维修电工-第2章(下)--直流稳压电源ppt课件

《维修电工-第2章(下)--直流稳压电源ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《维修电工-第2章(下)--直流稳压电源ppt课件（79页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、维修电工电子教案维修电工电子教案 谭显石谭显石 联系电话：联系电话：18975154218 QQ:987356989维修电工电子教案 1第第2章（下）章（下）直流稳压电源直流稳压电源 第一节第一节 整流电路整流电路 第二节第二节 滤波电路滤波电路 第三节第三节 分立元件稳压电分立元件稳压电路路 第四节第四节 集成稳压电路集成稳压电路第2章（下）直流稳压电源 第一节 整流2变压器变压器整流整流电路电路滤波滤波电路电路稳压稳压电路电路交流交流电源电源负载负载整流整流-将交流电将交流电压变换为单向脉压变换为单向脉动的直流电动的直流电 滤波滤波-将脉动将脉动电压中的交流电压中的交流分量滤除分量滤除 稳

2、压稳压使传输使传输的直流电压稳的直流电压稳定、平滑定、平滑 电路组成：电路组成：变压器整流滤波稳压交流电源负载整流-将交流电压变换为单向脉3第一节第一节 整流电路整流电路 单相半波整流电路单相半波整流电路 单相桥式全波整流电路单相桥式全波整流电路第一节 整流电路 单相半波整流电路4一、单相半波整流电路一、单相半波整流电路1.电路分析电路分析 正半周正半周(0)a(+)b()D导通导通Du2uou1RLabu223uo23 负半周负半周()a()b()D截止截止 uo=0uo=u2一、单相半波整流电路1.电路分析Du2uou1RLab5 单相半波整流电压平均值单相半波整流电压平均值2.参数计算参

3、数计算3.元件选择元件选择 RL中电流平均值中电流平均值 单相半波整流电压平均值2.参数计算3.元件选择 R6二、单相桥式全波整流电路二、单相桥式全波整流电路D1u2uou1RLabD2D3D41.电路分析电路分析正半周正半周()a()b()电流方向电流方向 负半周负半周()a()b()电流方向电流方向 u223uo23二、单相桥式全波整流电路D1u2uou1RLabD2D3D72.参数计算参数计算 桥式整流电路电压平均值桥式整流电路电压平均值 RL中电流平均值中电流平均值3.元件选择元件选择2.参数计算 桥式整流电路电压平均值 RL中电流平8 例：桥式整流电路如图例：桥式整流电路如图,画出画

4、出uo、io、uD 波形。波形。D1u2uou1RLabD2D3D4u223uo23io23uD23uD若若D1 的正负极反接，则的正负极反接，则正半周电路截止，正半周电路截止，负半周电源短路。负半周电源短路。若若D1 开路，则开路，则电路变为半波整流电路电路变为半波整流电路io 例：桥式整流电路如图,画出uo、io、uD 波形。D9 例例：桥桥式式整整流流电电路路如如图图,若若D3管管烧烧断断,输输出出电电压压波形为波形为_u1D2u2uoRLD3D4D1u2uOA.uOC.uOD.uOB.C 例：桥式整流电路如图,若D3管烧断,输出电压波形10例：桥式整流电路的变压器副边电压为例：桥式整流

5、电路的变压器副边电压为20V，每，每个整流二极管所承受的最大反向电压为个整流二极管所承受的最大反向电压为_ A.20V B.28.28V C.40V D.56.56V B例：测量桥式整流电路的输出电压为例：测量桥式整流电路的输出电压为9V，此时，此时发现有一只二极管已经断开，其变压器副边电发现有一只二极管已经断开，其变压器副边电压为压为 _ A.10V B.15V C.20V D.25V C例：桥式整流电路的变压器副边电压为20V，每个整流二极管所承11第二节第二节 滤波电路滤波电路电容滤波电路电容滤波电路电感滤波电路电感滤波电路其它滤波电路其它滤波电路第二节 滤波电路电容滤波电路12一、电容

