1、第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源1第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源2第第章直流穩(wěn)壓電源章直流穩(wěn)壓電源功能：功能：把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適把交流電壓變成穩(wěn)定的大小合適 的直流電壓的直流電壓u4uou3u2u1第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源3 整流電路整流電路 將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。將交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。 半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流半波、全波、橋式和倍壓整流；單相和三相整流等。等。 二極管的正向?qū)娮铻榱悖聪螂娮铻闊o窮大。二極管的正向?qū)娮铻榱悖聪螂娮铻闊o窮大。利用二極管的單向?qū)щ娦岳枚O管的單向?qū)щ娦缘谑?/p>

2、：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源4t uDO u 負(fù)半周，負(fù)半周，VaVb，二極，二極管管 1、3 導(dǎo)通，導(dǎo)通，2、4 截止截止 。uouD t tuD1uD3 ut U2U2U2 第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源94. 參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算LLRURUI9 . 0oo o21DII UU2DRM o11. 1 d) sin(2122mIttII ) d( sin21ttU U0.9 oU第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源10 (1) 輸出直流電壓高；輸出直流電壓高； (2) 脈動(dòng)較小；脈動(dòng)較小； (3) 二極管承受的最大反向電壓較低；二極管承受的最大反向電壓較低； (4

3、) 電源變壓器得到充分利用。電源變壓器得到充分利用。 目前，半導(dǎo)體器件廠已將整流二極目前，半導(dǎo)體器件廠已將整流二極管封裝在一起，制成單相及三相整流管封裝在一起，制成單相及三相整流橋模塊，這些模塊只有輸入交流和輸橋模塊，這些模塊只有輸入交流和輸出直流引線。減少接線，提高了可靠出直流引線。減少接線，提高了可靠性，使用起來非常方便。性，使用起來非常方便。第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源11單相橋式整流電路，已知交流電網(wǎng)電壓為單相橋式整流電路，已知交流電網(wǎng)電壓為 220V，負(fù)載，負(fù)載電阻電阻 RL = 50 ，負(fù)載電壓，負(fù)載電壓Uo=100V，試求變壓器的變比和容量，試求變壓器的變比和容量

4、，并選擇二極管。并選擇二極管。V 1119 . 01009 . 0o UU A122121oD IIV 17212222DRM UU A250110Loo RUI 考慮到變壓器副繞組及二極管上的壓降，變壓器副邊電考慮到變壓器副繞組及二極管上的壓降，變壓器副邊電壓一般應(yīng)高出壓一般應(yīng)高出 5%10%，即取，即取 U = 1.1 111 122 V第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源12例例1：?jiǎn)蜗鄻蚴秸麟娐罚阎涣麟娋W(wǎng)電壓為單相橋式整流電路，已知交流電網(wǎng)電壓為 220 V，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻 RL = 50 ，負(fù)載電壓，負(fù)載電壓Uo=100V，試求變壓器的變比和容量，并選擇二極管。試求

5、變壓器的變比和容量，并選擇二極管。81122220 .K 變變比比 I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A S = U I = 122 2.2 = 207. 8 V A變壓器副邊電壓變壓器副邊電壓 U 122 V A1D IV 172DRM U 可選用二極管可選用二極管2CZ11C，其最大整流電流為，其最大整流電流為1A，反向工作峰值電壓為反向工作峰值電壓為300V。第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源13uo+_u+_RLD2D4 D1D3當(dāng)當(dāng)D2或或D4斷開后斷開后 電路為單相半波整流電路。正半周時(shí)，電路為單相半波整流電路。正半周時(shí)，D1和和D3導(dǎo)通，負(fù)載導(dǎo)通，負(fù)

6、載中有電流中有電流過，負(fù)載電壓過，負(fù)載電壓uo o= =u；負(fù)半周時(shí)，；負(fù)半周時(shí)，D1和和D3截止，負(fù)載截止，負(fù)載中無電流通中無電流通過，負(fù)載兩端無電壓，過，負(fù)載兩端無電壓， uo o =0=0。 uo u 2 34tt234oo第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源14 則正半周時(shí)，二極管則正半周時(shí)，二極管D1、D4或或D2、D3導(dǎo)通，電流導(dǎo)通，電流經(jīng)經(jīng)D1、D4或或D2、D3而造成電源短路，電流很大，因而造成電源短路，電流很大，因此變壓器及此變壓器及D1、D4或或D2、D3將被燒壞。將被燒壞。 則正半周時(shí)，情況與則正半周時(shí)，情況與D2或或D4接反類似，電源及接反類似，電源及D1或或D

