常见电源电路图.doc

电源电路单元一、电源电路的功能和组成每 个电子设备都有一个供应能量的电源电路电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种常见的家用电器中多数要用到直流电源直流电源的最简单的供电方法是 用电池但电池有本钱高、体积大、需要不时更换〔蓄电池则要经常充电〕的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源电 子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把 220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电有的电子设备对电源的质量要求很高， 所以有时还需要再增加一个稳压电路因此整流电源的组成一般有四大局部，见图 1 其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路〔 1 〕半波整流半波整流电路只需一个二极管，见图 2 〔 a 〕在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电〔 2 〕全波整流全波整流要用两个二极管，而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数一样的次级线圈，见图 2 〔 b 〕。

负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流，输出电压比半波整流电路高〔 3 〕全波桥式整流用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器，见图 2 〔 c 〕负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路一样〔 4 〕倍压整流用多个二极管和 电容器可以获得较高的直流电压图 2 〔 d 〕是一个二倍压整流电路当 U2 为负半周时 VD1 导通， C1 被充电， C1 上最高电压可接近 1.4U2 ；当 U2 正半周时 VD2 导通， C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电，使 C2 上电压接近 2.8U2 ，是 C1 上电压的 2 倍，所以叫倍压整流电路三、滤波电路整流后得到的是脉动直流电，如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分，就可得到平滑的直流电  〔 1 〕电容滤波    把电容器和负载并联，如图 3 〔 a 〕，正半周时电容被充电，负半周时电容放电，就可使负载上得到平滑的直流电 〔 2 〕电感滤波    把电感和负载串联起来，如图 3 〔 b 〕，也能滤除脉动电流中的交流成分    〔 3 〕 L 、 C 滤波    用 1 个电感和 1 个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“ L 〞，被称为 L 型，见图 3 〔 c 〕。

用 1 个电感和 2 个电容的滤波电路因为象字母“ π 〞，被称为 π 型，见图 3 〔 d 〕，这是滤波效果较好的电路    〔 4 〕 RC 滤波电感器的本钱高、体积大，所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成 RC 滤波电路同样，它也有 L 型，见图 3 〔 e 〕； π 型，见图 3 〔 f 〕四、稳压电路    交流电网电压的波动和负载电流的变化都会使整流电源的输出电压和电流随之变动，因此要求较高的电子电路必须使用稳压电源    (1 〕稳压管并联稳压电路    用一个稳压管和负载并联的电路是最简单的稳压电路，见图 4 〔 a 〕图中 R 是限流电阻这个电路的输出电流很小，它的输出电压等于稳压管的稳定电压值 V Z     (2 〕串联型稳压电路    有放大和负反应作用的串联型稳压电路是最常用的稳压电路它的电路和框图见图 4 〔 b 〕、〔 c 〕它是从取样电路〔 R3 、 R4 〕中检测出输出电压的变动，与基准电压〔 V Z 〕比拟并经放大器〔 VT2 〕放大后加到调整管〔 VT1 〕上，使调整管两端的电压随着变化如果输出电压下降，就使调整管管压降也降低，于是输出电压被提升；如果输出电压上升，就使调整管管压降也上升，于是输 出电压被压低，结果就使输出电压根本不变。

在这个电路的根底上开展成很多变型电路或增加一些辅助电路，如用复合管作调整管，输出电压可调的电路，用运算放 大器作比拟放大的电路，以及增加辅助电源和过流保护电路等    〔 3 〕开关型稳压电路    近年来广泛应用的新型稳压电源是开关型稳压电源它的调整管工作在开关状态，本身功耗很小，所以有效率高、体积小等优点，但电路比拟复杂    开关稳压电源从原理上分有很多种它的根本原理框图见图 4 〔 d 〕图中电感 L 和电容 C 是储能和滤波元件，二极管 VD 是调整管在关断状态时为 L 、 C 滤波器提供电流通路的续流二极管开关稳压电源的开关频率都很高，一般为几～几十千赫，所以电感器的体积不很大，输出电压中的高次谐波也不多    它的根本工作原理是 : 从取样电路〔 R3 、 R4 〕中检测出取样电压经比拟放大后去控制一个矩形波发生器矩形波发生器的输出脉冲是控制调整管〔 VT 〕的导通和截止时间的如果输出电压 U 0 因为电网电压或负载电流的变动而降低，就会使矩形波发生器的输出脉冲变宽，于是调整管导通时间增大，使 L 、 C 储能电路得到更多的能量，结果是使输出电压 U 0 被提升，到达了稳定输出电压的目的。

    〔 4 〕集成化稳压电路    近年来已有大量集成稳压器产品问世，品种很多，构造也各不一样目前用得较多的有三端集成稳压器，有输出正电压的 CW7800 系列和输出负电压的 CW7900 系列等产品输出电流从 0.1A ～ 3A ，输出电压有 5V 、 6V 、 9V 、 12V 、 15V 、 18V 、 24V 等多种    这种集成稳压器只有三个端子，稳压电路的所有局部包括大功率调整管以及保护电路等都已集成在芯片使用时只要加上散热片后接到整流滤波电路后面就行了外围元件少，稳压精度高，工作可靠，一般不需调试    图 4 〔 e 〕是一个三端稳压器电路图中 C 是主滤波电容， C1 、 C2 是消除寄生振荡的电容 ,VD 是为防止输入短路烧坏集成块而使用的保护二极管五、电源电路读图要点和举例    电源电路是电子电路中比拟简单然而却是应用最广的电路拿到一电源电路图时，应该： ① 先按“整流 — 滤波 — 稳压〞的次序把整个电源电路分解开来，逐级细细分析 ② 逐级分析时要分清主电路和辅助电路、主要元件和次要元件，弄清它们的作用和参数要求等例如开关稳压电源中，电感电容和续流二极管就是它的关键元件。

