第10章 直流稳压电源
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限流调压
10.3.1并联型稳压电路
I ＋ Ui － ＋ UR － Iz ＋ UZ RL －
R VDZ
IO ＋
UO
－
稳压电路
工作原理
Ui升高 Uo基本上保持不变 Io增大 Uo稳定
Uo随之升高
电流IZ急剧增加
电阻R上的电流I和电压UR迅速增大
I和UR均会随之增大
Uo下降
I仍维持原有数值保持UR不变
IZ急剧减小
流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确
定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并 选定相应的整流二极管。 解 （1）当采用半波整流电路时 变压器副边绕组电压有效值为：
可选用2CZ12B
整流二极管
Uo 24 U2 53.3 V 0.45 0.45
整流二极管承受的最高反向电压为： URM 2U2 75.2 V
u2<uC时，二极管截止，电容通过负载RL 放电，uC按 指数规律下降， uo= uC 。
uC降至u2大于uC时，二极管又导通，电容C再次充电…。
工作波形
u2
O
t
uo
O
t
用于负载电流较小的场合
电容滤波时的输出电压平均值 半波： 全波：
Uo U2 U o 1.2U 2 （有载）
1 RL ≥ (10 ~ 15) C
调整环节。由工作在线性放 基准电压。由稳压二 比较放大环节。由 大区的功率管 VT l组成， 极管VD RVT Z和电阻 3构l 取样环节。由 R1、 10.3.2串联型稳压电路 的基极电流 VT 和 R4构成的直流 2 I 受比较放大电 B1 成的稳压电路，它为 RP、R2组成的分压 放大器，其作用是将 路输出的控制，它的改变又 1.电路的组成及各部分的作用 电路提供一个稳定的 电路构成，它将输出 取样电压 U F与基准电 可使集电极电流 IC1 和集、射 基准电压U ，作为调 Z 电压 U o分出一部分 压 U 之差放大后去控 Z 电压UCEl 改变，从而达到自 整、比较的标准。 作为取样电压 UF， 制调整管 VT 。 1 动调整稳定输出电压的目的 VT1 送到比较放大环节
第10章 直流稳压电源
10.1 单相整流电路
10.2
10.3 10.4
滤波电路
直流稳压电路 开关稳压电源
主页面
！
重点：
半波、桥式整流电路工作原理、输出电压与变压
器副边电压的关系、二极管的电流平均值、二极管
截止时承受的最高反向电压
电容滤波电路工作原理
并联型稳压电路、串联型稳压电路工作原理 3端集成稳压器的使用
0
流过负载电阻RL的电流平均值为： Uo U2 Io 0.9 RL RL 流经每个二极管的电流平均值为负载电流的一半
U2 1 I D I o 0.45 2 RL 每个二极管在截止时承受的最高反向电压为u2的最大值
U RM U 2m 2U 2
试设计一台输出电压为24V，输出电流为lA的直
并且和二极管上的电流
相等，即io= id。
忽略二极管的电压降，则负载两端的输出电压等于变 压器副边电压。
当u2为负半周时，VD承受反向电压而截止。负载上无
电流流过，输出电压uo=0，变压器副边电压u2全部加
在二极管上。
工作波形
u2
O
wk.baidu.com
t
uo
O
t
单相半波整流电压的平均值为
1 2 Uo U 2 0.45U 2 2U 2 sin td (t ) 2 0
u2为正半周时，
a点电位高于b点 电位，二极管 VD1、VD3承受正
向电压而导通，
VD2、VD4承受反
b
向电压而截止。
u2为负半周时，b点电位高于a点电位，二极管VD2、
VD4承受正向电压而导通，VD1、VD3承受反向电压而
截止。
u2
工作波形
O
t
iD1 O iD2 O uo O
t
t
t
单相全波整流电压的平均值为： 1 2 U o 2U 2 sin td (t ) 2 U 2 0.9U 2
流过整流二极管的平均电流为： I D I o 1A
（2）当采用桥式整流电路时 变压器副边绕组电压有效值为：
U o 24 U2 26.7 V 0.9 0.9
整流二极管承受的最高反向电压为：
URM 2U2 37.6 V
流过整流二极管的平均电流为：
1 I D I o 0.5 2
10.1 整流电路
交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。 单相整流电路 按输入电源相数
整流电路
按输出波形
三相整流电路 半波整流电路 全波整流电路
10.1.1单相半波整流电路
io VD ＋ u1 － ＋ u2 － RL ＋ uo －
当u2为正半周时，二极 管承受正向电压而导通，
此时有电流流过负载，
3.输出电压
或
Rb UF UZ Uo Ra Rb
Ra R b Uo UZ Rb
用电位器RP即可调节输出电压Uo的大小
10.3.3集成稳压器
W78XX
W79XX
1 3
2
1 3