7、3也將因電流過大而燒壞。也將因電流過大而燒壞。uo+_u+_RLD2D4 D1 D3第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源15 交流電壓經(jīng)整流電路整流后輸出的是脈動(dòng)直流，交流電壓經(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。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濾波電路利用儲(chǔ)能元件電容兩端的電壓壓(或通過電感中的電流或通過電感中的電流)不能突變的特性不能突變的特性, 濾掉整流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)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。到平滑輸出電壓波形的目的。 方法：方法：將電容與負(fù)載

8、將電容與負(fù)載RL并聯(lián)并聯(lián)( (或?qū)㈦姼信c負(fù)載或?qū)㈦姼信c負(fù)載RL串串聯(lián)聯(lián)) )。第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源16 u uC時(shí)，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載時(shí)，二極管導(dǎo)通，電源在給負(fù)載RL供電的供電的同時(shí)也給電容充電，同時(shí)也給電容充電， uC 增加，增加，uo= uC 。 CC+Cici +aDuoubRLio= uC 二極管承受的最高反向電壓為二極管承受的最高反向電壓為 。UU22DRM uoU2U2u tO tO第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源17RLD1D4D3D2ioC+ uo= uc +u 橋式整流濾波電路橋式整流濾波電路 電電路路組組成成tU0工作原理工作原理無

9、濾波電容時(shí)無濾波電容時(shí)有濾波電容時(shí)有濾波電容時(shí)tU0RLC 較大時(shí)較大時(shí)RLC 較小時(shí)較小時(shí)RLC 適中時(shí)適中時(shí)2029 . 0UU）（取取202 . 1 UU參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源1825)(3LTCR 一一般般取取(1) (1) 輸出電壓的脈動(dòng)程度與平均值輸出電壓的脈動(dòng)程度與平均值Uo與放電時(shí)間與放電時(shí)間 常數(shù)常數(shù)RLC有關(guān)。有關(guān)。 近似估算取：近似估算取： Uo = 1. 2 U ( 橋式、全波）橋式、全波） Uo = 1. 0 U （半波）半波）U2 為了得到比較平直的輸出電壓為了得到比較平直的輸出電壓UU2DRM 第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：

10、直流穩(wěn)壓電源19例例1： 有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源頻率率 f=50Hz，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻 RL = 200 ，要求直流輸出電，要求直流輸出電壓壓Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二極管及濾波電容器。V 352522DRM UU A075020030212121LOOD.RUII uRLuo+C解：解：25V1.230 21O .UU可選用二極管可選用二極管2CP11IOM =100mA URWM =50V 第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源20 例例1：有一單相橋式整流濾波電路，已知交流電源有一單相橋式整流濾波

11、電路，已知交流電源頻率頻率 f=50Hz，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻 RL = 200 ，要求直流輸出電，要求直流輸出電壓壓Uo=30V，選擇整流二極管及濾波電容器。，選擇整流二極管及濾波電容器。取取 RLC = 5 T/2已知已知RL = 200 S 05. 025015L CR uRLuo+C解：解：2. 選擇濾波電容器選擇濾波電容器F250F102502000.05 0506L R.C可選用可選用C=250 F，耐壓為，耐壓為50V的極性電容器的極性電容器第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源21例例2： 整流濾波電路如圖，負(fù)載整流濾波電路如圖，負(fù)載RL=5k，開關(guān)，開關(guān)a閉合、閉合、b斷

12、開時(shí)，直流電壓表斷開時(shí)，直流電壓表 的讀數(shù)為的讀數(shù)為140V，求：，求： VabVARL+1. a閉合閉合,b斷開斷開, 求求 的讀數(shù)。的讀數(shù)。A2. a斷開斷開,b閉合閉合,求求 的讀數(shù)。的讀數(shù)。A3. ab均閉合，求均閉合，求 的讀數(shù)。的讀數(shù)。A解：解： 最初相當(dāng)于最初相當(dāng)于RL開路，開路，204 . 1 UUVU1002A=? 0A1. 2. 相當(dāng)于整流電路相當(dāng)于整流電路VUU909 . 020A=? 18mA3. 相當(dāng)于濾波電路相當(dāng)于濾波電路VUU1202 . 120A=? 24mA第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源22例例3：整流電路如圖所示，如果直流電壓表測(cè)的負(fù)載：整流電

