《模擬電子線路》第九章整流穩(wěn)壓電源

1、直流穩(wěn)壓電源的作用從交流電源變換成平滑而穩(wěn)定的直流電。第9章 直流穩(wěn)壓電源1電源變壓器: 將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路: 將交流電壓u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓u3。濾波電路: 將脈動(dòng)直流電壓u3轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)壓電路: 清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出電壓uo的穩(wěn)定。整 流 電 路濾 波 電 路穩(wěn) 壓 電 路整 流 電 路濾 波 電 路穩(wěn) 壓 電 路u1u2u3u4uo直流電源的一般組成如下圖所示2 整流工作原理：利用二極管的單向?qū)щ娦噪娐穲D整流分類：半波、全波、橋式、倍壓整流電路 9.2 整流電路一、整流濾波電路39.2.1.半波整流電路二極管導(dǎo)通，uL=

2、u2二極管截止, uL=0+io+u2 0 時(shí):u2ID，可選擇IF=(23) ID =200mA300mA。29在滿足的情況下，取故變壓器次級(jí)輸出電壓有效值為二極管承受的最大反向電壓為故需URMURm，可選URM=50V。30(2)選擇濾波電容根據(jù)已知條件，直流負(fù)載電阻為根據(jù)條件取可求得31(2)選擇濾波電容電容的耐壓應(yīng)大于電容兩端可能出現(xiàn)的最高電壓（負(fù)載開路時(shí)的電壓），即故可選C=470F，耐壓為50V的電解電容。32例2 如圖所示，RL=50歐姆，C=1000uF，U2=20V U O（AV)有以下幾種情況:（1） 28V （2） 18V （3） 9V 分析電路產(chǎn)生了什么故障?解： （1

3、）RL開路 （2）電容開路 （3）一個(gè)二極管開路且電容開路339.3.3 復(fù)合型濾波電路（a）電容濾波電路（b）電感電容濾波電路（倒L型）（c）型濾波電路34穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：（1）帶負(fù)載能力差（2）輸出電壓不可調(diào)改進(jìn)1：（1）提高帶負(fù)載能力在輸出端加一射極輸出器UO=UZ-0.7V基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路9.4.2 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路35穩(wěn)壓原理UB不變基本調(diào)整管電路36改進(jìn)2：（2）使輸出電壓可調(diào)在射極輸出器前加一帶有負(fù)反饋的放大器具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路37具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路38具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1.電路構(gòu)成基準(zhǔn)電壓電路采樣電路比較放

4、大電路調(diào)整管電路393.輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍2.穩(wěn)壓原理UOU-UB UO UO U- UB UO引入了負(fù)反饋40圖9-16 uI增加時(shí)uO自動(dòng)穩(wěn)定示意圖圖9-17 RL減小時(shí)uO自動(dòng)穩(wěn)定示意圖41圖9-18 過壓和過流保護(hù)組合電路424.調(diào)整管的選擇參數(shù)確定： 調(diào)整管一般為大功率管，選擇時(shí)主要考慮三個(gè)極限參數(shù)：43例:設(shè)如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓管為2CW14,其穩(wěn)定電壓為UZ7V，采樣電阻R1=3K，R2=2K, R3=3K,試估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。解：44解：因此,穩(wěn)壓電路輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍是(11.218.7V)。例:設(shè)如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓管為2CW14,其穩(wěn)定電

5、壓為UZ7V，采樣電阻R1=3K，R2=2K, R3=3K,試估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。45 例：如圖,要求輸出電壓UO=(1015V),負(fù)載電流IL=(0100)mA,已選定基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓管為2CW1,其穩(wěn)定電壓UZ=7V,IZmin=5mA,IZmax33mA。若選用三極管3DD2C,其主要參:ICM=0.5A,U(BR)CEO=45V,PCM=3W。 假設(shè)采樣電阻總的阻值選定為2k左右,則R1、R2、R3三個(gè)電阻分別為多大？46解： 因故取47故則取(電位器)則取48 在確定了采樣電阻R1R2R3的阻值以后再來驗(yàn)算輸出電壓的變化范圍是否符合要求,此時(shí) 輸出電壓的實(shí)際變化范圍為 ,所以符合給

6、定的要求。49 估算電源變壓器副邊電壓的有效值U2；解：穩(wěn)壓電路的直流輸入電壓的有效值為取 ，則變壓器副邊電壓的有效值為50 估算基準(zhǔn)穩(wěn)壓管的限流電阻R的阻值； 解：基準(zhǔn)電壓支路中的電阻R的作用是保證穩(wěn)壓管VDZ的工作電流比較合適,通常使穩(wěn)壓管中的電流略大于其最小參考電流值IZmin?？烧J(rèn)為故基準(zhǔn)穩(wěn)壓管的限流電阻應(yīng)為51 驗(yàn)算穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管是否安全。 解：根據(jù)穩(wěn)壓電路的各項(xiàng)參數(shù),可知調(diào)整管的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)為52 已知低頻大功率三極管3DD2C的ICM0.5A，U(BR)CEO=45V,PCM=3W,可見調(diào)整管的參數(shù)符合安全的要求,而且留有一定的余地。本習(xí)題具體參見 王成華 主編電子線路基礎(chǔ)

7、53 三端線性集成穩(wěn)壓器 三端線性集成穩(wěn)壓器是集成串聯(lián)型穩(wěn)壓電源，用途十分廣泛，而且非常方便。集成三端穩(wěn)壓器有78系列(輸出正電壓)和79系列(輸出負(fù)電壓)，后面兩位數(shù)表示輸出電壓值，如7812，即表示輸出直流電壓為+12V。541.調(diào)整管 當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流波動(dòng)時(shí),調(diào)整自身的集射壓降使輸出電壓基本保持不變。集成三端穩(wěn)壓器(集成的穩(wěn)壓電源)框圖552.放大電路 將基準(zhǔn)電壓與從輸出端得到的采樣電壓進(jìn)行比較,然后再放大并送到調(diào)整管的基極。563.基準(zhǔn)電源 采用能帶間隙式基準(zhǔn)源,具有低噪聲、低溫漂的特點(diǎn),在單片式大電流集成穩(wěn)壓器中廣泛應(yīng)用。574.采樣電路 由兩個(gè)分壓組成,它將輸出電壓變化量的一部分送到放大電路的輸入端。585.啟動(dòng)電路 在剛接通直流輸入時(shí)使調(diào)整管、放大電路和基準(zhǔn)電源等建立起各自的工作電流, 當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時(shí)斷開啟動(dòng)定路,以免影響穩(wěn)壓電路的性能。596.保護(hù)電路 在W7800系列三端集成穩(wěn)壓器中,已將三種保護(hù)電路集成在芯片內(nèi)部,它們是限流保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路。60集成三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路C1、C2的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。(1)基本電路61(a)擴(kuò)展電流 (b) 擴(kuò)展電壓Istart為V管開始工作時(shí)流入LM7805輸入端的電流，也就是說，當(dāng)LM7805的輸入電流