2 输入端
输入端
公共端
输出端
输出端 公共端
返回
10.4 开关稳压电源
220V
整流滤 波电路
Ui
直流 换能器
＋ R4 C Ui －
－ UBE1 ＋ R3
VT2 ＋ U BE2 － ＋ ＋ UF UZ － －
R1
IO ＋ UO － RL
RP
R2
VDZ
2.工作原理 输入电压Ui或输出电流Io变化
Uo增加 Uo下降 UCE1增加 IC1下降
电压UF相应增大 基极电流IB2和集电极电流IC2增加
VT2管的集电极电位UC2下降 VTl管的基极电流IB1下降
为了获得较平滑的输出电压，一般要求
即
RLC ≥
二极管承受的最高反向电压为
T ( 3 ~ 5) 2
U RM 2 2U 2
设计一单相桥式整流电容滤波电路。要求输
出电压48V，已知负载电阻100Ω，交流电源频率
为50Hz，试选择整流二极管和滤波电容器。
返回
10.3 直流稳压电路
将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流 电压的电路称为直流稳压电路。
可选用四只2CZ11A 整流二极管
a
VD3
＋ u1 － ＋ u2 － VD1 VD4 VD2 RL ＋ uo －
b
如图当整流二极管VD2短路、开路时对输出电 压的大小、波形有何影响？
返回
10.2 滤波电路
电容滤波电路
VD ＋ u1 －
＋ u2 －
+ C
RL
＋ uo －
u2>uC时，二极管导通，电源 在给负载RL供电的同时也给 电容充电，uo= uC 。
Uo U2 0.45 流过负载电阻RL的电流平均值为 I o RL RL
流经二极管的电流平均值与负载电流平均值相等
U2 I D I o 0.45 RL
二极管截止时承受的最高反向电压为u2的最大值
U RM U 2m 2U 2
10.1.2单相桥式整流电路
a
VD3
＋ u1 － ＋ u2 － VD1 VD4 VD2 RL ＋ uo － io
UO
Ub
控制 电路
通过控制调整管的导通时间来实现输出电压Uo的调整
由控制信号输出一定周期T的开关脉冲信号Ub，加 于换能器中的开关调整管的基极上，使其在T1期间导 通T2期间截止，如此重复。输入直流电压Ui被截成一个 个矩形脉冲，由换能器中的滤波电路滤除交流分量后，
输出直流电压Uo为矩形脉冲的平均分量。
T1 T1 UO U i U i U i T1 T2 T
δ称为开关脉冲的占空比只要控制占空比， 就能实现输出电压的调整和稳定。
返回
10.3.1并联型稳压电路
I ＋ Ui － ＋ UR － Iz ＋ UZ RL －
R VDZ
IO ＋
UO
－
稳压电路
工作原理
Ui升高 Uo基本上保持不变 Io增大 Uo稳定
Uo随之升高
电流IZ急剧增加
电阻R上的电流I和电压UR迅速增大
I和UR均会随之增大
Uo下降
I仍维持原有数值保持UR不变
IZ急剧减小
流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确
定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并 选定相应的整流二极管。 解 （1）当采用半波整流电路时 变压器副边绕组电压有效值为：
可选用2CZ12B
整流二极管
Uo 24 U2 53.3 V 0.45 0.45
整流二极管承受的最高反向电压为： URM 2U2 75.2 V
u2<uC时，二极管截止，电容通过负载RL 放电，uC按 指数规律下降， uo= uC 。
uC降至u2大于uC时，二极管又导通，电容C再次充电…。
工作波形
u2
O
t
uo
O
t
用于负载电流较小的场合
电容滤波时的输出电压平均值 半波： 全波：
Uo U2 U o 1.2U 2 （有载）
1 RL ≥ (10 ~ 15) C
调整环节。由工作在线性放 基准电压。由稳压二 比较放大环节。由 大区的功率管 VT l组成， 极管VD RVT Z和电阻 3构l 取样环节。由 R1、 10.3.2串联型稳压电路 的基极电流 VT 和 R4构成的直流 2 I 受比较放大电 B1 成的稳压电路，它为 RP、R2组成的分压 放大器，其作用是将 路输出的控制，它的改变又 1.电路的组成及各部分的作用 电路提供一个稳定的 电路构成，它将输出 取样电压 U F与基准电 可使集电极电流 IC1 和集、射 基准电压U ，作为调 Z 电压 U o分出一部分 压 U 之差放大后去控 Z 电压UCEl 改变，从而达到自 整、比较的标准。 作为取样电压 UF， 制调整管 VT 。 1 动调整稳定输出电压的目的 VT1 送到比较放大环节
第10章 直流稳压电源
10.1 单相整流电路
10.2
10.3 10.4
滤波电路
直流稳压电路 开关稳压电源
主页面
！
重点：
半波、桥式整流电路工作原理、输出电压与变压
器副边电压的关系、二极管的电流平均值、二极管
截止时承受的最高反向电压
电容滤波电路工作原理
并联型稳压电路、串联型稳压电路工作原理 3端集成稳压器的使用
0