13、路如圖所示，如果直流電壓表測(cè)的負(fù)載RL兩端電兩端電壓分別為：壓分別為：UL=20V；UL=29V；UL=8V；UL=25V；UL=19V。試分析這些數(shù)據(jù)，得出電路的工作狀態(tài)及可能出現(xiàn)的故障原因。試分析這些數(shù)據(jù)，得出電路的工作狀態(tài)及可能出現(xiàn)的故障原因。解解：（：（1）電容的選擇是否合理，若）電容的選擇是否合理，若C（35 5）T T2R2RL L，則，則輸電電壓輸電電壓U UL L= =（1.11.11.21.2）U U2 2； （2 2）結(jié)合前面分析過的整流濾波電路的）結(jié)合前面分析過的整流濾波電路的U U2 2與與U UL L的關(guān)系，的關(guān)系，判斷電路的作用效果；判斷電路的作用效果；第十二章：直

14、流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源23第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源24L uRLuo+C 第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源25 濾波效果比濾波效果比LC濾波器更好，但二濾波器更好，但二極管的沖擊電流較極管的沖擊電流較大。大。 比比 形形 LC 濾濾波器的體積小、波器的體積小、成本低。成本低。L uRLuo+C2+C1R uRLu+C2+C1 第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源26第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源27直流穩(wěn)壓的基本概念直流穩(wěn)壓的基本概念一、什么叫穩(wěn)壓一、什么叫穩(wěn)壓1 1整流濾波后輸出電壓整流濾波后輸出電壓U UO O（整濾）（整濾）

15、是不穩(wěn)定的電壓。是不穩(wěn)定的電壓。 (1)(1)交流電網(wǎng)電壓本身就是不穩(wěn)定的，允許有交流電網(wǎng)電壓本身就是不穩(wěn)定的，允許有10%10%波波動(dòng)動(dòng) (2)(2)整流器本身有內(nèi)阻，負(fù)載（整流器本身有內(nèi)阻，負(fù)載（I I0 0）變動(dòng)）變動(dòng)U UO O（整濾）（整濾）變變 (3)(3)溫度變溫度變整流濾波器參數(shù)變整流濾波器參數(shù)變U UO O（整濾）（整濾）變變2 2穩(wěn)壓是指在電網(wǎng)波動(dòng)、負(fù)載（穩(wěn)壓是指在電網(wǎng)波動(dòng)、負(fù)載（I I0 0）變化和溫度變化）變化和溫度變化時(shí)都能保持輸出的直流電壓恒定。時(shí)都能保持輸出的直流電壓恒定。第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源28UO = UZ IR = IO + IZUI

16、UZIO IR (UR ）設(shè)設(shè)UI一定，負(fù)載一定，負(fù)載I0變化變化UO 基本不變基本不變 IR (IRR) 基本不變基本不變 UO (UZ ) IZ +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流調(diào)壓限流調(diào)壓穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源29UO = UZ IR = IO + IZUIUZUI UZ UO 基本不變基本不變 IRR IZ IR +UIRL+CIOUO+uIRRDZIz第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源30ZMOOIMmin IIRUU (1) UZ = UO(2) IZM= (1.5 3) ICM(3) UI = (2 3) UO(4) R

17、IIUU ominZMOIM OMZOImin IIUU ZIIRUU OMOImin第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源31單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小單片集成穩(wěn)壓電源，具有體積小, ,可靠性高可靠性高, ,使使用靈活用靈活, ,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。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，輸出和公共最簡(jiǎn)單的集成穩(wěn)壓電源只有輸入，輸出和公共引出端引出端,故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。故稱之為三端集成穩(wěn)壓器。1. 分類分類兩位數(shù)字為輸出電壓值兩位數(shù)字為輸出電壓值三三端端穩(wěn)穩(wěn)壓壓器器輸出固定電壓輸出固定電壓輸出正電壓輸出正電壓78XX 輸出負(fù)電壓輸出負(fù)電壓79XX （1. 25 37 V 連續(xù)

18、可調(diào)）連續(xù)可調(diào)）第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源32W7800系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)壓器外形1輸入端輸入端3 公共端公共端2 輸出端輸出端W7900系列穩(wěn)壓器外形系列穩(wěn)壓器外形1 公共端公共端3輸入端輸入端2 輸出端輸出端第十二章：直流穩(wěn)壓電源第十二章：直流穩(wěn)壓電源33 輸出電流超過輸出電流超過 1. 5 A（加散熱器）（加散熱器） 不需要外接元件不需要外接元件 內(nèi)部有過熱保護(hù)內(nèi)部有過熱保護(hù) 內(nèi)部有過流保護(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)調(diào)整管設(shè)有安全工作區(qū)保護(hù) 輸出電壓容差為輸出電壓容差為 4% 5V、6V、 9V、12V 、 15V、 18V、 24V等等 。第十二章：直流穩(wěn)壓電