③ 因为晶体管有 NPN 和 PNP 型两类，*些集成电路要求双电源供电，所以一个电源电路往往包括有不同极性不同电压值和好几组输出读图时必须分清各组输出电压的数值和极性在组装和维 修时也要仔细分清晶体管和电解电容的极性，防止出错 ④ 熟悉*些习惯画法和简化画法 ⑤ 最后把整个电源电路从前到后全面综合贯穿起来这电源电路图也就读懂了    例 1 电热毯控温电路    图 5 是一个电热毯电路开关在“ 1 〞的位置是低温档 220 伏市电经二极管后接到电热毯，因为是半波整流，电热毯两端所加的是约 100 伏的脉动直流电，发热不高，所以是保温或低温状态开关扳到“ 2 〞的位置， 220 伏市电直接接到电热毯上，所以是高温档    例 2 高压电子灭蚊蝇器    图 6 是利用倍压整流原理得到小电流直流高压电的灭蚊蝇器 220 伏交流经过四倍压整流后输出电压可达 1100 伏，把这个直流高压加到平行的金属丝网上网下放诱饵，当苍蝇停在网上时造成短路，电容器上的高压通过苍蝇身体放电把蝇击毙苍蝇尸体落下后，电容器又被 充电，电网又恢复高压这个高压电网电流很小，因此对人无害    由于昆虫夜间有趋光性，因此如在这电网后面放一个 3 瓦荧光灯或小型黑光灯，就可以诱杀蚊虫和有害昆虫。

例 3 实用稳压电源    图 7 是一个实用的稳压电源输出电压 3 ～ 9 伏可调，输出电流最大 100 毫安这个电路就是串联型稳压电源电路要注意的是 :① 整流桥的画法和图 2 〔 c 〕不同，实际上它就是桥式整流电路 ② 这个电路使用 PNP 型锗管，所以输出是负电压，正极接地 ③ 用两个普通二极管代替稳压管任何二极管的正向压降都是根本不变的，因此可用二极管代替稳压管 2AP 型二极管的正向压降约是 0.3 伏， 2CP 型约是 0.7 伏， 2CZ 型约是 1 伏图中用了两个 2CZ 二极管作基准电压 ④ 取样电阻是一个电位器，所以输出电压是可调的能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器例如助听器里的关键部件就是一个放大器 放大电路的用途和组成     放大器有交流放大器和直流放大器交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等此外还有用集成运算放大器和特殊 晶体管作器件的放大器它是电子电路中最复杂多变的电路但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路    读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合〞的原则和步骤进展。

首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开，然后逐级抓住关键进展 分析弄通原理放大电路有它本身的特点：一是有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进展分析；二是电路往往加有负反 馈，这种反应有时在本级，有时是从后级反应到前级，所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后〞在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进展全面综 合    下面我们介绍几种常见的放大电路   低频电压放大器    低频电压放大器是指工作频率在 20 赫～ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器    〔 1 〕共发射极放大电路    图 1 〔 a 〕是共发射极放大电路 C1 是输入电容， C2 是输出电容，三极管 VT 就是起放大作用的器件， RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻 1 、 3 端是输入， 2 、 3 端是输出 3 端是公共点，通常是接地的，也称“地〞端静态时的直流通路见图 1 〔 b 〕，动态时交流通路见图 1 〔 c 〕电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多，输出电压的相位和输入电压是相反的，性能不够稳定，可用于一般场合    〔 2 〕分压式偏置共发射极放大电路    图 2 比图 1 多用 3 个元件。

基极电压是由 RB1 和 RB2 分压取得的，所以称为分压偏置发射极中增加电阻 RE 和电容 CE ， CE 称交流旁路电容，对交流是短路的； RE 则有直流负反应作用所谓反应是指把输出的变化通过*种方式送到输入端，作为输入的一局部如果送回局部和原来的输入局部是相减的，就是负反应图中基极 真正的输入电压是 RB2 上电压和 RE 上电压的差值，所以是负反应由于采取了上面两个措施，使电路工作稳定性能提高，是应用最广的放大电路〔 3 〕射极输出器     图 3 〔 a 〕是一个射极输出器它的输出电压是从射极输出的图 3 〔 b 〕是它的交流通路图，可以看到它是共集电极放大电路    这个图中，晶体管真正的输入是 V i 和 V o 的差值，所以这是一个交流负反应很深的电路由于很深的负反应，这个电路的特点是：电压放大倍数小于 1 而接近 1 ，输出电压和输入电压同相，输入阻抗高输出阻抗低，失真小，频带宽，工作稳定它经常被用作放大器的输入级、输出级或作阻抗匹配之用    〔 4 〕低频放大器的耦合    一个放大器通常有好几级，级与级之间的联系就称为耦合放大器的级间耦合方式有三种： ①RC 耦合，见图 4 〔 a 〕。

优点是简单、本钱低但性能不是最正确 ② 变压器耦合，见图 4 〔 b 〕优点是阻抗匹配好、输。