流过负载电阻RL的电流平均值为： Uo U2 Io 0.9 RL RL 流经每个二极管的电流平均值为负载电流的一半
U2 1 I D I o 0.45 2 RL 每个二极管在截止时承受的最高反向电压为u2的最大值
U RM U 2m 2U 2
试设计一台输出电压为24V，输出电流为lA的直
并且和二极管上的电流
相等，即io= id。
忽略二极管的电压降，则负载两端的输出电压等于变 压器副边电压。
当u2为负半周时，VD承受反向电压而截止。负载上无
电流流过，输出电压uo=0，变压器副边电压u2全部加
在二极管上。
工作波形
u2
O
wk.baidu.com
t
uo
O
t
单相半波整流电压的平均值为
1 2 Uo U 2 0.45U 2 2U 2 sin td (t ) 2 0
u2为正半周时，
a点电位高于b点 电位，二极管 VD1、VD3承受正
向电压而导通，
VD2、VD4承受反
b
向电压而截止。
u2为负半周时，b点电位高于a点电位，二极管VD2、
VD4承受正向电压而导通，VD1、VD3承受反向电压而
截止。
u2
工作波形
O
t
iD1 O iD2 O uo O
t
t
t
单相全波整流电压的平均值为： 1 2 U o 2U 2 sin td (t ) 2 U 2 0.9U 2
流过整流二极管的平均电流为： I D I o 1A
（2）当采用桥式整流电路时 变压器副边绕组电压有效值为：
U o 24 U2 26.7 V 0.9 0.9
整流二极管承受的最高反向电压为：
URM 2U2 37.6 V
流过整流二极管的平均电流为：
1 I D I o 0.5 2
10.1 整流电路
交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。 单相整流电路 按输入电源相数
整流电路
按输出波形
三相整流电路 半波整流电路 全波整流电路
10.1.1单相半波整流电路
io VD ＋ u1 － ＋ u2 － RL ＋ uo －
当u2为正半周时，二极 管承受正向电压而导通，
此时有电流流过负载，
3.输出电压
或
Rb UF UZ Uo Ra Rb
Ra R b Uo UZ Rb
用电位器RP即可调节输出电压Uo的大小
10.3.3集成稳压器
W78XX
W79XX
1 3
2
1 3
2 输入端
输入端
公共端
输出端
输出端 公共端
返回
10.4 开关稳压电源
220V
整流滤 波电路
Ui
直流 换能器
＋ R4 C Ui －
－ UBE1 ＋ R3
VT2 ＋ U BE2 － ＋ ＋ UF UZ － －
R1
IO ＋ UO － RL
RP
R2
VDZ
2.工作原理 输入电压Ui或输出电流Io变化
Uo增加 Uo下降 UCE1增加 IC1下降
电压UF相应增大 基极电流IB2和集电极电流IC2增加
VT2管的集电极电位UC2下降 VTl管的基极电流IB1下降
为了获得较平滑的输出电压，一般要求
即
RLC ≥
二极管承受的最高反向电压为
T ( 3 ~ 5) 2
U RM 2 2U 2
设计一单相桥式整流电容滤波电路。要求输
出电压48V，已知负载电阻100Ω，交流电源频率
为50Hz，试选择整流二极管和滤波电容器。
返回
10.3 直流稳压电路
将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的直流 电压的电路称为直流稳压电路。
可选用四只2CZ11A 整流二极管
a
VD3
＋ u1 － ＋ u2 － VD1 VD4 VD2 RL ＋ uo －
b
如图当整流二极管VD2短路、开路时对输出电 压的大小、波形有何影响？
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10.2 滤波电路
电容滤波电路
VD ＋ u1 －
＋ u2 －
+ C
RL
＋ uo －
u2>uC时，二极管导通，电源 在给负载RL供电的同时也给 电容充电，uo= uC 。
Uo U2 0.45 流过负载电阻RL的电流平均值为 I o RL RL
流经二极管的电流平均值与负载电流平均值相等
U2 I D I o 0.45 RL
二极管截止时承受的最高反向电压为u2的最大值
U RM U 2m 2U 2
10.1.2单相桥式整流电路
a
VD3
＋ u1 － ＋ u2 － VD1 VD4 VD2 RL ＋ uo － io
UO
Ub
控制 电路
通过控制调整管的导通时间来实现输出电压Uo的调整
由控制信号输出一定周期T的开关脉冲信号Ub，加 于换能器中的开关调整管的基极上，使其在T1期间导 通T2期间截止，如此重复。输入直流电压Ui被截成一个 个矩形脉冲，由换能器中的滤波电路滤除交流分量后，
输出直流电压Uo为矩形脉冲的平均分量。
T1 T1 UO U i U i U i T1 T2 T
δ称为开关脉冲的占空比只要控制占空比， 就能实现输出电压的调整和稳定。
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