第3章 直流穩(wěn)壓電源ppt課件

1、第三章直流穩(wěn)壓電源第三章直流穩(wěn)壓電源功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適 的直流電壓的直流電壓u4uou3u2u1t uDO u 負(fù)半周，負(fù)半周，VauC時，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載時，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載RL供電的供電的同時也給電容充電，同時也給電容充電， uC 增加，增加，uo= uC 。 u uC時，二極管截止，電容通過負(fù)載時，二極管截止，電容通過負(fù)載RL 放電，放電，uC按指數(shù)規(guī)律下降，按指數(shù)規(guī)律下降， uo= uC 。+Cici +aDuoubRLio= uC 二極管承受的最高反向電壓為二極管承受的最高反向電壓為 。2 2DRMUU動畫動畫uoU2

2、U2u tO tO(1) (1) 輸出電壓的脈動程度及平均值輸出電壓的脈動程度及平均值UoUo與放電時間與放電時間 常數(shù)常數(shù)RLCRLC有關(guān)。有關(guān)。 RLC越大越大 電容器放電越慢電容器放電越慢 輸出電壓的平均值輸出電壓的平均值Uo 越大，波形越平滑。越大，波形越平滑。有電容濾波有電容濾波 無電容濾波無電容濾波0.45U UooIO 采用電容濾波時，輸出電采用電容濾波時，輸出電壓受負(fù)載變化影響較大，即壓受負(fù)載變化影響較大，即帶負(fù)載能力較差。帶負(fù)載能力較差。 因此電容濾波適合于要求因此電容濾波適合于要求輸出電壓較高、負(fù)載電流較輸出電壓較高、負(fù)載電流較小且負(fù)載變化較小的場合。小且負(fù)載變化較小的場合

3、。L(3 5)2TR C(T :電源電壓的周期電源電壓的周期) 為了得到比較平直的輸出電壓，一般取為了得到比較平直的輸出電壓，一般取2U RLC RLC 越大越大O O 越大，越大，IO IO 越大越大整流二極管導(dǎo)通時間整流二極管導(dǎo)通時間越短越短 iD iD 的峰值電流越大。的峰值電流越大。iD tuoU2 tOO帶負(fù)載時：帶負(fù)載時： Uo = 1. 0 U半波）半波） Uo = 1. 2 U ( 橋式）橋式） U2帶電容帶電容C濾波電路濾波電路Uo的估算的估算例：例： 有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率率 f=50Hz，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻 RL

4、 = 200，要求直流輸出電，要求直流輸出電壓壓Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二極管及濾波電容器。V 352522DRM UU A075020030212121LOOD.RUII uRLuo+C解解1. 選擇整流二極管選擇整流二極管25V1.230 21O .UU可選用二極管可選用二極管2CZ52BIOM =100mA UDRM =50V 例：例： 有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率率 f=50Hz，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻 RL = 200，要求直流輸出電，要求直流輸出電壓壓Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二

5、極管及濾波電容器。取取 RLC = 5 T/2已知已知RL = 50S 05. 025015L CR uRLuo+C解解2. 選擇濾波電容器選擇濾波電容器F250F102502000.05 0506L R.C可選用可選用C=250F，耐壓為，耐壓為50V的極性電容器的極性電容器L uRLuo+C LC濾波適合于電流較大、要求輸出電壓脈動較小濾波適合于電流較大、要求輸出電壓脈動較小的場合，用于高頻時更為合適。的場合，用于高頻時更為合適。 濾波效果比濾波效果比LC濾波器更好，濾波器更好，但二極管的沖擊但二極管的沖擊電流較大。電流較大。 比比 形形 LC 濾波器的體積濾波器的體積小、成本低。小、成本

6、低。L uRLuo+C2+C1R uRLuo+C2+C1 R 愈大，愈大，C2愈大，濾波效果愈好。但愈大，濾波效果愈好。但R 大將使直大將使直流壓降增加，主要適用于負(fù)載電流較小而又要求輸流壓降增加，主要適用于負(fù)載電流較小而又要求輸出電壓脈動很小的場合。出電壓脈動很小的場合。UO = UZ IR = IO + IZUIUZRL(IO) IR 設(shè)設(shè)UI一定，負(fù)載一定，負(fù)載RL變化變化UO 基本不變基本不變 IR (IRR) 基本不變基本不變 UO (UZ ) IZ +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流調(diào)壓限流調(diào)壓穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路UO = UZ IR = IO + IZUIUZUI UZ U

