直流稳压电源教学课件PPT
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• 在小功率电路中（1kV以下）一般采用单相 整流电路。
• 常见的单相整流电路有半波、全波和桥式 整流三种。
4.2.1 单相半波整流电路
• 1.电路组成及工作原理
• 2.主要参数
• （1）整流输出电压的平均值U L（AV） • （2）纹波系数Kγ • （3）二极管的正向平均电流I D（AV） • （4）二极管的最大反向峰值电压U RM
2.稳压原理
硅稳压管稳压电路是利用稳压管两端电压的微小变 化调节其电流IZ 较大的变化，来改变电阻R上电压 降，从而使输出电压UO 基本维持稳定。
4.4.2 稳压管稳压电路
• 3.稳压电路的主要指标
• （1）稳压系数Sr • （2）输出电阻RO • （3）限流电阻R
4.4.3 串联型稳压电路
1.电路及稳压原理
4.4.4 集成稳压器
• 导入 • 集成稳压电路的类型很多，按结构形式分为串联
型、并联型和开关型;按输出电压类型可分为固定 式和可调式。作为小功率的稳压电源，以三端式 串联型稳压器的应用最为普遍。
4.4.4 集成稳压器
• 1.三端电压固定式集成稳压器
• 三端电压固定式集成稳压器有正电压输出的 78XX和负电压输出的79XX两个系列，每个系列 按输出电压的不同（指绝对值）又有5V、6V、 9V、12V、15V、18V和24V等档次。
三端电压固定式集成稳压器原理框图
4.4.4 集成稳压器
• 1.三端电压固定式集成稳压器 • （2）三端电压固定式集成稳压器的应用
正电压输出电 路
负电压输出电路
4.4.4 集成稳压器
• 2.三端电压可调式集成稳压器
概念：三端电压可调式集成稳压器，是指输出电 压可调节的稳压器。
分类：正电压稳压器、负电压稳压器
• 电路由取样、基 准、比较放大和 调整四部分组成 。输出电压的变 化通过取样电路 反映出来，并与 基准电压进行比 较，将比较结果 放大后，送调整 管去控制输出电 压，使输出电压 稳定。
串联型稳压电路
4.4.3 串联型稳压电路
2.输出电压的调节范围
调节电位器的滑头的位置，可改变输出直流 电压UO 的大小。 1当调节电位器使滑头位置在最上端时R″W =RW ，输出电压最小。 2当调节电位器使滑头位置在最下端时R″W =0，输出电压最大。
电压调整器件与 负载RL 是并联 还是串联
• 并联型稳压电路和串联型稳压电路
4.4.1 稳压电路的主要指标
• 稳压电路的指标分为两大类： • 一类为特性指标，用来表示稳压电路的规格，有
输入电压、输出电压和输出功率等; • 另一类为质量指标，用来表示稳压性能。
主要有以下几种指标: 1.稳压系数Sr 2.输出电阻（或内阻）RO 3.温度系数ST
特点：电压调整率和负载调整率指标均优于固定式 集成稳压器，且同样具有过热、限流和安全工作区 保护。
4.4.4 集成稳压器
• 2.三端电压可调式集成稳压器
基本稳压电路
4.4.5 开关稳压电源
• 1.开关稳压电源的特点
• 开关稳压电源，则可利用开和关的时间比例进行 调整，再进行滤波，得到稳定的直流电压。在这 种电路中，当调整管饱和导通时，有较大的电流 通过，但饱和压降很小，因而管耗不大。而在调 整管截止时，尽管管压降很大，但通过的电流很 小，管耗也很小。如果开关速度很快，经过放大 区的过渡时间很短，这样调整管的功耗就可很小 ，电源功压管稳压电路
R起限流作用， 由于负载RL 与硅稳压管稳 压电路作调整 元件的稳压管 DZ 并联，又 叫做并联型稳 压电路。
4.4.2 稳压管稳压电路
• 1.硅稳压管
• 硅稳压管DZ 是一种特殊的二极管，它主要工作在 反向击穿区，只要反向击穿电流不超过极限电流 IZM 和极限功率PZM ，稳压管是不会损坏的。
三端电压固定式集成稳压器由启动电路、基准电压、 取样、放大、调整及保护等部分组成。全部元件集 成在很小的硅片上，故称单片稳压器。同分立元件 稳压器、多端可调式集成稳压器的工作原理和电路 结构基本相同。
4.4.4 集成稳压器
• 1.三端电压固定式集成稳压器
（1）主要性能指标:
