1、直流穩壓電源1第1頁，共22頁。電源變壓器電源變壓器: 將交流電網電壓將交流電網電壓u1變為合適的交流電變為合適的交流電壓壓u2。整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩穩 壓壓 電電 路路u1u2u3u4uo整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩穩 壓壓 電電 路路整流電路整流電路: 將交流電壓將交流電壓u2變為脈動的直流電壓變為脈動的直流電壓u3。濾波電路濾波電路: 將脈動直流電壓將脈動直流電壓u3轉變為平滑的直流電壓轉變為平滑的直流電壓u4。穩壓電路穩壓電路: 清除電網波動及負載變化的影響清除電網波動及負載變化的影響,保持輸保持輸出電壓出電壓uo的穩定。的穩定。直流穩壓電源

2、的組成和功能直流穩壓電源的組成和功能2第2頁，共22頁。整流電路的任務：整流電路的任務：把交流電壓轉變為直流脈動的電把交流電壓轉變為直流脈動的電壓。壓。常見的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋常見的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋式和倍壓整流等。式和倍壓整流等。為分析簡單起見，把二極管當作理想元件處理，即二為分析簡單起見，把二極管當作理想元件處理，即二極管的正向導通電阻為零，反向電阻為無窮大。極管的正向導通電阻為零，反向電阻為無窮大。9.2 單相整流電路單相整流電路3第3頁，共22頁。單相半波整流電路的工作原理單相半波整流電路的工作原理u2 0 時，二極管時，二極管導通。導通。iLu1u

3、2aTbDRLuo忽略二極管正忽略二極管正向壓降：向壓降： uo=u2u1u2aTbDRLuoiL=0u20時，二極管時，二極管截止截止,輸出電流為輸出電流為0。uo=04第4頁，共22頁。tuo(4) 輸出電壓平均值（輸出電壓平均值（Uo）：）：(1) 輸出電壓波形：輸出電壓波形：u1u2aTbDRLuoiL202245. 02d21UUtuUoo(3) 二極管上承受的最高電壓：二極管上承受的最高電壓：22UURM(2) 二極管上的平均電流：二極管上的平均電流：ID = IL5第5頁，共22頁。單相橋式整流電路的工作原理單相橋式整流電路的工作原理橋式整流電路橋式整流電路+-u2正半周時正半周

4、時電流通路電流通路u1u2TD4D2D1D3RLuo6第6頁，共22頁。橋式整流電路橋式整流電路-+u0u1u2TD4D2D1D3RLu2負半周時負半周時電流通路電流通路7第7頁，共22頁。幾種常見的硅整流橋外形：幾種常見的硅整流橋外形：+ A C -+- + - 8第8頁，共22頁。濾波電路的結構特點濾波電路的結構特點: 電容與負載電容與負載 RL 并聯，或電感并聯，或電感與負載與負載RL串聯。串聯。交流交流電壓電壓脈動脈動直流電壓直流電壓整流整流濾波濾波直流直流電壓電壓原理：原理：利用儲能元件利用儲能元件電容電容兩端的電壓兩端的電壓(或通過或通過電感電感中的電流中的電流)不能突變的特性不能

5、突變的特性, 濾掉整流電路輸濾掉整流電路輸出電壓中的交流成份，保留其直流成份，達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。到平滑輸出電壓波形的目的。濾波電路濾波電路9第9頁，共22頁。電容濾波電路電容濾波電路以單向橋式整流電容濾波為例進行分析，其電以單向橋式整流電容濾波為例進行分析，其電路如圖所示。路如圖所示。一、濾波原理一、濾波原理橋式整流電容濾波電路橋式整流電容濾波電路au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+10第10頁，共22頁。1. RL未接入時未接入時(忽略整流電路內阻忽略整流電路內阻)u2tuot設設t1時刻接時刻接通電源通電源t1整流電路為整流電路為電

6、容充電電容充電充電結束充電結束沒有電容沒有電容時的輸出時的輸出波形波形au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+11第11頁，共22頁。2. RL接入（且接入（且RLC較大）時較大）時 (忽略整流電路內阻忽略整流電路內阻)u2tuot電容通過電容通過RL放電，在放電，在整流電路電壓小于電整流電路電壓小于電容電壓時，二極管截容電壓時，二極管截止，整流電路不為電止，整流電路不為電容充電，容充電，uo會逐漸下會逐漸下降。降。au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+12第12頁，共22頁。u2tuot只有整流電路輸出電只有整流電路輸出電壓大于壓大于uo時，才有充時，才有充電電流電電流iD 。

