直流穩(wěn)壓電源-直流穩(wěn)壓電源

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1、下一頁總目錄章目錄返回上一頁下一頁總目錄章目錄返回上一頁下一頁總目錄章目錄返回上一頁第章直流穩(wěn) 壓電源功能：把交流電壓變成穩(wěn) 定的大小合適的直流電壓u 4 uou3u2u1 下一頁總目錄章目錄返回上一頁整流電路將交流電壓轉變為脈動的直流電壓。半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流等。二極管的正向導通電阻為零，反向電阻為

2、無窮大。利用二極管的單向導電性下一頁總目錄章目錄返回上一頁 t uDOuo = u 負半周，，二極管 D 截止。 uD = + +aTr D uoub RLio 動畫u tOuoO t U2U2U2 下一頁總目錄章目錄返回上一頁 LL RURUI 45.0oo oD II UU 2DRM o 57.1 d) sin(21 2 m IttII ) d( sin221 ttU U0.45oU 下一頁總目錄章目錄返回上一頁下一頁總目錄章目錄返回上一頁uD2

3、uD4 uouD ttRLu iouo1234ab+ + 動畫u t U2U2U2 下一頁總目錄章目錄返回上一頁例 1：單相橋式整流電路，已知交流電網電壓為 220 V，負載電阻 RL = 50，負載電壓 Uo=100V，試求變壓器的變比和容量，并選擇二極管。 81122220 .K 變比 I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A S = U I = 122 2.2 = 268. 4V A變壓器副邊電壓 U 122 V A1D IV 172DRM U

4、可選用二極管 2CZ11C，其最大整流電流為 1A，反向工作峰值電壓為 300V。下一頁總目錄章目錄返回上一頁 uo+_ u+_ RLD2 D4 D1D3當 D2或 D4斷開后電路為單相半波整流電路。正半周時， D1和 D3導通，負載中有電流過，負載電壓 uo=u；負半周時，D1和 D3截止，負載中無電流通過，負載兩端無電壓， uo =0。 uo u 2 3 4 t t 2 3 4oo 下一頁總目錄章目

5、錄返回上一頁則正半周時，二極管 D1、 D4 或 D2、 D3 導通，電流經 D1、 D4 或 D2、 D3 而造成電源短路，電流很大，因此變壓器及 D1、 D4 或 D2、 D3 將被燒壞。則正半周時，情況與 D2或 D4接反類似，電源及 D1或 D3也將因電流過大而燒壞。 uo+_ u+_ RLD2 D4 D1 D3 下一頁總目錄章目錄返回上一頁共陰極組中陽極電位最高的二極管導通； D1 RL uoD6

6、 D3 D5D4D2 io Cbau + o 三相變壓器原繞組接成三角形，副繞組接成星形共陽極組共陰極組下一頁總目錄章目錄返回上一頁在 t1 t2 期間共陰極組中 a點電位最高， D1 導通；共陽極組中 b點電位最低， D4 導通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負載電壓變壓器副邊電壓動畫uo ua ub uC2 tuoo tt1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 下一頁總目錄章目錄返

7、回上一頁在 t2 t3 期間共陰極組中 a點電位最高， D1 導通；共陽極組中 c點電位最低， D6 導通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負載電壓變壓器副邊電壓uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下一頁總目錄章目錄返回上一頁在 t3 t4 期間共陰極組中 b點電位最高， D3 導通；共陽極組中 c點電位最低， D6 導通。 D1 RL uoD6 D3 D

8、5D4D2 io Cbau + o負載電壓變壓器副邊電壓uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下一頁總目錄章目錄返回上一頁在 t4 t5 期間共陰極組中 b點電位最高， D3 導通；共陽極組中 a點電位最低， D2 導通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負載電壓變壓器副邊電壓uo ua ub uC2 tt 1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9uo to 下一頁總目錄章目

9、錄返回上一頁t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 uo to 在一個周期中，每個二極管只有三分之一的時間導通（導通角為 120 ）。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io cbau + o變壓器副邊電壓負載電壓uo ua ub uC2 t 下一頁總目錄章目錄返回上一頁 LL 34.2o RURUI o31D II UU 23DRM ) )d(30 sin(231 ab26 ttU U U2.34 下一頁總目錄章目錄返回上一頁交流電壓

10、經整流電路整流后輸出的是脈動直流，其中既有直流成份又有交流成份。濾波電路利用儲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 , 濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達到平滑輸出電壓波形的目的。方法：將電容與負載 RL并聯(lián) (或將電感與負載 RL串聯(lián) )。下一頁總目錄章目錄返回上一頁 u uC時，二極管導通，

11、電源在給負載 RL供電的同時也給電容充電， uC 增加， uo= uC 。 C C +C ici + +a D uoub RLio = uC 二極管承受的最高反向電壓為。UU 22 DRM 動畫uoU2U2u tO tO 下一頁總目錄章目錄返回上一頁25)(3L TCR 一般取(1) 輸出電壓的脈動程度與平均值 Uo與放電時間常數(shù) RLC有關。帶近似取： Uo = 1. 0 U （半波） Uo = 1. 2 U ( 橋式、全波）U2 為

12、了得到比較平直的輸出電壓下一頁總目錄章目錄返回上一頁有電容濾波無電容濾波0 Uoo IO 結論因此電容濾波適合于要求輸出電壓較高、負載電流較小且負載變化較小的場合。 RLC 越大 O 越高， IO 越大整流二極管導通時間越短 iD 的峰值電流越大。 iD tuoU2 tOO 下一頁總目錄章目錄返回上一頁例：有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率 f

