模拟电路与数字电路_第7章 直流稳压电源

模拟电路与数字电路(北京航空航天大学课堂PPT)

第七章7.1交流 电源

直流稳压电源

直流稳压电源的基本组成 变压 器 整流 电路 滤波 电路 稳压 电路负 载

各部分电路输出波形

功能

将电源的交流电变成直流电压或电流 将电源的交流电变成直流电压或电流

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7.2 整流电路7.2.1 半波整流电路 一、 电路组成 DT

u22 U2

o

π

2π

3π

ωt

u1

uD u2

ioRL

uo2 U2

uo

o

ioIm

π

2π

3π

ωt

o

二、 工作原理u 2 = 2U 2 sin ωt

uDo2 U2

π π

2π

3π

ωt ωt

u 2 > 0时, D导通, uo = u 2 , u D = 0 u 2 < 0时, D截止, u o = 0, u D = u 2

2π

3π

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三、电路计算

u2T D2 U2

u1

u2

uD

iORL

0O

π

2π

3π

ωt

u

u

O

2 U2 0

UOπ2π 3π

ωt

UO= 0.45U2 ,

IO=

UO 0.45U2 = RL RL

iOIm0

IOπ π2π 3π

ωt ωt

ID= IO , UDRM= 2 U2

uD0 2 U2

2π

3π

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7.2.2 单相全波整流电路D1 u2~220V

u22 U2

o RL uO

π

2π

3π

ωt

uu2 D2

O

2 U2

UO π2π 3π

o

iOIm

ωt ωt ωt

~ + ~

~ – ~

uD2√2 U2

o

π π

2π 2π

3π 3π

o

uD2 uD1

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7.2.3 桥式全波整流电路 一、桥式整流电路的组成组成。 由二极管 D1～D4 组成。

二、 整流电路工作原理 — u2正半周T

+

D4

D1 RL

io

u1

u2–D3 D2

uo

D1和D3导通,D2和D4截止(相当于开路) 导通, 截止(相当于开路)

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二、 整流电路工作原理 —— u2负半周 T

–

D4

D1 RL

io

u1

u2+D3 D2

uo

D2 和 D4导通, D1和 D3 截止(相当于开路) 导通, 截止(相当于开路)

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三、 电压、电流的计算 电压、UO = 0.9U2 , U IO= O = 0.9U2 RL RL UDRM = 2 U2 , ID = 1 IO 2选用二极管的依据是: 选用二极管的依据是 ID 应小于 F (最大整流电流) 应小于I 最大整流电流 最大整流电流) UDRM应小于 R (最高反向工作电压) 应小于U

u22 U2

o

π

2π

3π

ωt

u

O

2 U2

UO π2π 3π

o

iOIm

ωt ωt ωt

IO= 0.9I2 , 或 I2 = 1.11 IO , U2 =1.11 UO

uD

o

π π

2π 2π

3π 3π

o2 U2

uD2 uD1 uD4 uD3

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桥式整流电路的几种画法~ ~ ~ +–

+–

~ ~ + ~ ~ – ~ +–

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7.3 滤波电路7.3.1 电容滤波一、 电路组成和工作原理电容 充电 电容 放电

T

D4

D1

io

u1

u2D3 D2

u

C

C

RL

uo

二极管导通时给电容充电,二极管截止时电容向负载放电; 二极管导通时给电容充电,二极管截止时电容向负载放电; 的波形变得平缓,平均值提高。 滤波后输出电压 uo 的波形变得平缓,平均值提高。

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二、 工作波形

T

D4

D1

iO

u三、 外特性

1

u2D3 D2

u

C

C

RL

u

O

u

O

2 U2

τ'< τ <

τ τ'2 U2

UOt 0.9U2 0.45U20

T RLC ≥(3~5) 2 UO =1.2U2

0

t1 t2

t3 t4

iD0

IO

t

全波整流电容滤波电路的外特性

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四、半波整流电容滤波电路 D T

io

估算公式: 估算公式 UO=1.0U2 注意 : UDRM=2 2U2 Uo

u1 u22 U2

u2 uD

C

RL

uo2 U2

0.9U2

0

π

2π

3π

ωt

0.45U2

0

UDRM

半波整流电容滤波 Io 电路的外特性

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7.3.2 其他滤波电路 一、 LC滤波

电路 LC滤波电路L

T

io

u1

u2

C

RL

uo

Uo=0.9U2LC 滤波电路输出电压波形更为平滑， 滤波电路输出电压波形更为平滑， 滤波效果较好。 滤波效果较好。

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二、 π型滤波器 T

1. LC

π型滤波器L

ioRL C2

u1

u2

C1

uoUO=1.2U2

2. RC

π型滤波器T

R

RL UO= 1.2U2 R+RL

io

u1

u2C1 C2

RL

uo

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7.4 稳压电路7.4.1 硅稳压管稳压电路一、 稳压电路的工作原理

IRR

T

u1

IZ UZRL

io

u2

C

Ui

DZ

uo

二、 稳压管参数的选择

UZ= UO , IZmax≥ (2 ~ 3) IOmax ) 注意事项： 三、 注意事项： 1. 稳压管反偏；2. 限流电阻 ；3. Ui > UZ 稳压管反偏； 限流电阻R;

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7.4.2 晶体管串联型稳压电路串联型稳压电路

采 样

Ui电压

环 节

Uo

由四个环节组成

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二、 串联型稳压电路调整 元件 采样 环节

T1R3 R1

IO

Ui比较 放大

∞+A +DZ UZ

R2 RL R3

UO

基准 电压

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三、 串联型稳压电路的稳压原理 T1R3 R1

IO

Ui

∞+A +

UU+DZ

R2 RL R3

UO

UZ

增大时，自动调整过程如下： 若UO增大时，自动调整过程如下：输入或负载变化使UO↑ → U—↑ → UB↓→ UE = UO ↓

UO↓ ←

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四、 稳压电路输出电压的调节 T1

Ui

∞

R3 UR'2 R''2 UZ

R1 R2 RL R3UO = U Z

IO

+A

+

U+ DZ

UO

{

R'' + R 3 2 U = UO R1 + R 2 + R 3 U+ = U Z

R'' + R 3 2 = UZ UO R1 + R 2 + R 3 R 1 + R 2+ R 3 R3 R1 + R 2 + R 3 = UZ R2 + R3

R1 + R 2 + R 3 R'' + R 3 2

当R'' = 0时, U O 最大, UOmax = U Z 2   R 当R'' = 2时, U O 最小, UOmin 2

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7.4.4 集成稳压电源三端集成稳压器一、 CW7800 内部电路结构框图

1

2

調整管 Ui保护 电路 启动 电路 基准 电压比较放 大电路

采样 电路

UO

3

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二、 三端集成稳压器的电路符号

正输出IN1

负输出OUT2LM 7805

CW78 003

IN3

CW79 00LM 7905

OUT2

GND

1 GND

I G O

G I O

金属壳封装引脚

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三 三端集成稳压器的应用1、基本稳压电路D1

+ Ui

CW78123

2

0.33uF

Ci

Co

0.1uF

+ Uo = 12V

可根据需要, 选用CW78XX, 可根据需要 选用 注意 (1) Uo = XX V;(2) Io ≈1A ;(3) Ui > Uo 3~5V ;

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/clv1.html