第十章直流電源簡(jiǎn)化ppt課件

1、實(shí)際、實(shí)際、硬件、軟件實(shí)際、實(shí)際、硬件、軟件n沒有理論，就沒有翅膀，無法騰飛沒有理論，就沒有翅膀，無法騰飛n沒有動(dòng)手，就沒有雙腳，無法落地沒有動(dòng)手，就沒有雙腳，無法落地n穩(wěn)壓源是硬件制作的開端；放大電路是茶亭里穩(wěn)壓源是硬件制作的開端；放大電路是茶亭里n流水燈是編程練習(xí)的起步；鍵顯處理是分水嶺流水燈是編程練習(xí)的起步；鍵顯處理是分水嶺 10.1 小功率整流濾波電路小功率整流濾波電路 10.2 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路引言引言10.1.1 單相橋式整流電路單相橋式整流電路10.1.2 濾波電路濾波電路 第十章第十章 直流電源直流電源 1、熟悉單相整流電路和電容濾波電路的工作原理、熟悉單相整流電路和電容濾波電

2、路的工作原理 第十章第十章 直流電源直流電源2、掌握集成三端穩(wěn)壓器應(yīng)用電路、掌握集成三端穩(wěn)壓器應(yīng)用電路基本要求基本要求直流穩(wěn)壓電源的作用直流穩(wěn)壓電源的作用 將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流，為放大電路提供直流將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為直流，為放大電路提供直流工作電源。工作電源。組成組成變壓器：變壓器：整流：整流：濾波：濾波：穩(wěn)壓：穩(wěn)壓：降壓降壓濾除脈動(dòng)濾除脈動(dòng)交流變脈動(dòng)直流交流變脈動(dòng)直流進(jìn)一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力進(jìn)一步消除紋波，提高電壓的穩(wěn)定性和帶載能力整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩(wěn)穩(wěn) 壓壓 電電 路路整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩(wěn)穩(wěn) 壓壓 電電 路路u1u2

3、u3u4uo引言引言10.1.1 單相整流電路單相整流電路10.1 整流與濾波電路整流與濾波電路10.1.2 濾波電路濾波電路10.1.1 單相整流電路單相整流電路交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗蛎}動(dòng)的電壓。交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗蛎}動(dòng)的電壓。一、整流電路的任務(wù)：一、整流電路的任務(wù)：ut U2U2二、技術(shù)指標(biāo)：二、技術(shù)指標(biāo)：1 1 衡量整流工作性能的參數(shù)衡量整流工作性能的參數(shù)諧波電壓諧波電壓總有效值總有效值直流電壓直流電壓ut U2U2利用二極管的單向?qū)щ娦岳枚O管的單向?qū)щ娦? 2 選擇整流二極管所需參數(shù)：選擇整流二極管所需參數(shù)：三、三、 單相整流電路：?jiǎn)蜗嗾麟娐罚? 1 單相半波整流電路單相半波整流電路2

4、 2 單相橋式整流電路單相橋式整流電路等效電路等效電路+- +1.半波整流電路半波整流電路二極管導(dǎo)通，忽略二二極管導(dǎo)通，忽略二極管正向壓降，極管正向壓降， uo=u2u1u2aTbDRLuo為分析簡(jiǎn)單起見，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即為分析簡(jiǎn)單起見，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱悖聪螂娮铻闊o窮大。二極管的正向?qū)娮铻榱?，反向電阻為無窮大。二極管截止二極管截止, uo=0+io+u2 0 時(shí)時(shí):u20時(shí)時(shí):三三. . 單相整流電路單相整流電路2. 橋式整流電路橋式整流電路u1u2TD3D2D1D4RLuo1電路組成：由四個(gè)二極管組成橋路電路組成：由四個(gè)二極管組成橋路RL

5、D1D3D2D4u2uou2uo+u1u2TD3D2D1D4RLuou2u2正半周時(shí)電流通路正半周時(shí)電流通路D1 、D4導(dǎo)通，導(dǎo)通， D2、D3截止截止+2. 橋式整流電路橋式整流電路2工作原理工作原理-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2u2負(fù)半周時(shí)電流通路負(fù)半周時(shí)電流通路D2、D3 導(dǎo)通，導(dǎo)通， D1 、D4截止截止-+2. 橋式整流電路橋式整流電路2工作原理工作原理uit 2. 橋式整流電路橋式整流電路3工作波形工作波形22U22U2. 橋式整流電路橋式整流電路4指標(biāo)計(jì)算指標(biāo)計(jì)算脈動(dòng)系數(shù)脈動(dòng)系數(shù)tdtsinV21VV20LO(AV)LLLRVI 483. 0VVVSL2L22222V