①最大输入电压UImax ②最小输入、输出电压差 值（UI -UO ）min ③输出电压UO ④最大输出电流IOmax ⑤输出电阻RO
4.3.2 电感滤波器
桥式整流电感滤波器
• 电感滤波的特点是:
• 二极管的导通角较大（ 等于180°，这是反电 势作用的结果），电源 启动时无冲击电流但有 反电势产生，输出电流 大时滤波效果好，外特 性较好，因此带负载能 力强。但是，电感L笨 重，易引起电磁干扰， 因此电感滤波适用于低 电压、大电流的场合。
C为大 容量的 滤波电
容
桥式整流电容滤波电路
4.3 滤波电路
• 4.3.1 电容滤波器 • 2.主要参数
• （1）输出电压的平均值UL • （2）二极管的额定电流IF
总之，电容滤波电路简单，输出直流电压较高，纹 波较小，但外特性较差，适用于负载电压较高、负 载电流较小且负载变动不大的场合，作为小功率的 直流电源。
第4章 直流稳压电源
本章导读
通过本章的学习，使读者： 1.直流稳压电源的基本电路及其工作原 理。 2.集成稳压器的特点、性能指标及其应 用电路。 3.开关型稳压电路。
4.1 直流稳压电源的组成
• 直流稳压电源一般由电源变压器、整流电 路、滤波电路和稳压电路等构成
4.2 整流电路
• 利用二极管的单向导电性，将交流电变成 单向脉动直流电的电路，称为整流电路。 根据交流电的相数，整流电路分为单相整 流、三相整流电路等。
4.2.2 单相桥式全波整流电路
• 1.电路组成及工作原理
4.2.2 单相桥式全波整流电路
• 2.主要参数
• （1）整流输出电压的平均值U L（AV） • （2）纹波系数Kγ • （3）二极管的正向平均电流I D（AV） • （4）二极管的最大反向峰值电压U RM
4.3 滤波电路
• 4.3.1 电容滤波器 • 1.电路组成及工作原理
外特性曲线
4.3.3 复式滤波电路
• 将电感、电容、电阻组合起来，构成复式滤波电 路。
• 其中的两种:LC倒L型滤波器和RC-π型滤波器
4.3.3 复式滤波电路
电感L后接一电容 C构成LC倒L型滤
波器
用电阻R代 替L
思考题
1.电容滤波电路和电感滤波电路有何不同点? 2.复式滤波电路有何优点?
4.4 稳压电路
• 常见的单相整流电路有半波、全波和桥式 整流三种。
4.2.1 单相半波整流电路
• 1.电路组成及工作原理
• 2.主要参数
• （1）整流输出电压的平均值U L（AV） • （2）纹波系数Kγ • （3）二极管的正向平均电流I D（AV） • （4）二极管的最大反向峰值电压U RM
2.稳压原理
硅稳压管稳压电路是利用稳压管两端电压的微小变 化调节其电流IZ 较大的变化，来改变电阻R上电压 降，从而使输出电压UO 基本维持稳定。
4.4.2 稳压管稳压电路
• 3.稳压电路的主要指标
• （1）稳压系数Sr • （2）输出电阻RO • （3）限流电阻R
4.4.3 串联型稳压电路
1.电路及稳压原理
4.4.4 集成稳压器
• 导入 • 集成稳压电路的类型很多，按结构形式分为串联
型、并联型和开关型;按输出电压类型可分为固定 式和可调式。作为小功率的稳压电源，以三端式 串联型稳压器的应用最为普遍。
4.4.4 集成稳压器
• 1.三端电压固定式集成稳压器
• 三端电压固定式集成稳压器有正电压输出的 78XX和负电压输出的79XX两个系列，每个系列 按输出电压的不同（指绝对值）又有5V、6V、 9V、12V、15V、18V和24V等档次。
三端电压固定式集成稳压器原理框图
4.4.4 集成稳压器
• 1.三端电压固定式集成稳压器 • （2）三端电压固定式集成稳压器的应用
正电压输出电 路
负电压输出电路
4.4.4 集成稳压器
• 2.三端电压可调式集成稳压器
概念：三端电压可调式集成稳压器，是指输出电 压可调节的稳压器。
分类：正电压稳压器、负电压稳压器
• 电路由取样、基 准、比较放大和 调整四部分组成 。输出电压的变 化通过取样电路 反映出来，并与 基准电压进行比 较，将比较结果 放大后，送调整 管去控制输出电 压，使输出电压 稳定。
串联型稳压电路
4.4.3 串联型稳压电路
2.输出电压的调节范围
