电子技术基础模拟部分第十章.ppt

10 直流稳压电源;;第10章 直流稳压电源基本要求:10.1 掌握单相(桥式)整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算10.2 掌握带放大器的串联反馈式稳压电路的稳压原理及输出电压的计算，了解三端集成稳压电源的使用方法及应用教学要点：重点介绍单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算，介绍串联反馈式稳压电路及三端集成稳压电路的稳压原理.;引 言; 整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。;10.1.1 单相整流电路;;单相半波整流电压波形;输出电压平均值（VL）—直流量,输出电流平均值（IL)：;二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：;;v1;输出电压平均值（VL）,输出电流平均值（IL )：;二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：;;+;-; 在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压;利用桥式整流电路实现正、负电源;集成硅整流桥：;;平均电流(ID)与反向峰值电压(VRM)是选择整流管的主要依据。;（3）波纹系数 Kr; S定义：整流输出电压的基波峰值VL1M与VL平均值之比。 S越小越好。;整流电路中物理量的表示：整流电路中的二极管是作为开关运用的。整流电路既有交流量，又有直流量，通常对: 输入(交流)—用有效值或最大值；输出(交直流)—用平均值；整流管正向电流—用平均值；整流管反向电压—用最大值。;;滤波的基本概念 滤波电路利用电抗性元件对交、直流信号阻抗的不同，实现滤波： 电容器C对直流开路，对交流阻抗小，所以C应该并联在负载两端。 电感器L对直流阻抗小，对交流阻抗大，因此L 应与负载串联。 经过滤波电路后，既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量，改变了交直流成分的比例，减小了电路的脉动系数，改善了直流电压的质量。;;vL;v2;一般取;(3) 结论1）二极管的导通角θπ，流过二极管的瞬时电流大电流有效值和平均值的关系：纯电阻负载时：I2=1.11IL有电容滤波时：I2=（1.5~2）IL 2）输出电压的平均值增大,脉动系数减小 。电容滤波要获得较好的效果 ：RLC=(3?5)T/ 2 3）输出直流电压VL随负载电流 IL的增大而减小。 ;某电子设备需要直流电压VL=30v，IL=400mA的直流电，若采用桥式整流，电容滤波电路，试选择整流元件和滤波电容。;;对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在XL上。 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。;特点：（1）电感滤波电路的外特性是很平坦的，UL随IL增大而略有下降的原因是输出电流增大时，整流电路的内阻和电感的整流电阻压降也略有增加的缘故。（2）导通角θ=π，因而避免了过大的冲击电流。（3）输出电压没有电容滤波高。 电感滤波电路适用于负载所需的直流电压不高，输出电流较大及负载变化较大的场合。（4）缺点：电感体积大，成本高，输出电压稍低。（5）为了提高滤波效果，通常采用倒L型滤波电路。;*3、 RC – ?型滤波器;整流滤波电路小结：;例1 课本例10.1.1，已知220V交流电源频率f=50HZ，要求直流电压VL=30V，负载电流IL=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容器。;（3）选择滤波电容器;例 2 设计一个桥式整流电容滤波电路，用 220V、50Hz交流供电，要求输出直流电压Uo＝45V，负载电流IL＝200mA。 解（1） 电路如图所示。  ;(2) 整流二极管的选择。 ID＝0.5IL＝0.5×200＝100mA Uo＝1.2 U2  所以 U2 ＝ 每个二极管承受的最大反向电压; (3) 滤波电容C的确定。一般应使放电时间常数RLC大于电容C的充电周期(3～5)倍。对桥式整流来说，C的充电周期等于交流电网周期的一半, 即; (4) 对电源变压器T的要求。 变压器次级线圈电压的有效值U2在前面已经求出，为37.5V。变压器次级线圈电流有效值I2比IL大， I2与IL的关系取决于电流脉冲波形的形状，波形愈尖， 有效值越大。一般取I2 ≈(1.1～3) I2 。 这里取 I2 ＝1.5 IL ＝1.5×200＝300 mA 这样就对电源变压器的绕制提出了依据。 ; 作业:P471习题10.1.1，10.1.3;;;串联反馈式稳压电路 串联反馈式稳压电路以稳压管电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，