直流稳压电源安装与调试
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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)
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
[例 8-1] 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
+ u V4 V1
电容 充电
电容 放电 io C RL
+
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。
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
⑵ 波形及输出电压
当 RL = 时：
uO
2U2
RL =
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
2U 2
2 2U 2 2U 2
桥式整流
2. 电容滤波 当:
T RLC ( 3 ~ 5) 2
UO 1.2U2
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
二：稳压电路原理分析
能力目标1：
能分析串联型稳压电源电路。
能力目标2：
能力目标2：
会正确应用集成三端固定输 出稳压器。 会测试直流稳压电源的主要技 术指标。
直流稳压电源安装与调试
直流稳压电源安装与调试
项目描述： 电子设备中都需要稳定的直流稳压电源。直流 电源多是将50Hz的交流电经整流、滤波和稳压后获得。 本项目主要讲述整流滤波电路、串联型稳压电路工作原 理，重点介绍线性集成稳压器的典型应用及直流稳压电 源的调整与测试方法。
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
直流稳压电源安装与调试
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
电气工程系
1
+ CW7800 +
2
_
3 CW7900 1
_
2
3
直流稳压电源安装与调试
2. CW7800 的内部结构和基本应用电路
内部 结构 +
UI 调整电路
基本应 用电路 +
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
一、 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 1. 结构和稳压原理
+ 调整管
比较放 大电路 基准电压 取 样 电 路 UI + +UCE UF UZ RL
V1
8
+
Uo
UI
负载电流小时 L RL
⑵ 型滤波
~
+ u2
C1、C2 对交流容抗小 L 对交流感抗很大
C1
C2
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
三、整流滤波电路的参数关系 1. 整流
输出电压 均值UO 半波整流 全波整流 0.45U2 0.9U2 0.9U2 流过二极管 电流均值 ID IO 0.5IO 0.5IO 二极管 最高反压 URM
直流稳压电源安装与调试
提高输出 电压电路 静态电流
5 8 mA
1 +
UI
Ci
2 W78 + I1 3 U IQ R1
R2
+ UO
I2 C2
U 5 IQ 要求 I1 R1 UO U ( I1 IQ ) R2 U R2 U ( I Q ) R2 (1 )U R1 R1
+
+15 V
15 V
恒流源电路
U 23 IO IQ R 0 .5 A
电气工程系
2
R RL
+
0.1 F 10
UI = 10V
+ UO IO
T 1
T 取 RLC 4 0.04 s 2
0.04 s C 1 000 F 40 电气工程系 可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。
f
1
50
0.02 s
直流稳压电源安装与调试
2.其他形式滤波
⑴ 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
输出电压 UO > U
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
输出正、负 电压的电路
~24V ~220V
1 000 F 1
0.33 F
0.1 F
0.1 F
~24V
1 W7915 3 2 1 000 F W7805 0.33 F3 IQ
1
220 F
+
0.33 F
+
220 F
+
W7815 2 3
稳压的实质：UCE 的自动调节使输出电压恒定
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
2. 输出电压的调节范围 +
8 UI UF UZ R2 R1
R1
RP
+
RL Uo
R2
R1 R2 Rp U O R2 U F U Z U O UZ R1 R2 Rp R'2
UO min
启 动 电 路
基 准 电 压
比 较 放 大
保护 电路
取 样 电 UO 路
+
防止输入端短路时 C3 反向放电损坏稳压器
1 W7812 2
+
C3 RL
抵消输入 Ui C1 长接线的 电感效应， 防止自激 0.33 F
电气工程系
3
C2
Uo改善负载 = 12V
的瞬态响 应，消除 高频噪声
0.1 F 100 F
u2
2U2
O
uO
2
3
t
~
u2
iD
+
RL uｏ
–
2U2
O
1 UO 2U 2 sin(t )d(t ) 2 0 O 0.45U 2 uD U2 I D I O 0.45 O RL 2U2 U 电气工程系 RM 2U 2
u2 2U2 sin( t )
1
2
整流滤波电路原理分析 稳压电路原理分析
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
一：整流滤波电路原理分析
能力目标1：
会分析单相整流滤波电路。 会选择滤波电容。 会估算整流滤波电路输 出电压 。
能力目标2：
能力目标2：
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
一、整流电路 1. 半波整流 + uD– Ｖ
220 V
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
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
电气工程系
CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A
2
3
t
iD= iO
2 3
t
2
3
t
直流稳压电源安装与调试
2.桥式整流 （1）工作原理 （2）波形 输入正半周
+
uo u1
u2 V4 V3 V1 V2
2U2
u2
2 3
O
t
io uo RL
+
2U2
uO
2 3
输入负半周
u1 u2
O iD= iO
Im
t t t
V4
UO max
R1 R2 Rp R2 Rp R1 R2 Rp
R
UZ
UZ
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
二、三端固定集成稳压器 1. 78、79 系列的型号命名 CW7800 系列(正电源) CW7900 系列(ຫໍສະໝຸດ Baidu电源)
输出电压
输出电流
5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V
V3
V1 V2
O + uD RL uo O
2
3 3
2
电气工程系
2U
直流稳压电源安装与调试
（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 = i O UO 1 U2 Im I D IO 0.45 2 2 RL o RL ③二极管最大反向压
电气工程系
2
3
t
2
3
t
uD
2 2
3 3
t
t
o
2U
U RM 2U 2
直流稳压电源安装与调试
（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
~ ~
