模拟电路：第十章直流电源

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1、第十章第十章 直流电源直流电源v10.1 直流电源的组成直流电源的组成v10.2 单相整流电路单相整流电路10.2.1 单相半波整流电路单相半波整流电路10.2.2 单相桥式整流电路单相桥式整流电路10.2.3 整流电路的主要参数整流电路的主要参数v10.3 滤波电路滤波电路10.3.1 电容滤波电路电容滤波电路v10.5 硅稳压管稳压电路硅稳压管稳压电路10.5.1 稳压电路的主要指标稳压电路的主要指标10.5.2 硅稳压管稳压电路的组成和工作原理硅稳压管稳压电路的组成和工作原理10.5.3 稳压电路的内阻和稳压系数稳压电路的内阻和稳压系数10.5.4 稳压电路中限流电阻的选择稳压电路中限流

2、电阻的选择v10.6 串联型直流稳压电路串联型直流稳压电路10.6.1 电路组成和工作原理电路组成和工作原理10.6.2 输出电压的调节范围输出电压的调节范围10.6.3 调整管的选择调整管的选择10.6.4 稳压电路的过载保护稳压电路的过载保护v10.7 集成稳压器集成稳压器10.7.1 三端集成稳压器的组成三端集成稳压器的组成10.7.2 三端集成稳压器的主要参数三端集成稳压器的主要参数10.7.3 三端集成稳压器的应用三端集成稳压器的应用一、直流电源的组成二. 单相半波整流电路单相半波整流电路单相半波整流电路单相全波整流电路 三、 单相桥式整流电路四、 整流电路的主要参数 tttUu6c

3、os3544cos1542cos34222o tttUu6cos3544cos1542cos34222o2)AV(o22Uu 67. 02232422)o(AVm1o UUUUSD(AV)O(AV)150mA=75mA1122IIRM216.7V=23.6V22UU0.6767%S O(AV)VV0.450.4521533.3UU D(AV)O(AV)150mAIIRM233.3V=47.1V22UU1.57157%S O(AV)VV0.90.921516.7UU O(AV)O(AV)LA=150mA15100UIR解：解： 对滤波电路的要求：v1、尽量降低输出电压中的脉动成分；尽量降低输出电

4、压中的脉动成分；v2、尽量保留其中的直流成分，使输出电压成、尽量保留其中的直流成分，使输出电压成为比较平滑的直流电压。为比较平滑的直流电压。一、 电容滤波电路桥式整流、电容滤波电路桥式整流、电容滤波电路二 、 电感滤波电路桥式整流、电感滤波电路桥式整流、电感滤波电路O(AV)U O1mU S O(AV)O(AV)UU LO1mO1m2L2()RUURL O1mO1mLL22O(AV)O(AV)LL22()()UURRSSUURLRL LC滤波电路滤波电路三、复式滤波电路LC滤波电路滤波电路一、稳压电路的主要指标定义为：定义为：经过整流滤波后输入到稳压电路的直流电压经过整流滤波后输入到稳压电路的

5、直流电压不变时，不变时，稳压电路的输出电压变化量稳压电路的输出电压变化量与输出电流与输出电流变化量之比。变化量之比。常数常数 IOOoUIUR定义为：定义为：当负载不变时，当负载不变时，稳压电路输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。稳压电路输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。常数常数常数常数 LLOIIOIIOOr/RRUUUUUUUUs硅稳压管稳压电路的组成和工作原理LR当当LIOUZLRIII RIOUUU IU当当ZLRIII OUOURIOUUU 三. 稳压电路的内阻和稳压系数估算稳压电路 Ro 的等效电路OU OI RrIUR/ZOOo 估算 Sr 等效电路四、

6、稳压电路中限流电阻的选择若限流电阻若限流电阻R的阻值太大，的阻值太大，当当IL增大时，增大时，IZ减小，减小，稳压管可能失去稳压作用；稳压管可能失去稳压作用；若限流电阻若限流电阻R的阻值太小，的阻值太小，当当RL很大或开路时，很大或开路时， IZ增大，增大，稳压管可能被损坏。稳压管可能被损坏。解：解：（1）ZLLminmAmax20UIRZLLmaxmAmin10UIR156()1800.040.01R 126()2400.0050.02R 可取可取R=200。电阻上消耗的功率为：。电阻上消耗的功率为：WW2(156)0.04200RP 可选可选200，1W的碳膜电阻的碳膜电阻。（2）ZZZ0