6、滤波电路一、电容滤波电路1.滤波原理滤波原理 滤波电路是利用储能元件滤波电路是利用储能元件(与负载并联电容与负载并联电容或与负载串联电感或与负载串联电感)滤掉整流所得的单向脉动电滤掉整流所得的单向脉动电压的交流分量，保留直流分量，使输出电压脉压的交流分量，保留直流分量，使输出电压脉动减小。动减小。2.电容滤波电容滤波 电容两端电压不能跃变，在整流电路中加电容两端电压不能跃变，在整流电路中加入电容，由于电容不断的充放电，使输出电压入电容，由于电容不断的充放电，使输出电压的脉动减小。的脉动减小。一、电容滤波电路1.滤波原理 滤波电路是利13Du2uou1RLabCu1u2uoRLCu223u223

7、uo23uo23Du2uou1RLabCu1u2uoRLCu223143.性能分析性能分析空载时，空载时，（RL=）带电阻负载时，带电阻负载时，半波整流电容滤波电路半波整流电容滤波电路 UOU2桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路 UO1.2U2一般要求一般要求 3.性能分析空载时，（RL=）带电阻负载时，半波15假设电路刚好在假设电路刚好在 由由负到零的时刻接通负到零的时刻接通,则则 通过通过VDVD1 1和和VDVD3 3向向C C充电。充电。电容电压电容电压 紧随输入紧随输入电压电压 按正弦规律上按正弦规律上升至升至 的最大值。的最大值。电容滤波电路(1)(1)空载空载(R(RL L

8、=)=)时时:设电容器两端初始设电容器两端初始电压为零。电压为零。u2tuLt假设电路刚好在 由负到零的时刻接通,则 通过VD1和VD16电容滤波电路(1)空载(RL=)时:设电容器两端初始电压为零。u2tuLtuc=uL故然后 继续按正弦规律下降,当 I IOXX OXX 2RS(5).(5).三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用5.5.集成稳压电路集成稳压电路.扩大输出电流的电路：当负载电流 Io 小于稳压器电流55输出电压输出电压：此电路既提高了输出电压此电路既提高了输出电压Uo,又使又使Uo成为可调。成为可调。稳压器静态电流稳压器静态电流IQ

9、很小很小UoCW7812+3UCR1UxxR2IQ.改变输出电压的稳压电路：改变输出电压的稳压电路：(5).(5).三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用5.5.集成稳压电路集成稳压电路输出电压：此电路既提高了输出电压Uo,又使Uo成为可调56(6)、三端式可调集成稳压器三端式可调集成稳压器一、概述一、概述CW117/217/317系列系列(正电源正电源)CW137/237/337系列系列(负电源负电源)工作温度工作温度CW117(137)-55 150 CCW217(237)-25 150 CCW317(337)0 125 C基准电压基准电压1.25

10、 V输出电压输出电压1.2 37V（可调）（可调）最大输出电流最大输出电流1.5A电压调整率电压调整率0.01%/V负载调整率负载调整率0.1%/输入与输出电压差允许范围输入与输出电压差允许范围3 40 V(6)、三端式可调集成稳压器一、概述CW117/217/357(6).(6).三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器.分类：分类：正电压输出正电压输出LM317等等负电压输出负电压输出LM337等等.引脚排列：引脚排列：5.5.集成稳压电路集成稳压电路(6).三端可调式集成稳压器.分类：正电压输出LM31758.基本应用电路：基本应用电路：基本应用电

11、路：基本应用电路：输出电压的调节：输出电压的调节：CW317的电压范围为的电压范围为1.232V，（ADJ）调整）调整U最小值最小值1.2V。(6).(6).三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器5.5.集成稳压电路集成稳压电路.基本应用电路：输出电压的调节：CW359R1、R2的选择：的选择：保证负载开路时，输出电流不小于保证负载开路时，输出电流不小于5mAR2的选择滿足的选择滿足求出：求出：R2max6.8K 其它元件的作用：其它元件的作用：C1：抗干扰电容；：抗干扰电容；C2:防自激电容；防自激电容；C3：滤波电容；滤波电容；C2:防阻尼振荡防阻