6、 29 . 0 V L29 . 0RV 平均整流電流平均整流電流D3D1II D4D2II L2L45. 021RVI 最大反向電壓最大反向電壓2RM 2VV 視頻視頻10.1 小功率整流濾波電路小功率整流濾波電路10.1.2 濾波電路濾波電路1、概述、概述 利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓(或通過電或通過電感中的電流感中的電流)不能突變的特性電抗元件的儲(chǔ)不能突變的特性電抗元件的儲(chǔ)能作用）能作用）, 濾掉整流電路輸出電壓中的交流成濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達(dá)到平滑輸出電壓波份，保留其直流成份，達(dá)到平滑輸出電壓波形的目的。形的目的。幾種濾波電路幾種濾波

7、電路10.1.2 濾波電路濾波電路（a電容濾波電路電容濾波電路（b電感電容濾波電路倒電感電容濾波電路倒L型）型）（c）型濾波電路型濾波電路1、概述、概述以單向橋式整流電容濾波為例進(jìn)行分析，其以單向橋式整流電容濾波為例進(jìn)行分析，其電路如圖所示。電路如圖所示。橋式整流電容濾波電路橋式整流電容濾波電路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+2、原理、原理au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+1） RL未接未接入入u2tuot設(shè)設(shè)t1時(shí)刻時(shí)刻接通電源接通電源t1整流電整流電路為電路為電容充電容充電充電結(jié)束充電結(jié)束沒有電容沒有電容時(shí)整流的時(shí)整流的輸出波形輸出波形u2tuotau1u2u1b

8、D4D2D1D3RLuoSC+2） RL接入接入時(shí)時(shí)整流輸出電壓整流輸出電壓 電容電壓時(shí)，電容電壓時(shí)，二極管二極管D1、D3導(dǎo)通，導(dǎo)通，電容被充電電容被充電有電容時(shí)有電容時(shí)整流的輸整流的輸出波形出波形3、電容濾波電路的特點(diǎn)、電容濾波電路的特點(diǎn)(1) 輸出電壓輸出電壓 Uo與放電時(shí)間常數(shù)與放電時(shí)間常數(shù) RLC 有關(guān)。有關(guān)。RLC 愈大愈大 電容器放電愈慢電容器放電愈慢 紋波減小紋波減小V o愈大愈大一般取一般取2)53(TCRLd(T:電源電壓的周期電源電壓的周期)近似估算近似估算:Uo=1.2U2。Uot(2) 流過二極管瞬時(shí)電流很大。流過二極管瞬時(shí)電流很大。RLC 越大越大 Uo越高越高 負(fù)

9、載電流的平均值越大負(fù)載電流的平均值越大 ; 整流管導(dǎo)電時(shí)間越短整流管導(dǎo)電時(shí)間越短 iD的峰值電流越大的峰值電流越大故一般選管時(shí)，取故一般選管時(shí)，取LoLDFRUII21)32(2)32(Uot視頻視頻常用穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路( (小功率設(shè)備小功率設(shè)備) )以下主要以下主要討論線性討論線性串聯(lián)式穩(wěn)串聯(lián)式穩(wěn)壓電路壓電路穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路開關(guān)型開關(guān)型穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路線性線性穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路電路最簡(jiǎn)單，電路最簡(jiǎn)單，但是帶負(fù)載能但是帶負(fù)載能力差，一般只力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使不作為電源使用自學(xué)）。用自學(xué)）。效率較高，效率較高，目前用的也目前用的也比較多，但比較多，但

10、因?qū)W時(shí)有限，因?qū)W時(shí)有限，這里不做介這里不做介紹。紹。10.2 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路一、一、 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 利用穩(wěn)壓二極管的反向利用穩(wěn)壓二極管的反向擊穿特性。擊穿特性。 由于反向特性陡直，較由于反向特性陡直，較大的電流變化，只會(huì)引起大的電流變化，只會(huì)引起較小的電壓變化。較小的電壓變化。 硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應(yīng)隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小，可靠性高，用的單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小，可靠性高，使用靈活，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓電使用靈活，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成

11、穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為集成三源只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為集成三端穩(wěn)壓器。端穩(wěn)壓器。本節(jié)主要介紹常用的本節(jié)主要介紹常用的W7800 (W7900)系列三端系列三端集成穩(wěn)壓器，其內(nèi)部也是串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路。集成穩(wěn)壓器，其內(nèi)部也是串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路。電路內(nèi)部附有短路和過熱保護(hù)環(huán)節(jié)。電路內(nèi)部附有短路和過熱保護(hù)環(huán)節(jié)。W78XX系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)壓器外形1輸入端輸入端3 公共端公共端2 輸出端輸出端W79XXW79XX系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)壓器外形1 公共端公共端3輸入端輸入端2 輸出端輸出端輸出正電壓輸出正電壓輸出負(fù)電壓輸出負(fù)電壓注：型號(hào)后注：型號(hào)后XX兩位數(shù)字代表輸

