模拟电子技术基础第10章PPT课件
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与此同时，U2仍按U2sint的规律上升，
一旦当U2＞UC
时，D1、D3导通，
U2→D3→C→D1对C充电。然后，U2又按
U2sint的规律下降，当U2＜UC 时，二极管均
截止，故C又经RL放电。不难理解，在U2的负半
周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2
的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，
U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，
由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器 内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电
压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的 。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升， 因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2＜ UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放 电，由于放电时常数d=RLC很大（RL较大时）， 因此放电速度很慢，UC下降很少。
2、整流电路：
作用是利用单向导电性能的整流元件,将正 、负交替的正弦交流电压整流成为单向的 脉动电压，这种单向脉动电压包含着很大 的脉动成分(含有许多谐波分量)，所以还不 符合一般电子设备的供电要求。
3
3、滤波电路：
由CL等储能元件组成，它的作用是尽可能 地将单向脉动电压中脉冲成分滤掉(用来滤 除单向脉动电压中的谐波分量)从而得到比 较平滑的直流电压。
UL0≈(1.1～1.2)U2 总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合
9
2.电感滤波（inductance filter）1、组成
电感滤波电路如图所示，由于市电交流电频率 较低（50HZ），图中电感L一般取值较大，约几H 以上。
+
L
+
R L
UL
-
图 电感滤波电路
10
11
关于电感滤波电路的几点结论：
a）L越大、RL越小，输出电压纹波越小。 b）忽略电感内阻，UL0=0.9U2（理论值）。 c）电感滤波适用于低电压、大电流的场合。
d）工频电感体积大，重量重，价格高，损耗 大，电磁辐射强，因此一般少用。
此外，为了进一步减小负载电压中的纹 波，电感后面可再接一电容而构成倒L型滤 波电路或采用π型滤波电路，分别如图所示
1
10.1 直流稳压电源的基本组成
直流稳压电源由电源变压器、整流器、滤波器、 稳压器等部分组成，其组成框图如图所示。
UI 220V
电源变压
器
整流 器
滤波 器
稳压
UO
器
保护
图 直流稳压电源的组成框图
2
1、电源变压器:
将电网提供的交流电(220V/380V)变换 为符合整流电路需要的电压。同时还可以 起到直流电源与电网的隔离作用。
10.2.1电容滤波电路（capacitance filter）
电容滤波电路如图所示，由于市电交流电频率较低（50HZ）
，图中电容C一般取值较大，约1000F以上。
5
+ Tr +
U1
U2
-
-
+ C RL UL
-
图 电容滤波电路
6
设U2=U2msint=U2sint，由于是全波整流，
因此不管是在正半周期还是在负半周期，电源电压
周而复始，从而得到一近似于锯齿波的电压
UL=UC，使负载电压的纹波大为减小。
8
由以上分析可知，电容滤波电路有如下特点：
中的a纹）波R成LC越分大越，小电，容负放载电平速均度电越压慢越，高负。载电压
为了得到平滑的负载电压，一般取
RLC≥(3～5) 式中，T为交流电源电压的周期。 b）RL越小输出电压越小。 若C值一定，当RL∞，即空载时有 当C=0，即无电容时U有L0U=L02≈0U.92≈U12 .4 U2
电感滤波电路是利用电感的储能来减小输出电 ：压纹波的。当电感中电流增大时，自电感电动势 的方向与原理电流方向相反，自感电动势阻碍了 电位的增加同时也将能量储存起来，使电流的变 化减小；反之当电感中电流减少时，自感电动势 的作用阻碍电流的减少，同时释放能量，使电流 变化减小，因此，电流的变化小，电压的纹波得 到抑制。
第10章 直流稳压电源
直流稳压电源作为直流能量的提供者，在各 种电子设备中，有着极其重要的地位，它的性能 良好与否直接影响整个电子产品的精度、稳定性 和可靠性。随着电子技术的日益发展的电源技术 也得到了很大的发展，它从过去一个不太复杂的 电子线路变为今天具有较强功能的模块。实现电 源稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的 开关式稳压，电源技术正从过去附属于其它电子 设备状态，逐渐演变为一个电子学科的独立的分 支。
4、稳压电路：
尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压 ，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、 负载、电网电压波动等因素的影响很大，因 此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电 压的基本稳定。
