模擬電電子技術(shù)基礎(chǔ)第10章(第四版)童詩白 華成英

0導(dǎo)言1常用半導(dǎo)體器件2基本放大電路3多級放大電路4集成運算放大電路5放大電路的頻率響應(yīng)6放大電路中的反饋7信號的運算和處理8波形的發(fā)生和信號的變換9功率放大電路10直流電源模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)10直流電源10.1直流電源的組成及各部分的作用10.2整流電路10.3濾波電路10.4穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路10.5串聯(lián)型穩(wěn)壓電路10.6開關(guān)型穩(wěn)壓電路10直流電源課前思考：Q1.為什么需要直流穩(wěn)壓電源？其功能是什么？Q2.如何實現(xiàn)這些功能？改變電壓值通常為降壓交流變脈動的直流減小脈動1)負(fù)載變化輸出電壓基本不變；2)電網(wǎng)電壓變化輸出電壓基本不變。。

直流電源是能量轉(zhuǎn)換電路，將220V（或380V）50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。半波整流全波整流

在分析電源電路時要特別考慮的兩個問題：允許電網(wǎng)電壓波動±10％，且負(fù)載有一定的變化范圍。10.1直流電源的組成及各部分的作用Q1.為什么需要直流穩(wěn)壓電源？交流電網(wǎng)輸出為220V的交流，但很多電子設(shè)備工作需要的是穩(wěn)定的直流電壓。因而需要直流穩(wěn)壓電源完成轉(zhuǎn)換直流穩(wěn)壓電源的功能ACinDCout10.1直流電源的組成及各部分的作用Q1.為什么需要直流穩(wěn)壓電源？ACinDCout10.1直流電源的組成及各部分的作用Q2.如何實現(xiàn)這些功能？Vrms＝220Vf＝50HzVO＝常數(shù)例如：VO＝12VACinDCout功能需求：10.2

整流電路Q2.如何實現(xiàn)這些功能？Step-down變壓器Vrms＝220Vf＝50Hz10.2

整流電路Q2.如何實現(xiàn)這些功能？如何實現(xiàn)？半波整流缺點效率過低全波整流＋－10.2

整流電路Q2.如何實現(xiàn)這些功能？全波整流橋式整流—需要繞制中心抽頭的變壓器缺點10.2

整流電路中心抽頭的變壓器10.2

整流電路Q2.如何實現(xiàn)這些功能？橋式整流10.2

整流電路v1v2TD3D2D1D4RLvoQ2.如何實現(xiàn)這些功能？橋式整流10.2

整流電路RLio

在v2的正半周，D1和D3導(dǎo)通，D2和D4截止(相當(dāng)于開路)電流的通路如圖中紅色箭頭所示。D4D3D2D1~+v2

+vo

+–Q2.如何實現(xiàn)這些功能？橋式整流10.2

整流電路RLD4D3D2ioD1在v2的負(fù)半周，D2和D4導(dǎo)通，

D1和D3截止(相當(dāng)于開路)，電流的通路如圖中綠色箭頭所示。~+v2

+vo

+–在一個周期內(nèi)，通過電阻的電流方向相同，在負(fù)載上得到的是全波整流電壓vo。v2vo

t

2340直流可以用嗎？濾波10.2

整流電路1）整流濾波電路圖10.3

濾波電路2）工作原理工程上：v2tvotRL未接入忽略整流電路內(nèi)阻RintRL接入v2<vc:

放=

RLCv2>vc:vc

充=

RintC2）工作原理v2tiDt二極管中的電流vc=vL電容濾波的特點A.二極管的導(dǎo)電角

<，流過二極管的瞬時電流很大。B.負(fù)載直流平均電壓VL

升高

d=

RLC

越大，VL

越高C.直流電壓VL

隨負(fù)載電流增加而減少當(dāng)

d

（35）時，VL=(1.11.2)V2如何選擇整流二極管？3）設(shè)計實例二極管最大整流電流＝？二極管最大反向擊穿電壓＝？v1v2TD4D2D1D3RLvoVrms＝220Vf＝50Hz如何選擇整流二極管？3）設(shè)計實例v1v2TD4D2D1D3RLvoVrms＝220Vf＝50Hz如何選擇整流二極管？v1v2TD4D2D1D3RLvo3）設(shè)計實例最大反向擊穿電壓＝？＋—Vrms＝220Vf＝50Hz音響拆開機殼圖小結(jié)：1)負(fù)載變化；2)電網(wǎng)電壓變化。問題思考1：若該二極管接反?+-變壓器次級會因電流過大而燒壞，且負(fù)載沒有電流問題思考2：若該二極管斷開?+-半波整流問題思考3：220Vrms15Vrms??17~18V17~18V問題思考4：還有什么濾波電路?電感濾波電路