12、尼振荡VD1、VD2:保护二极管保护二极管.基本应用电路：基本应用电路：基本应用电路：基本应用电路：(6).(6).三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器三端可调式集成稳压器5.5.集成稳压电路集成稳压电路R1、R2的选择：保证负载开路时，输出电流不小于5mAR2的60三、基本应用电路三、基本应用电路UREF=1.25 VI A 50 A使使 UREF 很稳定很稳定一般一般 RL 开路时流过开路时流过 R1 电流电流 IR1=5 10 mA，R1=UREF/IR1=125 250 C2用于提高纹波用于提高纹波抑制比，抑制比，可达可达 80 dB。C3用于抑制容性用于抑制容

13、性负载时的阻尼振负载时的阻尼振荡。荡。C1用于消除输用于消除输入长线引起的入长线引起的自激振荡。自激振荡。D1防止输入端短防止输入端短路时路时C3反向放电反向放电损坏稳压器损坏稳压器D2防止输出端短路防止输出端短路时时C2 通过调整端放通过调整端放电损坏稳压器电损坏稳压器三、基本应用电路UREF=1.25 VI A 50 61总结：总结：电路基本知识电路基本知识电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压u3转转变

14、为平滑的直流电压变为平滑的直流电压u4。稳稳压电路压电路:清除电网波动及负载变化的影响清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压保持输出电压uo的稳定。的稳定。直流稳压电源的组成和功能直流稳压电源的组成和功能整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路u1u2u3u4uoRL总结：电路基本知识电源变压器:将交流电网电压u1变为合适62.u2正半周时正半周时:VD1、VD3导通导通;VD2、VD4截止截止（1）.工作原理：工作原理：u2+41231u2u220V+-RLuOVD2VD1VD3VD4iL+4123u12u220V+-RLuOVD2VD1VD3VD4iL1.1.

15、桥式二极管整流电路桥式二极管整流电路应用：应用：电路基本知识电路基本知识.u2正半周时:VD1、VD3导通;（1）.工作原理：u63.u2负半周时：负半周时：VD2、VD4 导通导通，V D1、VD3截止截止u2+41231u2u220V+-RLOuVD2VD1VD3VD4+iL+4123u12u220V+-RLuOVD2VD1VD3VD4iL（1）.工作原理：工作原理：1.1.桥式二极管整流电路桥式二极管整流电路1.4 实施实施应用：应用：电路基本知识电路基本知识.u2负半周时：VD2、VD4 导通，u2uO+4164UO=0.9U2,0.9U2RLIL=UORL=（3 3）.整流二极管的选

16、择整流二极管的选择:u2 to to to to 2 3 2 3 2U22U22U2Im 2 2 3 3 uD1uD3uD4uD2uOuDiO0.48IFIL/20.45U2/RL（2 2）.负载上的电压、纹波系数负载上的电压、纹波系数URMUDMU21.1.桥式二极管整流电路桥式二极管整流电路UO=0.9U2,0.9U2RLIL=UORL=（3）65（3）.硅桥式整流器（桥堆）：硅桥式整流器（桥堆）：u2uO+-(b)方桥方桥(a)扁桥扁桥(c)圆桥圆桥提问：提问：220V 交流电不用变压器能进行桥式整流吗？交流电不用变压器能进行桥式整流吗？1.1.桥式二极管整流电路桥式二极管整流电路（3）

17、.硅桥式整流器（桥堆）：u2uO+662.2.电容滤波电路电容滤波电路 估算公式估算公式:UO=(1.01.1)U2 2UDM=2U2uou2iLVDRLTu1C t0 2 3 2U2uo利用电容器的充放电利用电容器的充放电*二极管导通时间比不加二极管导通时间比不加C时短，时短，流过二极管的瞬时电流很大，流过二极管的瞬时电流很大，C越越大，冲击电流越大，大，冲击电流越大，选用二极管时要求选用二极管时要求IF=(23)ID(1).(1).(1).(1).半波整流电容滤波电路半波整流电容滤波电路半波整流电容滤波电路半波整流电容滤波电路电路基本知识电路基本知识2.电容滤波电路 估算公式:UO=(1.

