模电课件-第十章直流稳压电源

第十章 直流电源,§10.1 直流电源的组成及作用 § 10.2 整流电路 §10.3 滤波电路 §10.5 串联型稳压电路,电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。（符合整流需要的数值）,整 流 电 路,滤 波 电 路,稳 压 电 路,整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。,滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。(利用电容、电感等元件的频率特性),稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。,§10.1 直流电源的组成及作用,整流电路任务：把交流电压转变为直流脉动电压。,常见的小功率整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。,为分析方便起见，常将二极管作理想元件处理，即认为二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。,§10.2 整流电路,一、单相半波整流电路,u2 0 ：二极管导通 uo=u2,u20：二极管截止 uo=0,1. 工作原理,2. 主要参数,输出电压平均值：,输出电流平均值：,3. 二极管的选择,D管正向平均电流：,D管最大反向电压：,考虑电网电压±10%的波动，D管选择：,1. 电路组成及简化画法,二、单相桥式整流电路,桥式整流电路,u2正半周时电流通路,2. 工作原理,桥式整流电路,uo,u2负半周时电流通路,u20 时,D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路: A D1 RLD3B,u20 时,D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路: B D2 RLD4A,输出是脉动的直流电压！,桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形,uD,几种常见的硅整流桥外形,3. 主要参数,输出电压平均值：,输出电流平均值：,4. 二极管的选择,D管正向平均电流：,D管最大反向电压：,考虑电网电压±10%的波动，D管选择：,同半波整流,§10.3 滤波电路,交流 电压,脉动 直流电压,直流 电压,原理：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。,滤波电路的特点: 均采用无源电路；理想情况下，滤波后仅有直流成分；能输出较大电流。,10.3.1 电容滤波电路,以单向桥式整流电容滤波为例进行分析，其电路如图所示。,一、滤波过程,1. RL未接入时(忽略整流电路内阻),充电结束,没有电容时的输出波形,a,2. RL接入时,串联式稳压电路由基准电压、比较放大、取样电路、调整元件和保护电路几部分组成。,具有放大环节的串联型稳压电路,§10.5 串联型稳压电路,比较放大器：可以是单管放大电路，差动放大电路，集成运算放大器。,调整元件：可以是单个功率管，复合管或用几个功率管并联。,基准电压：可由稳压管稳压电路组成。取样电路取出输出电压UO的一部分和基准电压相比较。,因调整管与负载接成射极输出器形式，为深度串联电压负反馈，故称之为串联反馈式稳压电路。,1. 一种实际的串联式稳压电源,2. 稳压原理,当 UI 增加或负载电阻增加使 Uo升高时,10.5.3 集成稳压器电路,随着半导体工艺的发展,现在已生产并广泛应用的单片集成稳压电源，具有体积小,可靠性高,使用灵活,价格低廉等优点。 最简单的集成稳压电源只有输入，输出和公共引出端,故称之为三端集成稳压器。 本节主要介绍常用的W7800系列三端集成稳压器，其内部也是串联型晶体管稳压电路。,一、三端集成稳压器的分类,注：型号后XX两位数字代表输出电压值,W7800系列输出电压额定值有:,5V、9V、12V 、18V、 24V等 。,三端集成 稳压器,W117,1端: 输入端 2端: 公共端 3端: 输出端,W7800系列稳压器外形,1端: 公共端 2端: 输入端 3端: 输出端,W7900系列稳压器外形,三端稳压器的外形和方框图,固定式,可调式,1. 输出为固定电压的电路,二、W7800的应用,输出为固定正压时的接法如图所示。,注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！,