调节电位器的滑头的位置，可改变输出直流 电压UO 的大小。 1当调节电位器使滑头位置在最上端时R″W =RW ，输出电压最小。 2当调节电位器使滑头位置在最下端时R″W =0，输出电压最大。
电压调整器件与 负载RL 是并联 还是串联
• 并联型稳压电路和串联型稳压电路
4.4.1 稳压电路的主要指标
• 稳压电路的指标分为两大类： • 一类为特性指标，用来表示稳压电路的规格，有
输入电压、输出电压和输出功率等; • 另一类为质量指标，用来表示稳压性能。
主要有以下几种指标: 1.稳压系数Sr 2.输出电阻（或内阻）RO 3.温度系数ST
特点：电压调整率和负载调整率指标均优于固定式 集成稳压器，且同样具有过热、限流和安全工作区 保护。
4.4.4 集成稳压器
• 2.三端电压可调式集成稳压器
基本稳压电路
4.4.5 开关稳压电源
• 1.开关稳压电源的特点
• 开关稳压电源，则可利用开和关的时间比例进行 调整，再进行滤波，得到稳定的直流电压。在这 种电路中，当调整管饱和导通时，有较大的电流 通过，但饱和压降很小，因而管耗不大。而在调 整管截止时，尽管管压降很大，但通过的电流很 小，管耗也很小。如果开关速度很快，经过放大 区的过渡时间很短，这样调整管的功耗就可很小 ，电源功压管稳压电路
R起限流作用， 由于负载RL 与硅稳压管稳 压电路作调整 元件的稳压管 DZ 并联，又 叫做并联型稳 压电路。
4.4.2 稳压管稳压电路
• 1.硅稳压管
• 硅稳压管DZ 是一种特殊的二极管，它主要工作在 反向击穿区，只要反向击穿电流不超过极限电流 IZM 和极限功率PZM ，稳压管是不会损坏的。
三端电压固定式集成稳压器由启动电路、基准电压、 取样、放大、调整及保护等部分组成。全部元件集 成在很小的硅片上，故称单片稳压器。同分立元件 稳压器、多端可调式集成稳压器的工作原理和电路 结构基本相同。
4.4.4 集成稳压器
• 1.三端电压固定式集成稳压器
（1）主要性能指标:
①最大输入电压UImax ②最小输入、输出电压差 值（UI -UO ）min ③输出电压UO ④最大输出电流IOmax ⑤输出电阻RO
4.3.2 电感滤波器
桥式整流电感滤波器
• 电感滤波的特点是:
• 二极管的导通角较大（ 等于180°，这是反电 势作用的结果），电源 启动时无冲击电流但有 反电势产生，输出电流 大时滤波效果好，外特 性较好，因此带负载能 力强。但是，电感L笨 重，易引起电磁干扰， 因此电感滤波适用于低 电压、大电流的场合。
C为大 容量的 滤波电
容
桥式整流电容滤波电路
4.3 滤波电路
• 4.3.1 电容滤波器 • 2.主要参数
• （1）输出电压的平均值UL • （2）二极管的额定电流IF
总之，电容滤波电路简单，输出直流电压较高，纹 波较小，但外特性较差，适用于负载电压较高、负 载电流较小且负载变动不大的场合，作为小功率的 直流电源。
第4章 直流稳压电源
本章导读
通过本章的学习，使读者： 1.直流稳压电源的基本电路及其工作原 理。 2.集成稳压器的特点、性能指标及其应 用电路。 3.开关型稳压电路。
4.1 直流稳压电源的组成
• 直流稳压电源一般由电源变压器、整流电 路、滤波电路和稳压电路等构成
4.2 整流电路
• 利用二极管的单向导电性，将交流电变成 单向脉动直流电的电路，称为整流电路。 根据交流电的相数，整流电路分为单相整 流、三相整流电路等。
4.2.2 单相桥式全波整流电路
• 1.电路组成及工作原理
4.2.2 单相桥式全波整流电路
• 2.主要参数
• （1）整流输出电压的平均值U L（AV） • （2）纹波系数Kγ • （3）二极管的正向平均电流I D（AV） • （4）二极管的最大反向峰值电压U RM
4.3 滤波电路
• 4.3.1 电容滤波器 • 1.电路组成及工作原理
外特性曲线
4.3.3 复式滤波电路
• 将电感、电容、电阻组合起来，构成复式滤波电 路。
• 其中的两种:LC倒L型滤波器和RC-π型滤波器
4.3.3 复式滤波电路
电感L后接一电容 C构成LC倒L型滤
波器
用电阻R代 替L
思考题
1.电容滤波电路和电感滤波电路有何不同点? 2.复式滤波电路有何优点?
4.4 稳压电路