7、O 基本不變基本不變 IRR IZ IR +UIRL+CIOUO+uIRRDZIzZMOOIMmin IIRUU (1) UZ = UO(2) IZM= (1.5 3) ICM(3) UI = (2 3) UO(4) RIIUU ominZMOIM OMZOImin IIUU ZIIRUU OMOImin 由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和運(yùn)算放大器可組成恒壓源。由穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路和運(yùn)算放大器可組成恒壓源。UORFR2R1+ RL+UZRDZ+UUORFR2R1+ +RLRDZ+UZ+U反相輸入恒壓源反相輸入恒壓源同相輸入恒壓源同相輸入恒壓源ZFO1URRU ZFO)(11URRU 改變改變 RF 即可調(diào)節(jié)恒壓

8、源的輸出電壓。即可調(diào)節(jié)恒壓源的輸出電壓。UiTR2UZRL UO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由基準(zhǔn)電壓、比較放大、取樣電串聯(lián)型穩(wěn)壓電路由基準(zhǔn)電壓、比較放大、取樣電路和調(diào)整元件四部分組成。路和調(diào)整元件四部分組成。調(diào)整調(diào)整元件元件比較比較放大放大基準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓電壓取樣取樣電路電路 當(dāng)由于電源電壓或負(fù)載電阻的變化使輸出電當(dāng)由于電源電壓或負(fù)載電阻的變化使輸出電壓壓UO UO 升高時，有如下穩(wěn)壓過程：升高時，有如下穩(wěn)壓過程：O2121fURRRRUU ZUU )(fZuoBUUAU UOUf UB UOIC UCE 由于引入的是串聯(lián)電壓負(fù)反饋，故稱串聯(lián)型穩(wěn)由于引入的是串聯(lián)電壓

9、負(fù)反饋，故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。壓電路。UITR2UZRL UO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R Z211BO)(1URRRUU 由同相比例運(yùn)算電路，可得由同相比例運(yùn)算電路，可得UiTR2UZRL UO +R3+UB+DZ+Uf+R11R 1R 單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小, ,可靠性高可靠性高, ,使使用靈活用靈活, ,價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共最簡單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端引出端, ,故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。1. 分類分類三三端端穩(wěn)穩(wěn)壓壓器器輸出固定電壓輸出固定電壓輸出正

10、電壓輸出正電壓78XX 輸出負(fù)電壓輸出負(fù)電壓79XX （1. 25 37 V 連續(xù)可調(diào)）連續(xù)可調(diào)）W7800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W7900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 輸出電流超過輸出電流超過 1. 5 A加散熱器）加散熱器） 不需要外接元件不需要外接元件 內(nèi)部有過熱保護(hù)內(nèi)部有過熱保護(hù) 內(nèi)部有過流保護(hù)內(nèi)部有過流保護(hù) 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) 輸出電壓容差為輸出電壓容差為 4% (1) 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率SU(穩(wěn)壓系數(shù)穩(wěn)壓系數(shù)) 反映當(dāng)負(fù)載電流和環(huán)境溫度不變時，電網(wǎng)電壓波

11、反映當(dāng)負(fù)載電流和環(huán)境溫度不變時，電網(wǎng)電壓波動對穩(wěn)壓電路的影響。動對穩(wěn)壓電路的影響。0 0 o 100oo TIIU% UUUS (2) 電流調(diào)整率電流調(diào)整率SI 反映當(dāng)輸入電壓和環(huán)境溫度不變時，輸出電流變化反映當(dāng)輸入電壓和環(huán)境溫度不變時，輸出電流變化時輸出電壓保持穩(wěn)定的能力，即穩(wěn)壓電路的帶負(fù)載能時輸出電壓保持穩(wěn)定的能力，即穩(wěn)壓電路的帶負(fù)載能力。力。00ooI %100 I T UUUS 0.0050.02% 0.11.0%(3) 輸出電壓輸出電壓 UO (6) 最大輸入電壓最大輸入電壓 UiM (7) 最大功耗最大功耗 PM OMOIMM)(IUUP (4) 最大輸出電流最大輸出電流 IOM (5) 最小輸入、輸出電壓差最小輸入、輸出電壓差 (Ui -UO ) min COW7805CiUi+_+_UO123 0.11F1F23220V 24V+C 24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO 15