型濾波電路作業(yè)：10.6穩(wěn)壓電路的作用:交流電壓脈動直流電壓整流濾波有波紋的直流電壓穩(wěn)壓直流電壓10.5串聯(lián)型穩(wěn)壓電路輸出電壓一、穩(wěn)壓電源質(zhì)量指標(biāo)輸出電壓變化量輸入調(diào)整因數(shù)電壓調(diào)整率穩(wěn)壓系數(shù)輸出電阻溫度系數(shù)穩(wěn)壓電源類型:下面主要討論線性穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路開關(guān)型穩(wěn)壓電路線性穩(wěn)壓電路常用穩(wěn)壓電路(小功率設(shè)備)電路最簡單，但是帶負(fù)載能力差，一般只提供基準(zhǔn)電壓，不作為電源使用。效率較高，目前用的也比較多，但因?qū)W時有限，只介紹其原理。二、串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理1、結(jié)構(gòu)取樣調(diào)整比較放大基準(zhǔn)電壓二、串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2、工作原理電路引入的反饋類型是？電壓串聯(lián)負(fù)反饋從而可以穩(wěn)定輸出電壓二、

串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2、工作原理所以輸出電壓二、

串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理2、工作原理效率低如何提高二、

串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理二、

串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理三、

三端集成穩(wěn)壓器恒流源基準(zhǔn)電壓電路調(diào)整電路比較放大減流保護過熱保護啟動電路取樣電路1、輸出電壓固定的三端集成穩(wěn)壓器三、三端集成穩(wěn)壓器2、可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器（正電壓LM317、負(fù)電壓LM337）輸出電壓四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用1端:輸入端2端:公共端3端:輸出端123+_78LXXVI+_Vo132C10.1~1

FC21μF四、三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用例:（1）電路兩輸出端對地的直流電壓是多少？（2）若7815、7915輸入與輸出的最小電壓差為2.5V，則V2的有效值不應(yīng)小于多少？（3）若考慮到交流電網(wǎng)電壓有±10％的波動，則V2的有效值不應(yīng)小于多少？四、三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用例:（1）電路兩輸出端對地的直流電壓是多少？+15V-15V四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用例:（2）若7815、7915輸入與輸出的最小電壓差為2.5V，則V2的有效值不應(yīng)小于多少？+15V+17.5V-15V-17.5V四、三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用例:（1）電路兩輸出端對地的直流電壓是多少？（2）若7815、7915輸入與輸出的最小電壓差為2.5V，則V2的有效值不應(yīng)小于多少？（3）若考慮到交流電網(wǎng)電壓有±10％的波動，則V2的有效值不應(yīng)小于多少？四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用例:（3）若考慮到交流電網(wǎng)電壓有±10％的波動，則V2的有效值不應(yīng)小于多少？內(nèi)容回顧整流濾波脈動直流電壓有波紋的直流電壓交流電壓穩(wěn)壓直流電壓橋式整流四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用器件選型:lowdropoutregulator低壓差線性穩(wěn)壓器LDO四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用設(shè)計舉例:四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用設(shè)計一直流穩(wěn)壓電源，輸入信號為f＝50Hz，V＝220V的市電信號，輸出電壓為VO＝5V，輸出電流IO＝600mA。設(shè)計方案:（1）總體電路構(gòu)成及穩(wěn)壓器的選擇設(shè)計要求輸出電壓為VO＝5V，輸出電流IO＝600mA?？梢赃x用LM7805集成穩(wěn)壓器輸出5V的電路為：四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用（2）電源變壓器選擇設(shè)計要求輸出為VO＝5V，而集成穩(wěn)壓器7805的輸入輸出電壓差一般為（2.5～3）V，現(xiàn)取3V，則集成穩(wěn)壓器7805的輸入電壓的最小值四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用（2）電源變壓器選擇考慮到一般情況下，交流電網(wǎng)電壓會有10％的波動，那么即使輸入電網(wǎng)電壓下降10％，還可以保證輸入輸出的差大于3V，則VI為這里取VI＝9V5V9V？四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用（2）電源變壓器選擇5V9V？

依據(jù)橋式整流濾波的輸出VI＝1.2V2，變壓器二次電壓的有效值為：因此電源變壓器的匝數(shù)比為：四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用（3）整流二極管的選擇5V9V考慮到電容濾波的整流二極管的峰值電流較大，四、

三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用（3）整流二極管的選擇5V9V二極管承受的最大反向電壓為：因此可以選用電壓為50V，電流為1A的1N4001二極管