4
10.3 滤波电路（filter circuit）
尽管全波整流的纹波系数较之半波整流有很 大改善，但还不能直接给负载供电，需采用滤 波电路进一步减小纹波。滤波通常是利用电容 或电感的能量存储作用来实现的。滤波电路种 类很多，下面介绍几种常用的滤波电路。
。 12
10.3 串联型直流稳压电路）
10.3.1 电路组成与工作原理 稳压管稳压电路尽管线路简单，使用方便，但在
使用时存在两方面的问题： 一是电网电压和负载电流变化较大时，电路将失
去稳压作用，适应范围小； 二是稳压值只能由稳压管的型号决定，不能连续
可调，稳压精度不高，输出电流也不大，很难满足对 电压精度要求高的负载的需要。为解决这一问题，往 往采用串联反馈式稳压电路。
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c
e
+
T b UB 调调
调调
+ R1
R
UF
UI
A
调调调调
UREF
UO
R2
+
Uz
Dz
-
调调 -
-
串联式稳压电路
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和。么绝电U如对RE路果稳值F之也定U得O间，就绝注的只不对意偏能能不的差是起变是来基调，，实本整调调现稳作整整的定用管管，。。的T的必所因U调C须以此E也整有，U绝作O偏图不对用差所可不是才示能变依能的达，靠调系到那U整F 统是一个闭环有差调整系统。
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如图是串联反馈式稳压电路的一般结构 图，图中UI是整流滤波电路的输出电压，T 为调整管，A为比较放大电路，UREF为基准 电压，它由稳压管DZ与限流电阻R串联所构 成的简单稳压电路获得，R1与R2组成反馈网 络，是用来反映输出电压变化的取样环节。 这种稳压电路的主回路是起调整作用的三极 管T与负载串联，故称为串联式稳压电路。
与此同时，U2仍按U2sint的规律上升，
一旦当U2＞UC
时，D1、D3导通，
U2→D3→C→D1对C充电。然后，U2又按
U2sint的规律下降，当U2＜UC 时，二极管均
截止，故C又经RL放电。不难理解，在U2的负半
周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2
的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，
U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，
由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器 内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电
压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的 。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升， 因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2＜ UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放 电，由于放电时常数d=RLC很大（RL较大时）， 因此放电速度很慢，UC下降很少。
2、整流电路：
作用是利用单向导电性能的整流元件,将正 、负交替的正弦交流电压整流成为单向的 脉动电压，这种单向脉动电压包含着很大 的脉动成分(含有许多谐波分量)，所以还不 符合一般电子设备的供电要求。
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3、滤波电路：
由CL等储能元件组成，它的作用是尽可能 地将单向脉动电压中脉冲成分滤掉(用来滤 除单向脉动电压中的谐波分量)从而得到比 较平滑的直流电压。
UL0≈(1.1～1.2)U2 总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合
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2.电感滤波（inductance filter）1、组成
电感滤波电路如图所示，由于市电交流电频率 较低（50HZ），图中电感L一般取值较大，约几H 以上。
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L
+
R L
UL
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图 电感滤波电路
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关于电感滤波电路的几点结论：
a）L越大、RL越小，输出电压纹波越小。 b）忽略电感内阻，UL0=0.9U2（理论值）。 c）电感滤波适用于低电压、大电流的场合。
d）工频电感体积大，重量重，价格高，损耗 大，电磁辐射强，因此一般少用。
此外，为了进一步减小负载电压中的纹 波，电感后面可再接一电容而构成倒L型滤 波电路或采用π型滤波电路，分别如图所示
