直流稳压电源26546

会计学1直流稳压电源26546目的和要求：1、掌握直流稳压电路原理和分析 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ；2、掌握整流电路的基本原理；3、掌握滤波电路的基本原理；4、掌握直流稳压电路的原理和设计方法；5、掌握集成稳压器的原理和应用。第1页/共49页电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压u0的稳定。直流稳压电源的组成和功能整流电路滤波电路稳压电路u1u2u3u4uo第2页/共49页5.1整流电路整流电路是把交流电压转变为直流脉动的电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式整流等。目前广泛使用的是桥式整流电路。为分析简单起见，我们把二极管当作理想元件处理，即二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。第3页/共49页u2>0:二极管导通u0=u2i0=u0/RLu2<0：二极管截止,输出电流为0。导通i0u1u2aTbVDRLu0ui输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。负半周时，二极管D承受反向电压。5.1.1单相半波整流电路uo第4页/共49页uo+u2－+u1－D+uo－RL第5页/共49页第6页/共49页5.1.2单相桥式整流电路+u1－+u2－RL+uo－(b)简化画法+u1－+u2－D4D3D1D2RL+uo－(a)原理电路ab第7页/共49页桥式整流电路u2正半周时电流通路+-u1u2TD4D2D1D3RLu0abu2为正半周时，a点电位高于b点电位，二极管D1、D3承受正向电压而导通，D2、D4承受反向电压而截止。此时电流的路径为：a→D1→RL→D3→b。第8页/共49页桥式整流电路-u2负半周时电流通路+u0u1u2TD4D2D1D3RLabu2为负半周时，b点电位高于a点电位，二极管D2、D4承受正向电压而导通，D1、D3承受反向电压而截止。此时电流的路径为：b→D2→RL→D4→a。第9页/共49页u2D4D2D1D3RLu0+-u2uD3,uD1uouD4,uD2u2>0时D1,D3导通D2,D4截止电流通路:由+经D1RLD3-u2<0时D2,D4导通D1,D3截止电流通路:由-经D2RLD4+输出是脉动的直流电压！桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形第10页/共49页第11页/共49页【注意】整流电路中的二极管是作为开关运用的，整流电路既有交流量，又有直流量，通常：输入（交流）——用有效值或最大值；输出（交直流）——用平均值；整流管正向电流——用平均值；整流管反向电压——用最大值。第12页/共49页名称UO(带载)二极管反向最大电压每管平均电流半波整流245.0U2IO桥式整流0.920.5IO半波整流、电容滤波2U22IO桥式整流、电容滤波22.1U20.5IO2U2U2U2U2U第13页/共49页第14页/共49页第15页/共49页5.2滤波电路滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。第16页/共49页第17页/共49页u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC5.2.1电容滤波电路u2t充电结束u0tRL未接入时的波形没有电容时的输出波形t1设t1时刻接通电源1、RL未接入时第18页/共49页2、RL接入（且RLC较大）时u1u2u1abD4D2D1D3RLu0SC电容通过RL放电，在整流电路电压小于电容电压时，二极管截止，整流电路不为电容充电，uo会逐渐下降。u2tuot充电时间放电时间第19页/共49页近似估算:UL=1.2U22、流过二极管瞬时电流很大整流管导电时间越短iD的峰值电流越大电容滤波电路的特点：1、UL与RLC的关系：RLC愈大C放电愈慢UL(平均值)愈大RLC较大一般取：(T:电源电压的周期)uLtRLC较大第20页/共49页输出波形随负载电阻RL或C的变化而改变。如:RL愈小(IL越大),Uo下降多。结论电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。3、输出特性(外特性)uo电容滤波1.4UO0.9UO0IL第21页/共49页1、滤波电容C一般选择体积小，容量大的电解电容器。应注意，普通电解电容器有正、负极性，使用时正极必须接高电位端，如果接反会造成电解电容器的损坏。