7、.35()100.040.005UrI 估算稳压系数是，取估算稳压系数是，取UI=0.5（15+12）V=13.5V,则则硅稳压管稳压电路的缺点：硅稳压管稳压电路的缺点：输出电压由稳压管的型号决定，不可随意调节；输出电压由稳压管的型号决定，不可随意调节；电网电压和负载电流变化范围较大时，电路将不能适应。电网电压和负载电流变化范围较大时，电路将不能适应。为改进以上缺点，可以采用串联型直流稳压电路。为改进以上缺点，可以采用串联型直流稳压电路。oZ10RrZIrO13.5=11%6100.11200rUSR U一、 电路组成和工作原理 LIIU或或 IdU FU OU BEU CEU CI OU串联

8、型直流稳压电路稳压的过程，实质上是通过电压负反馈使输出电压保持基本稳定的过程。二、 输出电压的调节范围三、 调整管的选择 22U例例10.6.1 在串联型直流稳压电路中，要求输出电压在串联型直流稳压电路中，要求输出电压UO=(1015)V，负载电流，负载电流IL=(0100)mA 。已选定基准电。已选定基准电压的稳压管的稳定电压压的稳压管的稳定电压UZ=7V ，最小电流，最小电流IZmin=5mA ，最大电流最大电流IZmax=33mA 。 假设采样电阻总的阻值选定为假设采样电阻总的阻值选定为2k左右，则左右，则R1、 R2和和R3三个电阻分别为多大？三个电阻分别为多大？ 估算电源变压器二次电

9、压的有效值估算电源变压器二次电压的有效值U2 ； 估算基准稳压管的限流电阻估算基准稳压管的限流电阻R的阻值；的阻值； 估算稳压电路中的调整管的极限参数。估算稳压电路中的调整管的极限参数。解解 OmaxZ1233RRRUUR ZOmaxk12330.93RRRRUUOminZ12323RRRUURR ZOmink123231.4RRRRRUUkk2(1.40.91)0.49R取取 R3=910k取取 R2=510kkk1(20.910.51)0.58R取取 R1=560kOmaxV=15.23V0.560.510.9170.91UOminV=9.76V0.560.510.9170.510.91U

10、 经验证输出电压的变化经验证输出电压的变化范围符合给定的要求。范围符合给定的要求。IOmaxV=15V+V=V(3 8)(18 23)(3 8)UU取取 UI=23VI2V=21V1.2231.11.11.2UU IZZUUIR IminZZminkk0.9 2372.745UURI CMLmaxRmAmA15.23(100)1080.560.510.91III(BR)CEO2VV1.121.122132.3UUCM2OminCmaxWW(1.1 1.2)(1.1 1.2 219.76) 0.1081.94PUUI一、三端集成稳压器的组成二、 三端集成稳压器的主要参数7805780678097

11、812781578187824输出电压输出电压UOV56912151824电压调整率电压调整率SU%/V0.00760.00860.00980.0080.00660.010.011电流调整率电流调整率SImV40435052525560最小压差最小压差UI -UOV2222222输出噪声输出噪声UNV10101010101010输出电阻输出电阻Rom17171818191920峰值电流峰值电流IOMA2.22.22.22.22.22.22.2输出温漂输出温漂STmV/oC1.01.01.21.21.51.82.4符号符号数数参参值值号号符符位位单单参数名称参数名称W7800系列三端集成稳压器的

12、主要参数系列三端集成稳压器的主要参数三、三端集成稳压器的应用1输入端输入端3 公共端公共端2 输出端输出端1 公共端公共端3输入端输入端2 输出端输出端123123IN GND OUTIN GND OUT2 1 32 1 32 1 33 1 23 1 23 1 2W7900W79M00W79L001 2 32 2 33 2 11 3 2 2 3 23 3 2W7800W78M00W78L00塑料封装塑料封装金属封装金属封装封装形式封装形式引脚引脚系系 列列W7800、W7900系列三端集成稳压器的引脚系列三端集成稳压器的引脚OU ODBEOOUUUUU OU OU ZOOUUU OU OU 1

13、R2R3R2R 2R AO23123RRUURRR OOAUUU OO2312(1)RRUURR 四、开关型稳压电路的特点和分类五、开关型稳压电路的组成和工作原理当输出电压发生变化时，采样电路将输出电压变化量的一部分送到当输出电压发生变化时，采样电路将输出电压变化量的一部分送到比较放大电路，与基准电压进行比较并将二者的差值放大后送至脉比较放大电路，与基准电压进行比较并将二者的差值放大后送至脉冲调制电路，使脉冲波形的占空比发生变化。此脉冲信号作为开关冲调制电路，使脉冲波形的占空比发生变化。此脉冲信号作为开关管的输入信号，使调整管导通和截止时间的比例也发生变化，从而管的输入信号，使调整管导通和截止时间的比例也发生变化，从而使滤波后输出电压的平均值基本保持不变。使滤波后输出电压的平均值基本保持不变。