12、出電壓值兩位數(shù)字代表輸出電壓值5V、9V、12V 、15V、18V、 24V等等 。固定集成三端穩(wěn)壓器：固定集成三端穩(wěn)壓器：三端集成三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器固定式固定式78正電壓系列、正電壓系列、79負(fù)電壓系列）負(fù)電壓系列）可調(diào)式可調(diào)式CW317正電壓、正電壓、CW337負(fù)電壓）負(fù)電壓）CW217 CW117 CW237 CW137 CW78LXX 輸出電流最大為輸出電流最大為150mACW78MXX 輸出電流最大為輸出電流最大為500mACW78XX 輸出電流最大為輸出電流最大為1.5An輸出電流超過輸出電流超過 1. 5 A加散熱器）加散熱器）n不需要外接元件不需要外接元件n內(nèi)部有過熱保護(hù)內(nèi)部

13、有過熱保護(hù)n內(nèi)部有過流保護(hù)內(nèi)部有過流保護(hù)n調(diào)整管設(shè)有安全工作區(qū)保護(hù)調(diào)整管設(shè)有安全工作區(qū)保護(hù)n輸出電壓容差為輸出電壓容差為 4%輸出為固定正電壓時(shí)的接法如圖所示。輸出為固定正電壓時(shí)的接法如圖所示。CoW7805CiUI+_+_Uo123 0.11F1F23220V 24V+C 24V+CW7815Ci+15V123CiW79151CoCo 15V1F1F0.33F0.33F1000F1000FCoW78XXCiUI+_+_Uo123UXXUZRDZ+_+_IO= I2 + IC 當(dāng)當(dāng) IO較小時(shí)，較小時(shí)，UR較小，較小，T截止截止 ，IC=0。CoW78XXCiUI+_+_Uo123RURICI

14、2IOT+ R 可由功率管可由功率管 T的的UBE和穩(wěn)壓器的和穩(wěn)壓器的IOM確定確定, 即即R UBE /IOM 。IQR1R2（5）.輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓電路I1I211RUIXXQIII12220RIUUXX21)(RIRUUQXXXX212)1 (RIURRQXX可調(diào)集成三端穩(wěn)壓器：可調(diào)集成三端穩(wěn)壓器：正正CW117-/CW117M-/CW117L電電CW217-/CW217M-CW217L壓壓CW317-/CW317M-/CW317L負(fù)負(fù)CW137-/CW137M-/CW137L電電CW237-/CW237M-CW237L壓壓CW337-/CW337M-/CW337

15、L1為軍品級(jí)；為軍品級(jí)；2為工業(yè)品級(jí)；為工業(yè)品級(jí)；3為民品級(jí)為民品級(jí) PaP1REFREFO+=RIRRVVV)1 (25. 11PRR應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 1 W117的外加保護(hù)電路的外加保護(hù)電路 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例2 輸出正、負(fù)電壓的電路輸出正、負(fù)電壓的電路作業(yè)：作業(yè)：設(shè)計(jì)一輸出電壓為設(shè)計(jì)一輸出電壓為12V的直流穩(wěn)壓電源。的直流穩(wěn)壓電源。要求：要求：輸出電流輸出電流1A。畫出電路原理圖。畫出電路原理圖。選取有關(guān)器件參數(shù)。選取有關(guān)器件參數(shù)。若輸出電壓能增至若輸出電壓能增至18V，應(yīng)對(duì)電路作何種改進(jìn)？，應(yīng)對(duì)電路作何種改進(jìn)？1 1 電路如圖所示。合理連線，構(gòu)成電路如圖所示。合理連線，構(gòu)成5V5V的直流

16、電源的直流電源 練習(xí)與思考：練習(xí)與思考：本章小結(jié)本章小結(jié) 1 1在電子系統(tǒng)中，一般都要有直流電源供電。在電子系統(tǒng)中，一般都要有直流電源供電。獲得直流電源的最常用的方法是由交流電網(wǎng)轉(zhuǎn)換為獲得直流電源的最常用的方法是由交流電網(wǎng)轉(zhuǎn)換為直流電壓。這要通過整流，濾波和穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)來實(shí)直流電壓。這要通過整流，濾波和穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。對(duì)直流電源的要求是：輸出電壓盡量不受電網(wǎng)現(xiàn)。對(duì)直流電源的要求是：輸出電壓盡量不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)、輸出負(fù)載變化和溫度變化的影響，輸出電壓波動(dòng)、輸出負(fù)載變化和溫度變化的影響，輸出電壓中脈動(dòng)和噪聲成分小，轉(zhuǎn)換效率高。電壓中脈動(dòng)和噪聲成分小，轉(zhuǎn)換效率高。2 2利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢詷?gòu)成整流電路，將利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢詷?gòu)成整流電路，將交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電。在整流電路的輸出端接上交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電。在整流電路的輸出端接上各種濾波電路，可以大大減小輸出電壓中的脈動(dòng)成各種濾波電路，可以大大減小輸出電壓中的脈動(dòng)成分。濾波電路有電容濾波和電感濾波兩大類。使用分。濾波電路有電容濾波和電感濾波兩大類。使用較多的是電容濾波電路。較多的是電容濾波電路。3 3為了保證直流電源的輸出電壓不發(fā)生波動(dòng)，需要為了保證直流電源的輸出電壓不發(fā)生波動(dòng)，需要在整流濾波電路的后面再接上