
V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电；
滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
第8章
集成直流稳压电源
2. 波形及输出电压 当 RL = 时：
uO
2U2
RL =
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
T 1
T 取 RLC 4 0.04 s 2
0.04 s 1 000 F 40 可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。 C
f
1
50
0.02 s
第8章
集成直流稳压电源
二、其他形式滤波 1. 电感滤波
L
~
+ u2
整流后的输出电压： 直流分量被电感 L 短路 RL 交流分量主要降在 L 上 电感越大，滤波效果越好
u t O 合适的 交流电压
u
u
u
t O 单向 脉动电压
t O 滤波
t 源自文库 稳压
t
第8章
集成直流稳压电源
8.1.1 单相整流电路 一、半波整流 + uD– Ｖ
220 V
u2
2U2
O
uO iD= iO
2
3
t
~
u2
iD
+
RL uｏ
2U2
–
O
2
3
t
1 UO 2U 2 sin(t )d(t ) O 0 2 uD 0.45U 2 O U2 I D I O 0.45 RL 2U2 U RM 2U 2
78L ×× / 79L ×× — 输出电流 100 mA 78M×× / 9M×× — 输出电流 500 mA
78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
例如： CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A
CW78M05 输出 5 V，最大电流 0.5 A
CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A
UO min
UO max
R1 R2 Rp R2 Rp R1 R2 Rp
R2
UZ
UZ
第8章
集成直流稳压电源
8.2.2 三端固定集成稳压器 一、78、79 系列的型号命名
CW7800 系列(正电源) CW7900 系列(负电源)
输出电压
输出电流
5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V
2. 型滤波
~
+ u2
C1、C2 对交流容抗小
L 对交流感抗很大
C1
C2
第8章
集成直流稳压电源
8.2
线性集成稳压 器
8.2.1 串联型稳压电路的工作原理 8.2.2 三端固定集成稳压器
第8章
集成直流稳压电源
8.2.1 串联型稳压电路的工作原理 并联型稳压电路 — 调整管与负载并联 串联型稳压电路 — 调整管与负载串联 一、结构和稳压原理
u2 2U2 sin( t )
2 2
3 3
t t
第8章
集成直流稳压电源
二、桥式整流 1. 工作原理 输入正半周
2. 波形
V1 io uo RL
2U2
u2
2 3
O
t
+
uo u1
u2
V4 V3
+
2U2
uO
2 3
V2
输入负半周
u1 u2
V4 V3 V1 V2
O iD= iO
U RM 2U 2
uD
2
3
t
2
3
t
2 2
3 3
t
t
o
2U
第8章
集成直流稳压电源
4. 简化画法
+
io RL uo
~
u2
+
5. 整流桥 把四只二极管封装 在一起称为整流桥
~ ~
第8章
集成直流稳压电源
8.1.2 滤波电路 一、电容滤波 1. 电路和工作原理
V4 V1
Im
t
O + uD RL uo O
2 2
3 3
t
t
2U
第8章
集成直流稳压电源
3. 参数估算 u2 2U2 1) 整流输出电压平均值 1 o U O 2U sin(t )d(t ) 0 uO 2 2 2U2 U 2 0.9U 2 o 2) 二极管平均电流 iD = iO UO 1 U2 Im I D IO 0.45 2 2 RL o RL 3) 二极管最大反向压
第8章
集成直流稳压电源
封装
塑料封装
金属封装
CW7805 1 2 3
CW7905 1 2 3
1
2 3
UI GND UO
GND UI UO
符号
1
+ CW7800 +
2
_
3 CW7900 1
_
2
3
第8章
集成直流稳压电源
二、CW7800 的内部结构和基本应用电路
O
2
t
0.9U2 UO 2U2
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
T 为获得良好滤波效果，一般取： RLC ( 3 ~ 5) 2 (T 为输入交流电压的周期)
第8章
集成直流稳压电源
[例 8.1.1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz， 负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择整流 二极管及滤波电容。 U O 20 U2 17 V [解] 1. 选二极管 1. 2 1. 2
1 1 U O 1 20 I D IO 0.25 A 电流平均值： 2 2 RL 2 40 承受最高反压： U RM 2U 2 24 V
选二极管应满足： IF (2 3) ID U RM 2U 2 可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流桥 2. 选滤波电容
+ 调整管 比较放 大电路 基准电压 取 样 电 路 UI + +UCE UF
V1
8 RL
+
Uo
UI
UZ
稳压的实质：UCE 的自动调节使输出电压恒定
第8章
集成直流稳压电源
二、输出电压的调节范围
+
8 UI R1 R1 RP R2
+
RL Uo
UF
UZ R2
R1 R2 Rp U O R2 U F U Z U O UZ R1 R2 Rp R'2
第 8章
集成直流稳压电源
8.1 单相整流滤波电路
8.2 8.3 线性集成稳压器 开关集成稳压电源
第8章
小
结
第8章 集成直流稳压电源 8.1
引
单相整流滤波电路
言
8.1.1 单相整流电路
8.1.2 滤波电路
第8章
集成直流稳压电源
引 言
组成 框图
交流 电源
变压 整流 滤波 稳压 负 载
u O 220 V
电容 充电
电容 放电 io C RL
+ u
+
uo= uc
V3
V2
V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电；
滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
第8章
集成直流稳压电源
2. 波形及输出电压 当 RL = 时：
uO
2U2
RL =
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
T 1
T 取 RLC 4 0.04 s 2
0.04 s 1 000 F 40 可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。 C
f
1
50
0.02 s
第8章
集成直流稳压电源
二、其他形式滤波 1. 电感滤波
L
~
+ u2
整流后的输出电压： 直流分量被电感 L 短路 RL 交流分量主要降在 L 上 电感越大，滤波效果越好
u t O 合适的 交流电压
u
u
u
t O 单向 脉动电压
t O 滤波
t 源自文库 稳压
t
第8章
集成直流稳压电源
8.1.1 单相整流电路 一、半波整流 + uD– Ｖ
220 V
u2
2U2
O
uO iD= iO
2
3
t
~
u2
iD
+
RL uｏ
2U2
–
O
2
3
t
1 UO 2U 2 sin(t )d(t ) O 0 2 uD 0.45U 2 O U2 I D I O 0.45 RL 2U2 U RM 2U 2
78L ×× / 79L ×× — 输出电流 100 mA 78M×× / 9M×× — 输出电流 500 mA
78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
例如： CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A
CW78M05 输出 5 V，最大电流 0.5 A
CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A
UO min
UO max
R1 R2 Rp R2 Rp R1 R2 Rp
R2
UZ
UZ
第8章
集成直流稳压电源
8.2.2 三端固定集成稳压器 一、78、79 系列的型号命名
CW7800 系列(正电源) CW7900 系列(负电源)
输出电压
输出电流
5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V