18、067电容电容电容电容充电充电充电充电电容电容电容电容放电放电放电放电二极管导通时给电容充电二极管导通时给电容充电,二极管截止时电容向负载放电二极管截止时电容向负载放电(2).单相桥式整流电容滤波电路单相桥式整流电容滤波电路u2Tu1RLVD1VD4VD3VD2uoiLCuC滤波后输出电压滤波后输出电压 uo 的波形变得平缓的波形变得平缓,平均值提高。平均值提高。2.2.电容滤波电路电容滤波电路 电容电容二极管导通时给电容充电,二极管截止时电容向负载放电68工作波形：工作波形：工作波形：工作波形：基本参数：基本参数：基本参数：基本参数：TRLC(35)2uOt2U2t1t4t3t20u2Tu1

19、RLVD1VD4VD3VD2uOiLCuC与半波整流基本相同，但与半波整流基本相同，但在半个周期内在半个周期内u u2 2对对C C充电充电一次，电容对负载放电时一次，电容对负载放电时间缩短，输出电压波形更间缩短，输出电压波形更加平滑。加平滑。UO=U2负载开路时：负载开路时：滤波电容的选取：滤波电容的选取：耐压：耐压：1.5UOUO=1.2U2(2).单相桥式整流电容滤波电路单相桥式整流电容滤波电路2.2.电容滤波电路电容滤波电路 工作波形：基本参数：TRLC(35)2693.并联型稳压电源的组成及工作原理并联型稳压电源的组成及工作原理(2).(2).工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：

20、例如：例如：UI（或（或RL）UO I Z UR UOUIURUO 可见：并联型稳压电源中的关键元件是稳压管和限流电阻可见：并联型稳压电源中的关键元件是稳压管和限流电阻(1).(1).电路的组成：电路的组成：电路的组成：电路的组成：3.并联型稳压电源的组成及工作原理(2).工作原理：例70(4).(4).稳压管参数的选择：稳压管参数的选择：稳压管参数的选择：稳压管参数的选择：UZ=UO IZmax 2 3 IOmax(3).(3).限流电阻的选择：限流电阻的选择：限流电阻的选择：限流电阻的选择：3.并联型稳压电源的组成及工作原理并联型稳压电源的组成及工作原理(4).稳压管参数的选择：UZ=UO

21、 IZmax 271 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路具有放大环节的串联型晶体管稳压电路(1).(1).串联型稳压框图串联型稳压框图串联型稳压框图串联型稳压框图取样电路取样电路取样电路取样电路调整器件调整器件调整器件调整器件比较放大比较放大比较放大比较放大基准电压基准电压基准电压基准电压UoU由四个环节组成由四个环节组成 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路(1).串联型稳72比较比较放大放大调整调整元件元件 (2).(2).串联型稳压电路串联型稳压电路串联型稳压电路串联型稳压电路基准基准电压电压取样取样电路电路 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路具有放大环节的串联型晶体管稳压电路

22、比较调整 (2).串联型稳压电路基准电压取样电路 4.73(3).(3).稳压原理稳压原理稳压原理稳压原理若若U增大时，自动调整过程如下：增大时，自动调整过程如下：UUOUR2 UBE2IB2IC2UC2 UO UCE1 IC1 IB1 UB1 UREF不变不变 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路具有放大环节的串联型晶体管稳压电路(3).稳压原理若U增大时，自动调整过程如下：UUO74令令n=R2/(R1+R2)4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路具有放大环节的串联型晶体管稳压电路令n=R2/(R1+R2)4.具有放大环节的串联型晶75 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路具有放大环节的串联型晶体管稳压电路RW 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路RW76(4).(4).过载保护电路过载保护电路过载保护电路过载保护电路 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路具有放大环节的串联型晶体管稳压电路+目的：目的：避免负载短路或过载时使避免负载短路或过载时使调整管电流过大而损坏。调整管电流过大而损坏。(4).过载保护电路 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压77 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路具有放大环节的串联型晶体管稳压电路 4.具有放大环节的串联型晶体管稳压电路78谢谢观看79