直流穩(wěn)壓電源-直流穩(wěn)壓電源

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1、下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 整流電路將交流電壓轉(zhuǎn) 變為脈動(dòng) 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(dǎo) 通電阻為零，反向電阻為

2、無(wú) 窮大。利用二極管的單向導(dǎo) 電性下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) t uDOuo = u 負(fù) 半周，，二極管 D 截止。 uD = + +aTr D uoub RLio 動(dòng) 畫u tOuoO t U2U2U2 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)uD2

3、uD4 uouD ttRLu iouo1234ab+ + 動(dòng) 畫u t U2U2U2 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 例 1：單相橋式整流電路，已知交流電網(wǎng) 電壓為 220 V，負(fù) 載電阻 RL = 50，負(fù) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) uo+_ u+_ RLD2 D4 D1D3當(dāng) D2或 D4斷開后電路為單相半波整流電路。正半周時(shí) ， D1和 D3導(dǎo)通，負(fù) 載中有電流過，負(fù) 載電壓 uo=u；負(fù) 半周時(shí) ，D1和 D3截止，負(fù) 載中無(wú) 電流通過，負(fù) 載兩端無(wú) 電壓， uo =0。 uo u 2 3 4 t t 2 3 4oo 下一頁(yè)總目錄章目

5、錄返回上一頁(yè) 則正半周時(shí) ，二極管 D1、 D4 或 D2、 D3 導(dǎo) 通，電流經(jīng) 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(shí) ，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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)共陰極組中陽(yáng) 極電位最高的二極管導(dǎo) 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(yáng) 極組共陰極組下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 在 t1 t2 期間共陰極組中 a點(diǎn) 電位最高， D1 導(dǎo) 通；共陽(yáng) 極組中 b點(diǎn) 電位最低， D4 導(dǎo) 通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負(fù) 載電壓變壓器副邊電壓動(dòng) 畫uo ua ub uC2 tuoo tt1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 下一頁(yè)總目錄章目錄返

7、回上一頁(yè) 在 t2 t3 期間共陰極組中 a點(diǎn) 電位最高， D1 導(dǎo) 通；共陽(yáng) 極組中 c點(diǎn) 電位最低， D6 導(dǎo) 通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負(fù) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 在 t3 t4 期間共陰極組中 b點(diǎn) 電位最高， D3 導(dǎo) 通；共陽(yáng) 極組中 c點(diǎn) 電位最低， D6 導(dǎo) 通。 D1 RL uoD6 D3 D

8、5D4D2 io Cbau + o負(fù) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 在 t4 t5 期間共陰極組中 b點(diǎn) 電位最高， D3 導(dǎo) 通；共陽(yáng) 極組中 a點(diǎn) 電位最低， D2 導(dǎo) 通。 D1 RL uoD6 D3 D5D4D2 io Cbau + o負(fù) 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(yè)總目錄章目

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

10、經(jīng) 整流電路整流后輸出的是脈動(dòng) 直流，其中既有直流成份又有交流成份。濾波電路利用儲(chǔ) 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(dá)到平滑輸出電壓波形的目的。方法：將電容與負(fù) 載 RL并聯(lián) (或將電感與負(fù) 載 RL串聯(lián) )。下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) u uC時(shí) ，二極管導(dǎo) 通，

11、電源在給負(fù) 載 RL供電的同時(shí) 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(dòng) 畫uoU2U2u tO tO 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)25)(3L TCR 一般取(1) 輸出電壓的脈動(dòng) 程度與平均值 Uo與放電時(shí) 間常數(shù) RLC有關(guān) 。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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 有電容濾波無(wú) 電容濾波0 Uoo IO 結(jié) 論因此電容濾波適合于要求輸出電壓較高、負(fù) 載電流較小且負(fù) 載變化較小的場(chǎng) 合。 RLC 越大 O 越高， IO 越大整流二極管導(dǎo) 通時(shí) 間越短 iD 的峰值電流越大。 iD tuoU2 tOO 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 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(fù) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 例：有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率 f=50Hz，負(fù) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) L u RL uo+ + +C 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)UO = UZ IR = IO + IZ U IUZRL(IO) IR 設(shè) UI一定，負(fù) 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(diào) 壓穩(wěn) 壓電路下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 由穩(wěn) 壓管穩(wěn) 壓電路和運(yùn) 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(diào) 節(jié) 恒壓源的輸出電壓。下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R 串聯(lián) 型穩(wěn) 壓電路由基準(zhǔn) 電壓、比較放大、取樣（反饋）電路和調(diào) 整元件四部分組成。調(diào) 整元件比較放大基準(zhǔn)電壓取樣電路下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一

18、頁(yè) 當(dāng) 由于電源電壓或負(fù) 載電阻的變化使輸出電壓 UO 升高時(shí) ，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(fù) 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)Z21 1BO )(1 URR RUU Ui T R2UZ RL UO + R3+ + +UB+ DZ+ Uf+ R11R1R

19、下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 單片集成穩(wěn) 壓電源，具有體積小 ,可靠性高 ,使用靈活 ,價(jià) 格低廉等優(yōu) 點(diǎn) 。最簡(jiǎn) 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(fù) 電壓79XX （ 1. 25 37 V 連續(xù) 可調(diào) ）下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 輸出電流超過 1. 5 A（加散熱器）不需要外接元件內(nèi) 部有過熱保護(hù) 內(nèi) 部有過流保護(hù) 調(diào) 整管設(shè) 有安全工作區(qū) 保護(hù) 輸出電壓容差為 4% 5V、 6V、 9V、 12V 、 15V、 18V、 24V等。下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) ( 反映當(dāng) 負(fù) 載電流和環(huán) 境溫度不變時(shí) ，電網(wǎng) 電壓

21、波動(dòng) 對(duì) 穩(wěn) 壓電路的影響。 0 0 o 100oo TIIU % UUUS ( 反映當(dāng) 輸入電壓和環(huán) 境溫度不變時(shí) ，輸出電流變化時(shí) 輸出電壓保持穩(wěn) 定的能力，即穩(wěn) 壓電路的帶負(fù) 載能力。 00oo I %100 I T UUUS 0.0050.02% 0.11.0% 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) (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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) 輸出為固定正電壓時(shí) 的接法如圖所示。COW7805CiUi+_ +_UO1 23 0.11F 1F 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè)23 220V 24V +C 24V +C W7815Ci +15V1 23Ci W79151 COCO 15V1F1F0.33F0.33F1000F1000F 下一頁(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè) COW78XXCiUI+_ +_UO1 23 UXXUZ RDZ+_+_ IO= I2 + IC 當(dāng) IO較小時(shí) ， 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(yè)總目錄章目錄返回上一頁(yè))V1(251 12O RR.U 流過調(diào) 整端電流 100 A，在要求不高的場(chǎng) 合它在 R2上的壓降可以忽略 COCW117CiUi+_ +_UO3 21 Adj R1R2 2401F0.1F

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