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10.1 直流稳压电源的基本组成
直流稳压电源由电源变压器、整流器、滤波器、 稳压器等部分组成，其组成框图如图所示。
UI 220V
电源变压
器
整流 器
滤波 器
稳压
UO
器
保护
图 直流稳压电源的组成框图
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1、电源变压器:
将电网提供的交流电(220V/380V)变换 为符合整流电路需要的电压。同时还可以 起到直流电源与电网的隔离作用。
10.2.1电容滤波电路（capacitance filter）
电容滤波电路如图所示，由于市电交流电频率较低（50HZ）
，图中电容C一般取值较大，约1000F以上。
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+ Tr +
U1
U2
-
-
+ C RL UL
-
图 电容滤波电路
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设U2=U2msint=U2sint，由于是全波整流，
因此不管是在正半周期还是在负半周期，电源电压
周而复始，从而得到一近似于锯齿波的电压
UL=UC，使负载电压的纹波大为减小。
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由以上分析可知，电容滤波电路有如下特点：
中的a纹）波R成LC越分大越，小电，容负放载电平速均度电越压慢越，高负。载电压
为了得到平滑的负载电压，一般取
RLC≥(3～5) 式中，T为交流电源电压的周期。 b）RL越小输出电压越小。 若C值一定，当RL∞，即空载时有 当C=0，即无电容时U有L0U=L02≈0U.92≈U12 .4 U2
电感滤波电路是利用电感的储能来减小输出电 ：压纹波的。当电感中电流增大时，自电感电动势 的方向与原理电流方向相反，自感电动势阻碍了 电位的增加同时也将能量储存起来，使电流的变 化减小；反之当电感中电流减少时，自感电动势 的作用阻碍电流的减少，同时释放能量，使电流 变化减小，因此，电流的变化小，电压的纹波得 到抑制。
第10章 直流稳压电源
直流稳压电源作为直流能量的提供者，在各 种电子设备中，有着极其重要的地位，它的性能 良好与否直接影响整个电子产品的精度、稳定性 和可靠性。随着电子技术的日益发展的电源技术 也得到了很大的发展，它从过去一个不太复杂的 电子线路变为今天具有较强功能的模块。实现电 源稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的 开关式稳压，电源技术正从过去附属于其它电子 设备状态，逐渐演变为一个电子学科的独立的分 支。
4、稳压电路：
尽管经过整流滤波后电压接近于直流电压 ，但是其电压值的稳定性很差，它受温度、 负载、电网电压波动等因素的影响很大，因 此，还必须有稳压电路，以维持输出直流电 压的基本稳定。
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10.3 滤波电路（filter circuit）
尽管全波整流的纹波系数较之半波整流有很 大改善，但还不能直接给负载供电，需采用滤 波电路进一步减小纹波。滤波通常是利用电容 或电感的能量存储作用来实现的。滤波电路种 类很多，下面介绍几种常用的滤波电路。
。 12
10.3 串联型直流稳压电路）
10.3.1 电路组成与工作原理 稳压管稳压电路尽管线路简单，使用方便，但在
使用时存在两方面的问题： 一是电网电压和负载电流变化较大时，电路将失
去稳压作用，适应范围小； 二是稳压值只能由稳压管的型号决定，不能连续
可调，稳压精度不高，输出电流也不大，很难满足对 电压精度要求高的负载的需要。为解决这一问题，往 往采用串联反馈式稳压电路。
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c
e
+
T b UB 调调
调调
+ R1
R
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调调调调
UREF
UO
R2
+
Uz
Dz
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调调 -
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串联式稳压电路
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和。么绝电U如对RE路果稳值F之也定U得O间，就绝注的只不对意偏能能不的差是起变是来基调，，实本整调调现稳作整整的定用管管，。。的T的必所因U调C须以此E也整有，U绝作O偏图不对用差所可不是才示能变依能的达，靠调系到那U整F 统是一个闭环有差调整系统。
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如图是串联反馈式稳压电路的一般结构 图，图中UI是整流滤波电路的输出电压，T 为调整管，A为比较放大电路，UREF为基准 电压，它由稳压管DZ与限流电阻R串联所构 成的简单稳压电路获得，R1与R2组成反馈网 络，是用来反映输出电压变化的取样环节。 这种稳压电路的主回路是起调整作用的三极 管T与负载串联，故称为串联式稳压电路。