2、加入滤波电容以后，二极管导通时间缩短，且在短时间内承受较大的冲击电流（ic+io)。3、单相半波整流、电容滤波电路中，二极管承受的反向电压为：udr=uc+u2当负载开路时，承受的反向电压为最高，为：注意事项第22页/共49页第23页/共49页第24页/共49页电路结构:在桥式整流电路与负载间串入一电感L。输出电压平均值:UL=0.9U2谐波分量:f越高，XL越大,电压大部分降在电感上。因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。直流分量:XL=0相当于短路,电压大部分降在RL上5.2.2电感滤波电路第25页/共49页电感滤波的特点优点：整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比较平坦，适用于低电压大电流(RL较小)的场合。缺点：做复杂、电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。u2u1RLLuo第26页/共49页5.2.3复合滤波电路为进一步改善滤波特性，采取多级滤波。LC滤波电路++++uo+-LCu-i+CLC、CLCπ型滤波电路适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场合。CLC滤波电路第27页/共49页CRCπ型滤波电路++++uo+-LCu-i+CCLC滤波电路在负载较轻时，经常采用电阻替代笨重的电感，构成CRCπ型滤波电路，同样可以获得脉动很小的输出电压。电阻对交、直流均有压降和功率损耗，故只适用于负载电流较小的场合。第28页/共49页5.3直流稳压电路直流稳压电路可分为两大类：线性稳压电路：使用起来简单易行，但转换效率低，体积大；串联型稳压电路—调整管与负载串联并联型稳压电路—调整管与负载并联开关稳压电路：体积小，转换效率高，但控制电路较复杂。随着自关断电力电子器件和电力集成电路的迅速发展，开关电源已得到越来越广泛的应用。直流稳压电路:将负载电流的变化和输入电压的变化，形起的不稳定的直流电压变化，变换成稳定且可调的直流电压的电路第29页/共49页稳压管稳压电路5.3.1并联型稳压电路稳压原理——利用稳压管的反向击穿特性。iuUZ△I△UIzminIzmax++++UDziLRz-oU-++RUIZILI它是利用稳压二极管的反向击穿特性稳压的，由于反向特性陡直，较大的电流变化，只会引起较小的电压变化。适合于负载电流小，输出电压固定的场合。第30页/共49页工作原理：(1)当输入电压变化时UiUZUoUoURIIZ(2)当负载电压变化时UoURUoIZI第31页/共49页5.3.2串联型稳压电路特点：与并联型稳压相比，稳定性高、电压值连续调输出电流大。电路组成：取样环节、基准电压、比较放大、调整环节+UI取样电路调整管比较放大电路基准电压第32页/共49页（1）取样环节。由R1、RP、R2组成的分压电路构成，它将输出电压Uo分出一部分作为取样电压UF，送到比较放大环节。（2）基准电压。由稳压二极管DZ和电阻R3构成的稳压电路组成，它为电路提供一个稳定的基准电压UZ，作为调整、比较的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。（3）比较放大环节。由V2和R4构成的直流放大器组成，其作用是将取样电压UF与基准电压UZ之差放大后去控制调整管V1。（4）调整环节。由工作在线性放大区的功率管Vl组成，Vl的基极电流IB1受比较放大电路输出的控制，它的改变又可使集电极电流IC1和集、射电压UCEl改变，从而达到自动调整稳定输出电压的目的。1、电路的组成及各部分的作用第33页/共49页2、电路工作原理Uo↑→UF↑→IB2↑→IC2↑→UC2↓→IB1↓→UCE1↑Uo↓同理，当Ui或Io变化使Uo降低时，调整过程相反，UCE1将减小使Uo保持基本不变。该电路是依靠电压负反馈来稳定输出电压的。若输出电压增大时：第34页/共49页3、电路的输出电压设V2发射结电压UBE2可忽略，则：obabZFURRRUU+==或：ZURRRUbbao+=用电位器RP即可调节输出电压UO的大小，但UO必定大于或等于UZ。第35页/共49页例:UZ=6V，R1=R2=RP=100Ω，则Ra+Rb=R1+R2+RP=300Ω，Rb最大为200Ω，最小为100Ω。求Uo的范围（9~18V范围内连续可调）。如UZ=6V，R1=R2=RP=100Ω，则：Ra+Rb=R1+R2+RP=300Ω，Rb最大为200Ω，最小为100Ω。由此可知输出电压Uo在9~18V范围内连续可调。