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
二、滤波电路 1. 电容滤波
⑴ 电路和工作原理
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)
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
[例 8-1] 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
+ u V4 V1
电容 充电
电容 放电 io C RL
+
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。
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
⑵ 波形及输出电压
当 RL = 时：
uO
2U2
RL =
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
2U 2
2 2U 2 2U 2
桥式整流
2. 电容滤波 当:
T RLC ( 3 ~ 5) 2
UO 1.2U2
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
二：稳压电路原理分析
能力目标1：
能分析串联型稳压电源电路。
能力目标2：
能力目标2：
会正确应用集成三端固定输 出稳压器。 会测试直流稳压电源的主要技 术指标。
直流稳压电源安装与调试
直流稳压电源安装与调试
项目描述： 电子设备中都需要稳定的直流稳压电源。直流 电源多是将50Hz的交流电经整流、滤波和稳压后获得。 本项目主要讲述整流滤波电路、串联型稳压电路工作原 理，重点介绍线性集成稳压器的典型应用及直流稳压电 源的调整与测试方法。
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
直流稳压电源安装与调试
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
电气工程系
1
+ CW7800 +
2
_
3 CW7900 1
_
2
3
直流稳压电源安装与调试
2. CW7800 的内部结构和基本应用电路
内部 结构 +
UI 调整电路
基本应 用电路 +
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
一、 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 1. 结构和稳压原理
+ 调整管
比较放 大电路 基准电压 取 样 电 路 UI + +UCE UF UZ RL
V1
8
+
Uo
UI
负载电流小时 L RL
⑵ 型滤波
~
+ u2
C1、C2 对交流容抗小 L 对交流感抗很大
C1
C2
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
三、整流滤波电路的参数关系 1. 整流
输出电压 均值UO 半波整流 全波整流 0.45U2 0.9U2 0.9U2 流过二极管 电流均值 ID IO 0.5IO 0.5IO 二极管 最高反压 URM
直流稳压电源安装与调试
提高输出 电压电路 静态电流
5 8 mA
1 +
UI
Ci
2 W78 + I1 3 U IQ R1
R2
+ UO
I2 C2
U 5 IQ 要求 I1 R1 UO U ( I1 IQ ) R2 U R2 U ( I Q ) R2 (1 )U R1 R1
+
+15 V
15 V
恒流源电路
U 23 IO IQ R 0 .5 A
电气工程系
2
R RL
+
0.1 F 10
UI = 10V
+ UO IO
T 1
T 取 RLC 4 0.04 s 2
0.04 s C 1 000 F 40 电气工程系 可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。
f
1
50
0.02 s
直流稳压电源安装与调试
2.其他形式滤波
⑴ 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
输出电压 UO > U
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
输出正、负 电压的电路
~24V ~220V
1 000 F 1
0.33 F
0.1 F
0.1 F
~24V
1 W7915 3 2 1 000 F W7805 0.33 F3 IQ
1
220 F
+
0.33 F
+
220 F
+
W7815 2 3
稳压的实质：UCE 的自动调节使输出电压恒定
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
2. 输出电压的调节范围 +
8 UI UF UZ R2 R1
R1
RP
+
RL Uo
R2
R1 R2 Rp U O R2 U F U Z U O UZ R1 R2 Rp R'2
UO min
启 动 电 路
基 准 电 压
比 较 放 大
保护 电路
取 样 电 UO 路
+
防止输入端短路时 C3 反向放电损坏稳压器
1 W7812 2
+
C3 RL
抵消输入 Ui C1 长接线的 电感效应， 防止自激 0.33 F
电气工程系
3
C2
Uo改善负载 = 12V
的瞬态响 应，消除 高频噪声
0.1 F 100 F
u2
2U2
O
uO
2
3
t
~
u2
iD
+
RL uｏ
–
2U2
O
1 UO 2U 2 sin(t )d(t ) 2 0 O 0.45U 2 uD U2 I D I O 0.45 O RL 2U2 U 电气工程系 RM 2U 2
u2 2U2 sin( t )
1
2
整流滤波电路原理分析 稳压电路原理分析
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
一：整流滤波电路原理分析
能力目标1：
会分析单相整流滤波电路。 会选择滤波电容。 会估算整流滤波电路输 出电压 。
能力目标2：
能力目标2：
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
一、整流电路 1. 半波整流 + uD– Ｖ
220 V
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
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
电气工程系
CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A
2
3
t
iD= iO
2 3
t
2
3
t
直流稳压电源安装与调试
2.桥式整流 （1）工作原理 （2）波形 输入正半周
+
uo u1
u2 V4 V3 V1 V2
2U2
u2
2 3
O
t
io uo RL
+
2U2
uO
2 3
输入负半周
u1 u2
O iD= iO
Im
t t t
V4
UO max
R1 R2 Rp R2 Rp R1 R2 Rp
R
UZ
UZ
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
二、三端固定集成稳压器 1. 78、79 系列的型号命名 CW7800 系列(正电源) CW7900 系列(ຫໍສະໝຸດ Baidu电源)
输出电压
输出电流
5 V/ 6 V/ 9 V/ 12 V/ 15 V/ 18 V/ 24 V
V3
V1 V2
O + uD RL uo O
2
3 3
2
电气工程系
2U
直流稳压电源安装与调试
（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 = i O UO 1 U2 Im I D IO 0.45 2 2 RL o RL ③二极管最大反向压
电气工程系
2
3
t
2
3
t
uD
2 2
3 3
t
t
o
2U
U RM 2U 2
直流稳压电源安装与调试
（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
~ ~
电气工程系
直流稳压电源安装与调试
二、滤波电路 1. 电容滤波
⑴ 电路和工作原理