第18章 直流稳压电源PPT课件

UO = 0.9U2
o
2 3 t
IO=
UO RL
=
0.9U2 RL
UDRM = 2U2 ,
ID =
1 2
IO
选用二极管的依据是: ID 应小于IF (最大整流电流）
UDRM应小于UR (最高反向工作电压)
uO
2 U2
o
iO
2
Im
o
uD
2
o
2
2 U2
u u D2 D1 u u D4 D3
3 t
3 t 3 t
o
2 U2
D
o
u1
T
u2 uD
io
RL uo
io
Im
o
uD
o
u2 正负 半周
2 U2
2 3 t
2 3 t
2 3 t
2 3 t
3. 电路计算
u2
T
D
2 U2
iO
u1
u u u u 2
D RL
0
O
O
2 U2
2 3 t
0
U O2 10
2 U si n td (t)0 .4U 5 2
iO
18.2.1 电容滤波电路
1. 电路组成和工作原理
T
D4
u1
u2
D3
电容 充电
电容 放电
D1
io
uC
C
RL
uo
D2
二极管导通时给电容充电,二极管截止时电容向负载放电
滤波后输出电压 uo 的波形变得平缓,平均值提高。
2. 工
T
D4
作
u1
u2
波
形
D3
D1
uC
D2
iO
u C
RL
O
uO
2 U2
0 t1 t2 t3 t4
整流 电路
滤波 电路
稳压
负
电路
载
功能
将电源的交流电变成直流电压或电流
18.1 整流电路
（Rectification Circuit）
u2
2 U2
18.1.1 单相半波整流电路
o
u Single-Phase Half-Wave Rectification Circuit
1. 电路组成 2. 工作原理
+ CW7800 + _
1
23
_ CW7900
2
3
1
金属壳封装引脚
4.5.2 三端集成稳压器的应用
1. 三端集成稳压器基本稳压电路
+
1 CW7812 2
3
Ui
Ci
Co
+ Uo =12V
可根据需要, 选用CW78XX , Uo = XX V。
2. 同时输出正、负电压的稳压电路
Ci
Ui Ci
CW78XX CW79XX
第18章 直流稳压电源
Chapter 18 DC Constant Voltage Source
18.1 整流电路 18.2 滤波器 18.3 直流稳压电源
Q1: How to get DC voltage source from AC voltage source
直流稳压电源的组成
交流 电源
变压 器
18.2.2 电感滤波电路
T
u1
u2
L
io
RL uo u'o
uo
u'o uo、io
2
3 t
电感L越大，滤波效果越好。
18.2.3 复式滤波电路 1. LC滤波电路
T
u1
u2
L
io
C RL uo
LC 滤波电路输出电压波形更为平滑， 滤波效果较好。
2. 型滤波器 (1)Hale Waihona Puke BaiduCLC滤波器
T
u1
u2
L
Im
u UO=0.45U2 ,
IO=
UO RL
=
0.45U2 RL
0 D
ID= IO
0
2 3 t
2 3 t
2 3 t
UDRM= 2 U2
2 U2
18.1.2 单相桥式整流电路
Single-Phase Bridge Rectification Circuit
1. 单相桥式整流电路的组成
由变压器 T 和二极管 D1D4 及负载 RL 组成。
整流桥
18.2 滤波电路
滤波的基本概念:
交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直 流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路就 是利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的 电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的 交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波 形的目的。这一过程称为滤波。
选择时要注意留有充分的余量！
3. 注意：
（1）在稳压电路中，稳压管为反接； （2）使用稳压管时必须串联电阻。
18.3.4 集成稳压电源
三端集成稳压器
1. CW7800 内部电路结构框图
1
Ui 启动
电路
調整管
2
基准 电压
保护
电路
比较放 大电路
采样 UO
电路
2. 三端集成稳压器的电路符号
正输出
负输出
（2）电容放电时间常数RLC愈大，放电愈慢，输出电压愈高， 脉动愈小，滤波效果愈好。
（3）输出电压随输出电流（负载电流）增大而下降较快， 输出特性较软。
（4）滤波电容愈大，滤波效果愈好，但整流二极管的导通 时间愈短，其中的电流冲击也愈大。
电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流较小 且负载变动不大的场合。
返回
1. 稳压电路的工作原理
T
u1
u2
C
IR
R
DZ
Ui
IZ
io
RL
UZ
uo
当负载不变，电网电压变化，如u2升高，有： u2 Ui Uo(=UZ) IZ IR
Uo ___U_i_=_U_R_+_U__O__UR
2. 稳压管参数的选择
UZ= UO IZmax≥ 2 ~ 3 IOmax UI= (2~3)UO
u 2. 整流工作原理 — 2正半周
T+
D4
D1
io
u1
u2
RL uo
– D3
D2
D1和D3导通,D2和D4截止(相当于开路)
2. 整流工作原理 — u2负半周
T – D4
D1
u1
u2
+ D3
D2
io
RL uo
D2 和 D4导通, D1和 D3 截止(相当于开路)
3. 电压、电流的计算
u2
2 U2
t 数τ越大，脉动就越小。
半波整流滤波电路（C=100uF）波形图
整流二极管中的 电流 滤波输出电压
返回
半波整流滤波电路（C=470UF）波形图
整流二极管中的冲 击电流 滤波输出电压
返回
结论
通过以上半波、全波整流电容滤波电路的 波形图和分析可以看出：
（1）并联电容滤波后，输出电压直流成份（即输出电压平 均值）提高了；脉动成份降低了（即输出波形平滑）。
iD
0
在u的正半周，当u>uc时，D1和D3导
通，电流一部分提供给负载，一部分
对电容C充电，当充电到最大值时，
电源电压开始按正弦规律下降，导致
uc>u，则D1和D3承受反向电压而截
t
止，因此电容开始对负载放电，按照 RC电路的放电曲线下降。
在u的负半周，情况类似。
经过电容C的充放电过程，负载RL上 的电压uo的脉动明显减小，且时间常
io
C1
RL C2
uo
(2) CRC滤波器
T
u1
u2
R
io
C1
RL C2
uo
18.3 直流稳压电路
常用稳压电路 (小功率设备)
稳压管 稳压电路
线性 稳压电路
开关型 稳压电路
稳压管稳压电路最简单，但是带负载能力差，一般只提 供基准电压，不作为电源使用。
开关型稳压电源效率较高。 本课程主要讨论线性稳压电路。