第36页/共49页4、采用集成运算放大器的串联型稳压电路其电路组成部分、工作原理及输出电压的计算与前述电路完全相同，唯一不同之处是放大环节采用集成运算放大器而不是晶体管。第37页/共49页5.3.3集成稳压器集成稳压电路是将稳压电路的主要元件甚至全部元件制作在一块硅基片上的集成电路，因而具有体积小、使用方便、工作可靠等特点。集成稳压器的种类很多，作为小功率的直流稳压电源，应用最为普遍的是3端式串联型集成稳压器。3端式是指稳压器仅有输入端、输出端和公共端3个接线端子。如W78××和W79××系列稳压器。W78××系列输出正电压有5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、24V等多种，若要获得负输出电压选W79××系列即可。例如W7805输出+5V电压，W7905则输出－5V电压。这类３端稳压器在加装散热器的情况下，输出电流可达1.5～2.2A，最高输入电压为35V，最小输入、输出电压差为2～3V，输出电压变化率为0.1％～0.2％。第38页/共49页5.3.3集成稳压器CW7800系列(正电源)CW7900系列(负电源)5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V78、79系列的型号命名输出电流78L××/79L××—输出电流100mA78M××/9M××—输出电流500mA78××/79××—输出电流1.5A输出电压第39页/共49页CW7805123UIUOGNDCW7905123UIUOGND符号CW7800++213CW790013_2_塑料封装金属封装1、外形和管脚排列第40页/共49页一、输出为固定电压的电路注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！+_W7800系列稳压器基本接线图CoW78XXCIUI+_Uo1320.1~1F1µF输出为固定正压时2、典型应用电路抵消输入长接线的电感效应，防止自激改善负载的瞬态响应，消除高频噪声第41页/共49页-+W7900系列稳压器基本接线图CoW79XXCIUI-+Uo3210.1~1F1µF输出为固定负压时注意：输入与输出端之间的电压不得低于3V！第42页/共49页COW78XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZ（2）提高输出电压的电路UXX:为W78XX固定输出电压UO=UXX+UZ第43页/共49页（3）扩大输出电流的电路图中I3为稳压器公共端电流，其值很小，可以忽略不计，所以21II粆，则可得：RUIIIIIIIIIBE2R12B2C2o)1()(bbbb++=-+=+=+=式中β为三极管的电流放大系数。设10=b，3.0BE-=UV，5.0=RΩ，12=IA，则可计算出5o=IA，可见Io比I2扩大了。电阻R的作用是使功率管在输出电流较大时才能导通。第44页/共49页（4）能同时输出正、负电压的电路~24V~24V~220VW78151322311000F220F0.33F0.33F0.1F+15V15V++++1000F0.1F220FW7915第45页/共49页本章 小结 学校三防设施建设情况幼儿园教研工作小结高血压知识讲座小结防范电信网络诈骗宣传幼儿园师德小结 (1)、直流稳压电源是由交流电源经过变换得来的，它由整流电路、滤波电路和稳压电路3部分组成。(2)、整流电路是利用二极管的单向导电性将交流电转换成单向脉动直流电。整流电路有多种。单相桥式整流电路的变压器利用率高，输出电压脉动成分较小，因而在整流功率小于1kW的场合得到广泛应用。(3)、滤波电路的作用是利用储能元件滤去脉动直流电压中的交流成分，使输出电压趋于平滑。采用电容滤波成本低，输出电压平均值较高，但带负载能力差，适用于负载电流较小且负载变化不大的场合。采用电感滤波成本高，带负载能力强，适用于负载电流较大的场合。在要求较高的场合，可采用LC、π型、多节RC等复合滤波电路。第46页/共49页(4)、稳压电路的作用是输入电压或负载在一定范围内变化时，保证输出电压稳定。对要求不高的小功率稳压电路，可采用并联型硅稳压管稳压电路。要求较高的场合可采用串联型稳压电路。串联型稳压电路是采用电压负反馈来使输出电压得到稳定。由于集成稳压器具有通用性强、精度高、成本低、体积小、重量轻、性能可靠、安装调试方便等优点，因而已基本上取代了由分立元件组成的稳压电路。第47页/共49页本章作业习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 五：5-1、3、7、9、12、14第48页/共49页