13、=50Hz，負載電阻 RL = 200，要求直流輸出電壓 Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。 V 352522DRM UU A075020030212121 LOOD .RUII u RL uo+ + +C解： 25V1.230 21 O .UU 可選用二極管 2CP11IOM =100mA UDRM =50V 下一頁總目錄章目錄返回上一頁例：有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率 f=50Hz，負載電阻 RL = 200，要求直流輸

14、出電壓 Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。取 RLC = 5 T/2已知 RL = 50 S 05.025015 L CR u RL uo+ + +C解： 2. 選擇濾波電容器 F250F102502000.05 050 6L R.C可選用 C=250F，耐壓為 50V的極性電容器下一頁總目錄章目錄返回上一頁 L u RL uo+ + +C 下一頁總目錄章目錄返回上一頁濾波效果比LC濾波器更好，但二極管的沖擊電流較大。比形 LC

15、濾波器的體積小、成本低。 L u RL uo+ + +C2+C1R u RL u+ + +C2+C1 下一頁總目錄章目錄返回上一頁下一頁總目錄章目錄返回上一頁UO = UZ IR = IO + IZ U IUZRL(IO) IR 設 UI一定，負載 RL變化UO 基本不變 IR (IRR) 基本不變 UO (UZ ) IZ+UI RL+C IO UO+u IR RDZ Iz限流調壓穩(wěn) 壓電路下一頁總目錄章目錄返回上一頁UO = UZ IR = IO + IZ U I

16、UZUI UZ UO 基本不變 IRR IZ IR +UI RL+C IO UO+u IR RDZ Iz 下一頁總目錄章目錄返回上一頁ZMOOIM min IIRUU (1) UZ = UO(2) IZM= (1.5 3) IoM(3) UI = (2 3) UO(4) RII UU ominZM OIM OMZ OImin II UU ZIIRUU OMOImin 下一頁總目錄章目錄返回上一頁由穩(wěn) 壓管穩(wěn) 壓電路和運算放大器可組成恒壓源。UZRFR2R1 + + RL+UZRDZ +U UORFR2R

17、1 + + +RLRDZ +UZ+U反相輸入恒壓源同相輸入恒壓源 ZFO 1 URRU ZFO )(1 1 URRU 改變 RF 即可調節(jié) 恒壓源的輸出電壓。下一頁總目錄章目錄返回上一頁Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 串聯(lián) 型穩(wěn) 壓電路由基準電壓、比較放大、取樣（反饋）電路和調整元件四部分組成。調整元件比較放大基準電壓取樣電路下一頁總目錄章目錄返回上一

18、頁當由于電源電壓或負載電阻的變化使輸出電壓 UO 升高時，有如下穩(wěn) 壓過程： O21 21f URR RRUU ZUU )( fZuoB UUAU UO Uf UB UO IC UCE 由于引入的是串聯(lián) 電壓負反饋，故稱串聯(lián) 型穩(wěn)壓電路。UI T R2UZ RL UO+ R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 下一頁總目錄章目錄返回上一頁Z21 1BO )(1 URR RUU Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R

19、下一頁總目錄章目錄返回上一頁單片集成穩(wěn) 壓電源，具有體積小 ,可靠性高 ,使用靈活 ,價格低廉等優(yōu) 點。最簡單的集成穩(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。1. 分類兩位數(shù) 字為輸出電壓值三端穩(wěn)壓器輸出固定電壓輸出正電壓78XX 輸出負電壓79XX （ 1. 25 37 V 連續(xù) 可調）下一頁總目錄章目錄返回上一頁W7800系列穩(wěn) 壓器外形1輸

20、入端3 公共端2 輸出端 W7900系列穩(wěn) 壓器外形1 公共端3輸入端2 輸出端下一頁總目錄章目錄返回上一頁輸出電流超過 1. 5 A（加散熱器）不需要外接元件內部有過熱保護內部有過流保護調整管設有安全工作區(qū) 保護輸出電壓容差為 4% 5V、 6V、 9V、 12V 、 15V、 18V、 24V等。下一頁總目錄章目錄返回上一頁 ( 反映當負載電流和環(huán) 境溫度不變時，電網電壓

21、波動對穩(wěn) 壓電路的影響。 0 0 o 100oo TIIU % UUUS ( 反映當輸入電壓和環(huán) 境溫度不變時，輸出電流變化時輸出電壓保持穩(wěn) 定的能力，即穩(wěn) 壓電路的帶負載能力。 00oo I %100 I T UUUS 0.0050.02% 0.11.0% 下一頁總目錄章目錄返回上一頁 (3) 輸出電壓 UO (6) 最大輸入電壓 UiM (7) 最大功耗 PM OMOIMM )( IUUP (4) 最大輸出電流 IOM (5) 最小

22、輸入、輸出電壓差 (Ui -UO ) min 下一頁總目錄章目錄返回上一頁輸出為固定正電壓時的接法如圖所示。COW7805CiUi+_ +_UO1 23 0.11F 1F 下一頁總目錄章目錄返回上一頁23 220V 24V +C 24V +C W7815Ci +15V1 23Ci W79151 COCO 15V1F1F0.33F0.33F1000F1000F 下一頁總目錄章目錄返回上一頁 COW78XXCiUI+_ +_UO1 23 UXXUZ RDZ+_+_ IO= I2 + IC 當 IO較小時， UR較小， T截止， IC=0。C OW78XXCiUI+_ +_UO1 23RUR IC I2 IOT+ R 可由功率管 T的 UBE和穩(wěn) 壓器的 IOM確定 , 即 R UBE /IOM 。下一頁總目錄章目錄返回上一頁)V1(251 12O RR.U 流過調整端電流 100 A，在要求不高的場合它在 R2上的壓降可以忽略 COCW117CiUi+_ +_UO3 21 Adj R1R2 2401F0.1F

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