單片機(jī)中電源電路設(shè)計(jì)課件

4.2電源電路設(shè)計(jì)一.組成及各部分功能二、全波整流電路三、橋式整流電路四、濾波電路五、穩(wěn)壓電路4.2電源電路設(shè)計(jì)一.組成及各部分功能二、全波整流電路三一.組成及各部分功能電源變壓器: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uR。濾波電路:將脈動(dòng)直流電壓uR轉(zhuǎn)變?yōu)檩^平滑的直流電壓uF。穩(wěn)壓電路:清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響,保持輸出直流電壓U0的穩(wěn)定。一.組成及各部分功能電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)橐?組成及各部分功能單相電源變壓器線圈鐵芯一.組成及各部分功能單相電源變壓器線圈鐵芯二、全波整流電路原理：變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個(gè)相等的電壓u2當(dāng)u2正半周時(shí)，D1導(dǎo)通，D2截止。當(dāng)u2負(fù)周時(shí)，D2通，D1截止。u2uouD1

t

2340uD2單相全波整流電壓波形二、全波整流電路原理：變壓器副邊中心抽頭，感應(yīng)出兩個(gè)相等的uo

20t()ò=pwp

01tduUoo=()òpwp

01tdsinwt22UIo=Uo/RL=0.9U2/RL

=p229.02UU=2輸出電壓平均值輸出電流平均值uo20t()ò=pwp01tduUoo=()òp三、橋式整流電路u1u2TD3D2D1D4RLuo1.組成：由四個(gè)二極管組成橋路三、橋式整流電路u1u2TD3D2D1D4RLuo1.組成整流橋?qū)嵨镎掌鳂驅(qū)嵨镎掌?–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周時(shí)電流通路D1、D4導(dǎo)通，D2、D3截止2.工作原理+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周時(shí)電流通路D-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2負(fù)半周時(shí)電流通路D2、D3導(dǎo)通，D1、D4截止-+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2負(fù)半周時(shí)電流通路D單相橋式整流電路輸出電壓平均值單相橋式全波整流電路輸出電流平均值3、主要參數(shù)

uo

20t單相橋式整流電路輸出電壓平均值單相橋式全波整流電路輸出電流平單相橋式全波整流電路二極管上承受的最高反向電壓：?jiǎn)蜗鄻蚴饺ㄕ麟娐分卸O管的平均電流和輸出電流：（選購(gòu)時(shí)：二極管額定電流

2ID)（選購(gòu)時(shí)：最大反向電壓

2URM)單相橋式全波整流電路二極管上承受的最高反向電壓：?jiǎn)蜗鄻蚴饺V波的基本概念:交流電壓經(jīng)整流電路整流后輸出的是脈動(dòng)直流，其中既有直流成分又有交流成份。濾波電路就是利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓(或通過電感中的電流)不能突變的特性,將電容與負(fù)載RL并聯(lián)(或?qū)㈦姼信c負(fù)載RL串聯(lián))，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)到平滑輸出電壓波形的目的。這一過程稱為濾波。四、濾波電路濾波的基本概念:交流電壓經(jīng)整流電路整流后輸出的是脈動(dòng)直流，其一般取(T為電源電壓的周期)近似估算:

U0=1.2U2(2)流過二極管瞬時(shí)電流很大RLC越大

U0越高,負(fù)載電流的平均值越大

整流管導(dǎo)電時(shí)間越短

iD的峰值電流越大。一般選管時(shí)，取1、電容濾波電路的特點(diǎn)(1)輸出電壓U0與時(shí)間常數(shù)RLC有關(guān)RLC愈大

電容器放電愈慢

U0(平均值)愈大。RLC一般取(T為電源電壓的周期)近似估算:2、LC-型濾波電路結(jié)構(gòu)LC-

型濾波電路特點(diǎn)濾波效果比LC濾波器更好，但整流二極管中的沖擊電流較大。電感線圈體積大而笨重、成本高。2、LC-型濾波電路結(jié)構(gòu)LC-型濾波電路特點(diǎn)3、RC-型濾波電路結(jié)構(gòu)RC-型濾波電路特點(diǎn)R愈大，C2愈大，濾波效果愈好。但R太大，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出電壓脈動(dòng)很小的場(chǎng)合。3、RC-型濾波電路結(jié)構(gòu)RC-型濾波電路特點(diǎn)1、集成穩(wěn)壓電源簡(jiǎn)介三端集成穩(wěn)壓器的硅片封裝在普通功率管的外殼內(nèi)，電路內(nèi)部附有短路和過熱保護(hù)環(huán)節(jié)。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,使用靈活,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端,故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。五、穩(wěn)壓電路1、集成穩(wěn)壓電源簡(jiǎn)介三端集成穩(wěn)壓器的硅片封裝在普通功率管的外三端集成穩(wěn)壓器實(shí)物照片三端集成穩(wěn)壓器實(shí)物照片三端集成穩(wěn)壓器管腳排列78系列－輸出正電壓79系列－輸出負(fù)電壓7805＋5V7806＋6V7808＋8V7809＋9V7810＋10V7812＋12V7815＋15V7818＋18V7824＋24V……7905－5V7906－6V7908－8V7909－9V7910－10V7912－12V7915－15V7918－18V7924－24V……輸入輸出公共端輸入輸出公共端三端集成穩(wěn)壓器管腳排列78系列－輸出正電壓79系列－輸出負(fù)電（1）輸出為固定正電壓的電路2、應(yīng)用電路注意：輸入與輸出端之間的電壓差不得低于3V?。?）輸出為固定正電壓的電路2、應(yīng)用電路注意：輸入與輸出端之（2）輸出正、負(fù)電壓的電路（2）輸出正、負(fù)電壓的電路UXX:為78XX固定輸出電壓

，則

Uo=UXX+UZ（3）提高輸出電壓的電路UXX:為78XX固定輸出電壓，則Uo=UXX+U（3）擴(kuò)大輸出電流的