7、因此整流。因此整流電路的輸出電流是脈沖電路的輸出電流是脈沖波。波。整流電路的輸整流電路的輸出電流出電流iDau1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+iD可見，采用電容濾波可見，采用電容濾波時，整流管的導通角時，整流管的導通角較小。較小。13第13頁，共22頁。u2tuot電容充電時，電容電電容充電時，電容電壓滯后于壓滯后于u2。整流電路的整流電路的輸出電流輸出電流RLC越小，輸出電壓越小，輸出電壓越低。越低。3. RL接入（且接入（且RLC較大）時較大）時 (考慮整流電路內阻考慮整流電路內阻)au1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC+14第14頁，共22頁。穩壓管穩壓管穩壓電路穩壓電路

8、開關型開關型穩壓電路穩壓電路線性線性穩壓電路穩壓電路常用穩壓電路常用穩壓電路( (小功率設備小功率設備) )以下主要討論以下主要討論線性穩壓電路。線性穩壓電路。電路最簡單，電路最簡單，但是帶負載能但是帶負載能力差，一般只力差，一般只提供基準電壓，提供基準電壓，不作為電源使不作為電源使用。用。效率較高，效率較高，目前用的也目前用的也比較多，但比較多，但因學時有限，因學時有限，這里不做介這里不做介紹。紹。穩壓電路穩壓電路15第15頁，共22頁。隨著半導體工藝的發展，現在已生產并廣泛應用的單片隨著半導體工藝的發展，現在已生產并廣泛應用的單片集成穩壓電源，具有體積小，可靠性高，使用靈活，價格集成穩壓電

9、源，具有體積小，可靠性高，使用靈活，價格低廉等優點。最簡單的集成穩壓電源只有輸入，輸出和公低廉等優點。最簡單的集成穩壓電源只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為三端集成穩壓器。共引出端，故稱之為三端集成穩壓器。本節主要介紹常用的本節主要介紹常用的W7800系列系列三端集成穩壓器，三端集成穩壓器，其內部也是串聯型晶體管穩壓電路。其內部也是串聯型晶體管穩壓電路。該組件的外形如下圖，穩壓器的硅片封裝在普通功該組件的外形如下圖，穩壓器的硅片封裝在普通功率管的外殼內，電路內部附有短路和過熱保護環節。率管的外殼內，電路內部附有短路和過熱保護環節。集成穩壓電源集成穩壓電源16第16頁，共22頁。1端端: 輸入

10、端輸入端2端端: 公共端公共端3端端: 輸出端輸出端W7800系列穩壓器外形系列穩壓器外形1231端端: 公共端公共端2端端: 輸入端輸入端3端端: 輸出端輸出端W7900系列穩壓器外形系列穩壓器外形12317第17頁，共22頁。注：注：型號后型號后XX兩位數字代表輸出電壓值兩位數字代表輸出電壓值輸出電壓額定電壓值有輸出電壓額定電壓值有:5V、9V、12V 、18V、 24V等等 。三端集成三端集成穩壓器穩壓器固定式固定式可調式可調式正穩壓正穩壓W78XX負穩壓負穩壓W79XX集成穩壓電源的分類集成穩壓電源的分類18第18頁，共22頁。 一、輸出為固定電壓的電路一、輸出為固定電壓的電路應用電路

11、應用電路輸出為固定正壓時的接法如圖所示輸出為固定正壓時的接法如圖所示。注意：注意：輸入與輸出端之間的電壓不得低于輸入與輸出端之間的電壓不得低于3V！+_W7800系列穩壓器系列穩壓器 基本接線圖基本接線圖CoW7800CIUI+_Uo1320.11 F1F19第19頁，共22頁。二二 、輸出正負電壓的電路、輸出正負電壓的電路正負電壓同時輸出電路正負電壓同時輸出電路W78XXCIUI+ _UO132+ _CIW79XX13COCO2UO20第20頁，共22頁。COW78XXCIUI+_+_UO132UXXUZRDZUXX : 為為W78XX固定輸出電壓固定輸出電壓 UO = UXX + UZ三、提高輸出電壓的電路三、